싱가포르 국립대(NUS) 연구팀이 주변의 라디오 및 와이파이 신호에서 에너지를 수집하여 저전력 장치에 전원을 공급할 수 있는 새로운 기술을 개발했습니다. 이 기술은 배터리 교체가 어려운 외딴 지역이나 특정 상황에서 배터리 의존도를 줄여줄 것으로 기대됩니다.

탐스하드웨어에 따르면, 연구팀이 개발한 에너지 수확 모듈은 '낭비되는 에너지'로 여겨지던 무선 주파수(RF) 신호를 저전력 장치에 사용 가능한 직류 전압으로 변환합니다. 이는 배터리 사용을 줄여 환경에 미치는 영향을 감소시키고, 장치 수명을 연장, 배터리 교체가 현실적으로 어려운 상황에서 새로운 유형의 무선 센서 네트워크 및 IoT 장치를 가능케 합니다.

핵심 기술은 나노 크기의 '스핀 정류기(SR)'입니다. 기존의 정류기는 쇼트키 다이오드 기술에 의존하는데, 이는 저전력에서 열역학적 제한으로 인해 수십 년 동안 성능 개선이 정체됐었습니다.

반면 스핀 정류기는 무선 신호를 직류 전압으로 변환하는 효율이 훨씬 뛰어나 저전력 환경에서도 에너지 확보를 가능하게 합니다.

연구팀은 스핀 정류기를 최적화하여 -62dBm에서 -20dBm 사이의 주변 무선 주파수를 수확할 수 있도록 했습니다. 또, 온칩 평면 도파관 기반 스핀 정류기를 개발하여 높은 효율과 제로 바이어스 감도를 달성했습니다. 현재 연구팀은 효율성을 더욱 높이기 위해 온칩 안테나 통합을 모색하고 있습니다.

이 기술이 실현되면 상업, 과학, 의료 및 개인적인 용도로 사용될 수 있는 새로운 유형의 장치 및 사용이 가능해질 것으로 전망됩니다.