- 기존 상용 칩 1/8크기의 초소형 칩으로 신경전달물질 분석 - 약물주입, 뇌척수액 추출, 뇌신호 측정을 동시에...치료제 개발에 기여할 것으로 기대 뇌에 존재하는 여러 종류의 신경전달물질은 신경세포들간의 신호전달 과정에서 핵심적인 역할을 한다. 신경전달물질의 농도가 정상보다 높거나 낮으면 다양한 뇌질환을 유발하며, 이를 치료하기 위해 신경전달물질을 투여하기도 한다. 따라서 뇌질환의 원인규명이나 치료과정에서는 신경전달물질 농도의 정확한 측정이 중요하다. 그동안 뇌 속 신경전달물질의 농도를 측정하기 위해서는 0.5mm 크기의 뇌척수액 추출용 유체관을 삽입해야 했다. 이는 뇌 조직의 손상을 유발할 수 있을 뿐만 아니라, 유체관이 뇌의 여러 부위에 걸쳐 있게 되어 특정 뇌 부위에서의 신경전달물질 분석이 어려웠다. 또한 뇌가 정상적으로 활동하는지 판단하는 주요한 지표인 뇌 신호를 측정할 수 없어서 신경전달물질과 뇌활동과의 상관관계 분석이 어려웠다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 뇌과학연구소 조일주 단장 연구팀은 이러한 한계점을 극복하기위해 뇌척수액 추출용 유체 채널, 약물 주입용 유체 채널, 뇌 신호 측정용 전극이 집적된 초소형 다기능 브레인 칩을 개발했다고 밝혔다. 연구진은 앞서 2019년 세계 최초로 약물주입, 신호측정이 동시에 가능한 브레인칩을 개발해 국제학술지에 게재한 바 있다. 연구진은 뇌의 활동을 분석하는데에는 뇌에서 나오는 전기적 신호뿐만 아니라 뇌척수액의 분석이 중요한 도구인 점에 착안해 브레인 칩에 뇌척수액 추출용 유체관을 추가로 집적했다. 개발한 칩은 기존의 상용 뇌척수액 추출 기기보다 1/8배 작은 크기로 삽입과정에서 뇌조직의 손상을 최소화하고, 신경전달물질과 뇌 신호를 동시에 관찰해 뇌 활동 정밀 분석을 가능하게 했다. 또한 작은 유체관을 통해 낮은 압력으로 뇌척수액을 추출하기 때문에 장기간 사용시에 채널이 막히는 현상을 최소화 할 수 있었다. 연구팀은 개발된 다기능 브레인 칩을 살아 있는 생쥐 뇌에 삽입하여 뇌척수액을 추출함과 동시에 뇌 신호를 측정했다. 또한 신경 활동을 조절하는 약물을 생쥐에게 투약한 후 시간별로 신경전달물질과 뇌 신호 변화를 측정해, 뇌질환 치료약물의 효과를 다각도로 검증하는 실험을 수행했다. 그 결과 개발된 브레인칩이 뇌질환 치료제의 검증을 위한 새로운 도구로 사용할 수 있음을 확인했다. KIST 조일주 단장은 “새로운 신경전달물질 측정용 브레인 칩은 크기가 작으면서도 다양한 기능을 한번에 구현할 수 있어 뇌손상을 최소화하고 뇌질환 원인 및 치료제 등을 연구하는데 유용한 도구가 될 것이다. 우리가 개발한 시스템이 다양한 뇌 질환 모델 동물에 적용되어 효과적인 뇌 질환 치료제를 개발하는 데에 기여 할 것으로 기대된다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 한국연구재단의 뇌과학원천기술개발사업과 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 이번 연구 결과는 ‘Biosensors and Bioelectronics’ (IF: 10.258, JCR 분야 상위 0.580%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Bimodal neural probe for highly co-localized chemical and electrical monitoring of neural activities in vivo - (제1 저자) 한국과학기술연구원 채의규 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 조일주 책임연구원 그림 설명 [그림 1] 개발된 브레인 칩의 전자현미경 사진 [그림 2] 유체 및 전기인터페이스가 패키징된 브레인 칩 [그림 3] 생쥐 뇌에서 신경 활동을 자극하는 약물 주입으로 인한 뇌 신호 및 신경전달물질들의 변화를 관찰

- 기존 상용 칩 1/8크기의 초소형 칩으로 신경전달물질 분석 - 약물주입, 뇌척수액 추출, 뇌신호 측정을 동시에...치료제 개발에 기여할 것으로 기대 뇌에 존재하는 여러 종류의 신경전달물질은 신경세포들간의 신호전달 과정에서 핵심적인 역할을 한다. 신경전달물질의 농도가 정상보다 높거나 낮으면 다양한 뇌질환을 유발하며, 이를 치료하기 위해 신경전달물질을 투여하기도 한다. 따라서 뇌질환의 원인규명이나 치료과정에서는 신경전달물질 농도의 정확한 측정이 중요하다. 그동안 뇌 속 신경전달물질의 농도를 측정하기 위해서는 0.5mm 크기의 뇌척수액 추출용 유체관을 삽입해야 했다. 이는 뇌 조직의 손상을 유발할 수 있을 뿐만 아니라, 유체관이 뇌의 여러 부위에 걸쳐 있게 되어 특정 뇌 부위에서의 신경전달물질 분석이 어려웠다. 또한 뇌가 정상적으로 활동하는지 판단하는 주요한 지표인 뇌 신호를 측정할 수 없어서 신경전달물질과 뇌활동과의 상관관계 분석이 어려웠다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 뇌과학연구소 조일주 단장 연구팀은 이러한 한계점을 극복하기위해 뇌척수액 추출용 유체 채널, 약물 주입용 유체 채널, 뇌 신호 측정용 전극이 집적된 초소형 다기능 브레인 칩을 개발했다고 밝혔다. 연구진은 앞서 2019년 세계 최초로 약물주입, 신호측정이 동시에 가능한 브레인칩을 개발해 국제학술지에 게재한 바 있다. 연구진은 뇌의 활동을 분석하는데에는 뇌에서 나오는 전기적 신호뿐만 아니라 뇌척수액의 분석이 중요한 도구인 점에 착안해 브레인 칩에 뇌척수액 추출용 유체관을 추가로 집적했다. 개발한 칩은 기존의 상용 뇌척수액 추출 기기보다 1/8배 작은 크기로 삽입과정에서 뇌조직의 손상을 최소화하고, 신경전달물질과 뇌 신호를 동시에 관찰해 뇌 활동 정밀 분석을 가능하게 했다. 또한 작은 유체관을 통해 낮은 압력으로 뇌척수액을 추출하기 때문에 장기간 사용시에 채널이 막히는 현상을 최소화 할 수 있었다. 연구팀은 개발된 다기능 브레인 칩을 살아 있는 생쥐 뇌에 삽입하여 뇌척수액을 추출함과 동시에 뇌 신호를 측정했다. 또한 신경 활동을 조절하는 약물을 생쥐에게 투약한 후 시간별로 신경전달물질과 뇌 신호 변화를 측정해, 뇌질환 치료약물의 효과를 다각도로 검증하는 실험을 수행했다. 그 결과 개발된 브레인칩이 뇌질환 치료제의 검증을 위한 새로운 도구로 사용할 수 있음을 확인했다. KIST 조일주 단장은 “새로운 신경전달물질 측정용 브레인 칩은 크기가 작으면서도 다양한 기능을 한번에 구현할 수 있어 뇌손상을 최소화하고 뇌질환 원인 및 치료제 등을 연구하는데 유용한 도구가 될 것이다. 우리가 개발한 시스템이 다양한 뇌 질환 모델 동물에 적용되어 효과적인 뇌 질환 치료제를 개발하는 데에 기여 할 것으로 기대된다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 한국연구재단의 뇌과학원천기술개발사업과 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 이번 연구 결과는 ‘Biosensors and Bioelectronics’ (IF: 10.258, JCR 분야 상위 0.580%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Bimodal neural probe for highly co-localized chemical and electrical monitoring of neural activities in vivo - (제1 저자) 한국과학기술연구원 채의규 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 조일주 책임연구원 그림 설명 [그림 1] 개발된 브레인 칩의 전자현미경 사진 [그림 2] 유체 및 전기인터페이스가 패키징된 브레인 칩 [그림 3] 생쥐 뇌에서 신경 활동을 자극하는 약물 주입으로 인한 뇌 신호 및 신경전달물질들의 변화를 관찰

- 기존 상용 칩 1/8크기의 초소형 칩으로 신경전달물질 분석 - 약물주입, 뇌척수액 추출, 뇌신호 측정을 동시에...치료제 개발에 기여할 것으로 기대 뇌에 존재하는 여러 종류의 신경전달물질은 신경세포들간의 신호전달 과정에서 핵심적인 역할을 한다. 신경전달물질의 농도가 정상보다 높거나 낮으면 다양한 뇌질환을 유발하며, 이를 치료하기 위해 신경전달물질을 투여하기도 한다. 따라서 뇌질환의 원인규명이나 치료과정에서는 신경전달물질 농도의 정확한 측정이 중요하다. 그동안 뇌 속 신경전달물질의 농도를 측정하기 위해서는 0.5mm 크기의 뇌척수액 추출용 유체관을 삽입해야 했다. 이는 뇌 조직의 손상을 유발할 수 있을 뿐만 아니라, 유체관이 뇌의 여러 부위에 걸쳐 있게 되어 특정 뇌 부위에서의 신경전달물질 분석이 어려웠다. 또한 뇌가 정상적으로 활동하는지 판단하는 주요한 지표인 뇌 신호를 측정할 수 없어서 신경전달물질과 뇌활동과의 상관관계 분석이 어려웠다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 뇌과학연구소 조일주 단장 연구팀은 이러한 한계점을 극복하기위해 뇌척수액 추출용 유체 채널, 약물 주입용 유체 채널, 뇌 신호 측정용 전극이 집적된 초소형 다기능 브레인 칩을 개발했다고 밝혔다. 연구진은 앞서 2019년 세계 최초로 약물주입, 신호측정이 동시에 가능한 브레인칩을 개발해 국제학술지에 게재한 바 있다. 연구진은 뇌의 활동을 분석하는데에는 뇌에서 나오는 전기적 신호뿐만 아니라 뇌척수액의 분석이 중요한 도구인 점에 착안해 브레인 칩에 뇌척수액 추출용 유체관을 추가로 집적했다. 개발한 칩은 기존의 상용 뇌척수액 추출 기기보다 1/8배 작은 크기로 삽입과정에서 뇌조직의 손상을 최소화하고, 신경전달물질과 뇌 신호를 동시에 관찰해 뇌 활동 정밀 분석을 가능하게 했다. 또한 작은 유체관을 통해 낮은 압력으로 뇌척수액을 추출하기 때문에 장기간 사용시에 채널이 막히는 현상을 최소화 할 수 있었다. 연구팀은 개발된 다기능 브레인 칩을 살아 있는 생쥐 뇌에 삽입하여 뇌척수액을 추출함과 동시에 뇌 신호를 측정했다. 또한 신경 활동을 조절하는 약물을 생쥐에게 투약한 후 시간별로 신경전달물질과 뇌 신호 변화를 측정해, 뇌질환 치료약물의 효과를 다각도로 검증하는 실험을 수행했다. 그 결과 개발된 브레인칩이 뇌질환 치료제의 검증을 위한 새로운 도구로 사용할 수 있음을 확인했다. KIST 조일주 단장은 “새로운 신경전달물질 측정용 브레인 칩은 크기가 작으면서도 다양한 기능을 한번에 구현할 수 있어 뇌손상을 최소화하고 뇌질환 원인 및 치료제 등을 연구하는데 유용한 도구가 될 것이다. 우리가 개발한 시스템이 다양한 뇌 질환 모델 동물에 적용되어 효과적인 뇌 질환 치료제를 개발하는 데에 기여 할 것으로 기대된다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 한국연구재단의 뇌과학원천기술개발사업과 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 이번 연구 결과는 ‘Biosensors and Bioelectronics’ (IF: 10.258, JCR 분야 상위 0.580%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Bimodal neural probe for highly co-localized chemical and electrical monitoring of neural activities in vivo - (제1 저자) 한국과학기술연구원 채의규 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 조일주 책임연구원 그림 설명 [그림 1] 개발된 브레인 칩의 전자현미경 사진 [그림 2] 유체 및 전기인터페이스가 패키징된 브레인 칩 [그림 3] 생쥐 뇌에서 신경 활동을 자극하는 약물 주입으로 인한 뇌 신호 및 신경전달물질들의 변화를 관찰

- 마찰발전 이용, 초음파 무선 에너지 전송 효율↑ - 바닷속 또는 인체삽입형 전자기기의 배터리 무선 충전에 활용 기대 의료기술의 발전과 고령화가 맞물려 인공 심박동기, 제세동기와 같은 인체삽입형 전자기기를 이용하는 환자 수가 전 세계적으로 증가하는 추세이다. 현재는 인체삽입형 전자기기의 배터리를 교체하려면 절개수술이 필요하며 이 과정 중 합병증이 발생하기도 한다. 이에 따라 인체 내부에 무선으로 전력을 전송해 배터리를 충전하는 기술의 필요성이 부각 되고 있다. 무선 전력전송 기술은 이외에도 해저케이블의 상태를 진단하는 센서와 같이 수중 환경에서 배터리를 충전해야 하는 기기에 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 송현철 박사 연구팀이 이러한 문제를 해결할 수 있는 초음파 무선 전력전송 기술을 개발했다고 밝혔다. 대표적인 무선 전력 전송기술로는 전자기유도 방식과 자기공명 방식이 있다. 전자기유도 방식은 이미 스마트폰과 무선 이어폰 등에서 쓰이는 기술이지만 물이나 금속과 같은 전도체는 통과하지 못하고, 충전거리도 매우 짧다. 또한 충전 중 발열 문제로 신체에 해를 끼칠 수 있는 단점이 있다. 자기공명 방식은 자기장 발생 장치와 송신장치의 공진주파수가 정확하게 일치해야만 하므로 와이파이나 블루투스와 같은 무선통신 주파수와 간섭을 일으킬 우려가 있다. 연구진은 전자기파나 자기장 대신 초음파를 에너지 전송매체로 채택했다. 이미 바다에서는 초음파를 이용한 소나 장비가 보편화되어있으며, 의료계에서는 장기 또는 태아 상태를 진단할 때 초음파를 흔히 쓸 정도로 인체에 대한 안정성이 보장되었다. 그러나 기존의 초음파를 이용한 에너지 전송기술은 에너지 효율이 낮아 상용화가 어려웠다. 연구진은 매우 작은 기계적 진동도 전기에너지로 변환이 가능한 마찰발전 원리를 이용하여 초음파를 수신하고 전기에너지로 변환하는 소자를 개발했다. 연구진은 마찰 발전기에 강유전물질을 추가함으로써 채 1%도 되지 않던 기존 초음파 에너지 전송효율을 4% 이상으로 크게 높였다. 이를 통해 6cm 떨어진 거리에서 8mW 이상의 전력을 충전하는 데 성공하였는데, 이는 200개의 LED를 동시에 키거나 혹은 물속에서 블루투스 센서를 작동시켜 데이터를 전송할 수 있는 정도의 수치이다. 또한 연구진이 개발한 소자는 에너지 전환 효율이 높아 열 발생이 거의 없었다. 송현철 박사는 “본 연구에서 초음파를 통한 무선 전력 충전으로 전자기기 구동이 가능함을 보였기에, 앞으로 소자의 안정성과 효율을 더 개선한다면 배터리 교체가 번거로운 체내 이식형 센서 또는 심해저 센서에 전력을 무선으로 공급하는 기술로의 적용이 기대된다”라고 이번 연구 결과의 의의를 설명하였다. 이번 연구결과는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업, 한국연구재단 신진연구개발사업과 산업통상자원부(장관 문승욱) 한국에너지기술평가원 에너지기술개발사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지인 ‘Energy & Environmental Science’ (IF: 38.5, JCR 분야 상위 0.182%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Ferroelectrically augmented contact electrification enables efficient acoustic energy transfer through liquid and solid media - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 김현수 학생연구원 - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 허성훈 위촉연구원 - (공동교신저자) 인하대학교 정종훈 교수 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현철 책임연구원 그림설명 그림 1. 바닷속에서 초음파를 전송해 무선으로 전력을 발생시켜 무인 잠수정 또는 센서를 구동하는 개념도 그림 2. 초음파 프로브를 이용해 신체 삽입형 전자기기의 구동을 위한 전력을 무선충전하는 아이디어 개념도 그림 3. 사람 인체를 대신해 돼지 피부와 살을 통과해 무선으로 에너지 전송하는 사진 그림 4. 수중에서 초음파로 무선으로 에너지를 전송하여 200개의 LED 조명을 켜고, 무선센서를 실시간으로 구동하는 사진 그림 5. KIST 전자재료연구센터의 송현철 박사(책임연구원) 연구팀은 물 속과 인체 내에서도 초음파를 이용해 무선 에너지를 전송하는 전자기기 시스템을 개발했다. (좌부터) 전자재료연구센터 김현수 학생연구원, 송현철 박사(책임연구원), 허성훈 박사(위촉연구원) 그림 6. 연구의 제1저자인 KIST 전자재료연구센터의 허성훈 박사(좌)와 김현수 학생연구원(우)이 개발한 전자 소자기기를 물속에 설치하여 초음파를 수신해 전기에너지로 변환해 LED 불빛을 밝히는 실험을 하고 있다.

- 마찰발전 이용, 초음파 무선 에너지 전송 효율↑ - 바닷속 또는 인체삽입형 전자기기의 배터리 무선 충전에 활용 기대 의료기술의 발전과 고령화가 맞물려 인공 심박동기, 제세동기와 같은 인체삽입형 전자기기를 이용하는 환자 수가 전 세계적으로 증가하는 추세이다. 현재는 인체삽입형 전자기기의 배터리를 교체하려면 절개수술이 필요하며 이 과정 중 합병증이 발생하기도 한다. 이에 따라 인체 내부에 무선으로 전력을 전송해 배터리를 충전하는 기술의 필요성이 부각 되고 있다. 무선 전력전송 기술은 이외에도 해저케이블의 상태를 진단하는 센서와 같이 수중 환경에서 배터리를 충전해야 하는 기기에 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 송현철 박사 연구팀이 이러한 문제를 해결할 수 있는 초음파 무선 전력전송 기술을 개발했다고 밝혔다. 대표적인 무선 전력 전송기술로는 전자기유도 방식과 자기공명 방식이 있다. 전자기유도 방식은 이미 스마트폰과 무선 이어폰 등에서 쓰이는 기술이지만 물이나 금속과 같은 전도체는 통과하지 못하고, 충전거리도 매우 짧다. 또한 충전 중 발열 문제로 신체에 해를 끼칠 수 있는 단점이 있다. 자기공명 방식은 자기장 발생 장치와 송신장치의 공진주파수가 정확하게 일치해야만 하므로 와이파이나 블루투스와 같은 무선통신 주파수와 간섭을 일으킬 우려가 있다. 연구진은 전자기파나 자기장 대신 초음파를 에너지 전송매체로 채택했다. 이미 바다에서는 초음파를 이용한 소나 장비가 보편화되어있으며, 의료계에서는 장기 또는 태아 상태를 진단할 때 초음파를 흔히 쓸 정도로 인체에 대한 안정성이 보장되었다. 그러나 기존의 초음파를 이용한 에너지 전송기술은 에너지 효율이 낮아 상용화가 어려웠다. 연구진은 매우 작은 기계적 진동도 전기에너지로 변환이 가능한 마찰발전 원리를 이용하여 초음파를 수신하고 전기에너지로 변환하는 소자를 개발했다. 연구진은 마찰 발전기에 강유전물질을 추가함으로써 채 1%도 되지 않던 기존 초음파 에너지 전송효율을 4% 이상으로 크게 높였다. 이를 통해 6cm 떨어진 거리에서 8mW 이상의 전력을 충전하는 데 성공하였는데, 이는 200개의 LED를 동시에 키거나 혹은 물속에서 블루투스 센서를 작동시켜 데이터를 전송할 수 있는 정도의 수치이다. 또한 연구진이 개발한 소자는 에너지 전환 효율이 높아 열 발생이 거의 없었다. 송현철 박사는 “본 연구에서 초음파를 통한 무선 전력 충전으로 전자기기 구동이 가능함을 보였기에, 앞으로 소자의 안정성과 효율을 더 개선한다면 배터리 교체가 번거로운 체내 이식형 센서 또는 심해저 센서에 전력을 무선으로 공급하는 기술로의 적용이 기대된다”라고 이번 연구 결과의 의의를 설명하였다. 이번 연구결과는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업, 한국연구재단 신진연구개발사업과 산업통상자원부(장관 문승욱) 한국에너지기술평가원 에너지기술개발사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지인 ‘Energy & Environmental Science’ (IF: 38.5, JCR 분야 상위 0.182%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Ferroelectrically augmented contact electrification enables efficient acoustic energy transfer through liquid and solid media - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 김현수 학생연구원 - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 허성훈 위촉연구원 - (공동교신저자) 인하대학교 정종훈 교수 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현철 책임연구원 그림설명 그림 1. 바닷속에서 초음파를 전송해 무선으로 전력을 발생시켜 무인 잠수정 또는 센서를 구동하는 개념도 그림 2. 초음파 프로브를 이용해 신체 삽입형 전자기기의 구동을 위한 전력을 무선충전하는 아이디어 개념도 그림 3. 사람 인체를 대신해 돼지 피부와 살을 통과해 무선으로 에너지 전송하는 사진 그림 4. 수중에서 초음파로 무선으로 에너지를 전송하여 200개의 LED 조명을 켜고, 무선센서를 실시간으로 구동하는 사진 그림 5. KIST 전자재료연구센터의 송현철 박사(책임연구원) 연구팀은 물 속과 인체 내에서도 초음파를 이용해 무선 에너지를 전송하는 전자기기 시스템을 개발했다. (좌부터) 전자재료연구센터 김현수 학생연구원, 송현철 박사(책임연구원), 허성훈 박사(위촉연구원) 그림 6. 연구의 제1저자인 KIST 전자재료연구센터의 허성훈 박사(좌)와 김현수 학생연구원(우)이 개발한 전자 소자기기를 물속에 설치하여 초음파를 수신해 전기에너지로 변환해 LED 불빛을 밝히는 실험을 하고 있다.

- 마찰발전 이용, 초음파 무선 에너지 전송 효율↑ - 바닷속 또는 인체삽입형 전자기기의 배터리 무선 충전에 활용 기대 의료기술의 발전과 고령화가 맞물려 인공 심박동기, 제세동기와 같은 인체삽입형 전자기기를 이용하는 환자 수가 전 세계적으로 증가하는 추세이다. 현재는 인체삽입형 전자기기의 배터리를 교체하려면 절개수술이 필요하며 이 과정 중 합병증이 발생하기도 한다. 이에 따라 인체 내부에 무선으로 전력을 전송해 배터리를 충전하는 기술의 필요성이 부각 되고 있다. 무선 전력전송 기술은 이외에도 해저케이블의 상태를 진단하는 센서와 같이 수중 환경에서 배터리를 충전해야 하는 기기에 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 송현철 박사 연구팀이 이러한 문제를 해결할 수 있는 초음파 무선 전력전송 기술을 개발했다고 밝혔다. 대표적인 무선 전력 전송기술로는 전자기유도 방식과 자기공명 방식이 있다. 전자기유도 방식은 이미 스마트폰과 무선 이어폰 등에서 쓰이는 기술이지만 물이나 금속과 같은 전도체는 통과하지 못하고, 충전거리도 매우 짧다. 또한 충전 중 발열 문제로 신체에 해를 끼칠 수 있는 단점이 있다. 자기공명 방식은 자기장 발생 장치와 송신장치의 공진주파수가 정확하게 일치해야만 하므로 와이파이나 블루투스와 같은 무선통신 주파수와 간섭을 일으킬 우려가 있다. 연구진은 전자기파나 자기장 대신 초음파를 에너지 전송매체로 채택했다. 이미 바다에서는 초음파를 이용한 소나 장비가 보편화되어있으며, 의료계에서는 장기 또는 태아 상태를 진단할 때 초음파를 흔히 쓸 정도로 인체에 대한 안정성이 보장되었다. 그러나 기존의 초음파를 이용한 에너지 전송기술은 에너지 효율이 낮아 상용화가 어려웠다. 연구진은 매우 작은 기계적 진동도 전기에너지로 변환이 가능한 마찰발전 원리를 이용하여 초음파를 수신하고 전기에너지로 변환하는 소자를 개발했다. 연구진은 마찰 발전기에 강유전물질을 추가함으로써 채 1%도 되지 않던 기존 초음파 에너지 전송효율을 4% 이상으로 크게 높였다. 이를 통해 6cm 떨어진 거리에서 8mW 이상의 전력을 충전하는 데 성공하였는데, 이는 200개의 LED를 동시에 키거나 혹은 물속에서 블루투스 센서를 작동시켜 데이터를 전송할 수 있는 정도의 수치이다. 또한 연구진이 개발한 소자는 에너지 전환 효율이 높아 열 발생이 거의 없었다. 송현철 박사는 “본 연구에서 초음파를 통한 무선 전력 충전으로 전자기기 구동이 가능함을 보였기에, 앞으로 소자의 안정성과 효율을 더 개선한다면 배터리 교체가 번거로운 체내 이식형 센서 또는 심해저 센서에 전력을 무선으로 공급하는 기술로의 적용이 기대된다”라고 이번 연구 결과의 의의를 설명하였다. 이번 연구결과는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업, 한국연구재단 신진연구개발사업과 산업통상자원부(장관 문승욱) 한국에너지기술평가원 에너지기술개발사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지인 ‘Energy & Environmental Science’ (IF: 38.5, JCR 분야 상위 0.182%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Ferroelectrically augmented contact electrification enables efficient acoustic energy transfer through liquid and solid media - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 김현수 학생연구원 - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 허성훈 위촉연구원 - (공동교신저자) 인하대학교 정종훈 교수 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현철 책임연구원 그림설명 그림 1. 바닷속에서 초음파를 전송해 무선으로 전력을 발생시켜 무인 잠수정 또는 센서를 구동하는 개념도 그림 2. 초음파 프로브를 이용해 신체 삽입형 전자기기의 구동을 위한 전력을 무선충전하는 아이디어 개념도 그림 3. 사람 인체를 대신해 돼지 피부와 살을 통과해 무선으로 에너지 전송하는 사진 그림 4. 수중에서 초음파로 무선으로 에너지를 전송하여 200개의 LED 조명을 켜고, 무선센서를 실시간으로 구동하는 사진 그림 5. KIST 전자재료연구센터의 송현철 박사(책임연구원) 연구팀은 물 속과 인체 내에서도 초음파를 이용해 무선 에너지를 전송하는 전자기기 시스템을 개발했다. (좌부터) 전자재료연구센터 김현수 학생연구원, 송현철 박사(책임연구원), 허성훈 박사(위촉연구원) 그림 6. 연구의 제1저자인 KIST 전자재료연구센터의 허성훈 박사(좌)와 김현수 학생연구원(우)이 개발한 전자 소자기기를 물속에 설치하여 초음파를 수신해 전기에너지로 변환해 LED 불빛을 밝히는 실험을 하고 있다.

- 마찰발전 이용, 초음파 무선 에너지 전송 효율↑ - 바닷속 또는 인체삽입형 전자기기의 배터리 무선 충전에 활용 기대 의료기술의 발전과 고령화가 맞물려 인공 심박동기, 제세동기와 같은 인체삽입형 전자기기를 이용하는 환자 수가 전 세계적으로 증가하는 추세이다. 현재는 인체삽입형 전자기기의 배터리를 교체하려면 절개수술이 필요하며 이 과정 중 합병증이 발생하기도 한다. 이에 따라 인체 내부에 무선으로 전력을 전송해 배터리를 충전하는 기술의 필요성이 부각 되고 있다. 무선 전력전송 기술은 이외에도 해저케이블의 상태를 진단하는 센서와 같이 수중 환경에서 배터리를 충전해야 하는 기기에 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 송현철 박사 연구팀이 이러한 문제를 해결할 수 있는 초음파 무선 전력전송 기술을 개발했다고 밝혔다. 대표적인 무선 전력 전송기술로는 전자기유도 방식과 자기공명 방식이 있다. 전자기유도 방식은 이미 스마트폰과 무선 이어폰 등에서 쓰이는 기술이지만 물이나 금속과 같은 전도체는 통과하지 못하고, 충전거리도 매우 짧다. 또한 충전 중 발열 문제로 신체에 해를 끼칠 수 있는 단점이 있다. 자기공명 방식은 자기장 발생 장치와 송신장치의 공진주파수가 정확하게 일치해야만 하므로 와이파이나 블루투스와 같은 무선통신 주파수와 간섭을 일으킬 우려가 있다. 연구진은 전자기파나 자기장 대신 초음파를 에너지 전송매체로 채택했다. 이미 바다에서는 초음파를 이용한 소나 장비가 보편화되어있으며, 의료계에서는 장기 또는 태아 상태를 진단할 때 초음파를 흔히 쓸 정도로 인체에 대한 안정성이 보장되었다. 그러나 기존의 초음파를 이용한 에너지 전송기술은 에너지 효율이 낮아 상용화가 어려웠다. 연구진은 매우 작은 기계적 진동도 전기에너지로 변환이 가능한 마찰발전 원리를 이용하여 초음파를 수신하고 전기에너지로 변환하는 소자를 개발했다. 연구진은 마찰 발전기에 강유전물질을 추가함으로써 채 1%도 되지 않던 기존 초음파 에너지 전송효율을 4% 이상으로 크게 높였다. 이를 통해 6cm 떨어진 거리에서 8mW 이상의 전력을 충전하는 데 성공하였는데, 이는 200개의 LED를 동시에 키거나 혹은 물속에서 블루투스 센서를 작동시켜 데이터를 전송할 수 있는 정도의 수치이다. 또한 연구진이 개발한 소자는 에너지 전환 효율이 높아 열 발생이 거의 없었다. 송현철 박사는 “본 연구에서 초음파를 통한 무선 전력 충전으로 전자기기 구동이 가능함을 보였기에, 앞으로 소자의 안정성과 효율을 더 개선한다면 배터리 교체가 번거로운 체내 이식형 센서 또는 심해저 센서에 전력을 무선으로 공급하는 기술로의 적용이 기대된다”라고 이번 연구 결과의 의의를 설명하였다. 이번 연구결과는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업, 한국연구재단 신진연구개발사업과 산업통상자원부(장관 문승욱) 한국에너지기술평가원 에너지기술개발사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지인 ‘Energy & Environmental Science’ (IF: 38.5, JCR 분야 상위 0.182%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Ferroelectrically augmented contact electrification enables efficient acoustic energy transfer through liquid and solid media - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 김현수 학생연구원 - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 허성훈 위촉연구원 - (공동교신저자) 인하대학교 정종훈 교수 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현철 책임연구원 그림설명 그림 1. 바닷속에서 초음파를 전송해 무선으로 전력을 발생시켜 무인 잠수정 또는 센서를 구동하는 개념도 그림 2. 초음파 프로브를 이용해 신체 삽입형 전자기기의 구동을 위한 전력을 무선충전하는 아이디어 개념도 그림 3. 사람 인체를 대신해 돼지 피부와 살을 통과해 무선으로 에너지 전송하는 사진 그림 4. 수중에서 초음파로 무선으로 에너지를 전송하여 200개의 LED 조명을 켜고, 무선센서를 실시간으로 구동하는 사진 그림 5. KIST 전자재료연구센터의 송현철 박사(책임연구원) 연구팀은 물 속과 인체 내에서도 초음파를 이용해 무선 에너지를 전송하는 전자기기 시스템을 개발했다. (좌부터) 전자재료연구센터 김현수 학생연구원, 송현철 박사(책임연구원), 허성훈 박사(위촉연구원) 그림 6. 연구의 제1저자인 KIST 전자재료연구센터의 허성훈 박사(좌)와 김현수 학생연구원(우)이 개발한 전자 소자기기를 물속에 설치하여 초음파를 수신해 전기에너지로 변환해 LED 불빛을 밝히는 실험을 하고 있다.

- 마찰발전 이용, 초음파 무선 에너지 전송 효율↑ - 바닷속 또는 인체삽입형 전자기기의 배터리 무선 충전에 활용 기대 의료기술의 발전과 고령화가 맞물려 인공 심박동기, 제세동기와 같은 인체삽입형 전자기기를 이용하는 환자 수가 전 세계적으로 증가하는 추세이다. 현재는 인체삽입형 전자기기의 배터리를 교체하려면 절개수술이 필요하며 이 과정 중 합병증이 발생하기도 한다. 이에 따라 인체 내부에 무선으로 전력을 전송해 배터리를 충전하는 기술의 필요성이 부각 되고 있다. 무선 전력전송 기술은 이외에도 해저케이블의 상태를 진단하는 센서와 같이 수중 환경에서 배터리를 충전해야 하는 기기에 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 송현철 박사 연구팀이 이러한 문제를 해결할 수 있는 초음파 무선 전력전송 기술을 개발했다고 밝혔다. 대표적인 무선 전력 전송기술로는 전자기유도 방식과 자기공명 방식이 있다. 전자기유도 방식은 이미 스마트폰과 무선 이어폰 등에서 쓰이는 기술이지만 물이나 금속과 같은 전도체는 통과하지 못하고, 충전거리도 매우 짧다. 또한 충전 중 발열 문제로 신체에 해를 끼칠 수 있는 단점이 있다. 자기공명 방식은 자기장 발생 장치와 송신장치의 공진주파수가 정확하게 일치해야만 하므로 와이파이나 블루투스와 같은 무선통신 주파수와 간섭을 일으킬 우려가 있다. 연구진은 전자기파나 자기장 대신 초음파를 에너지 전송매체로 채택했다. 이미 바다에서는 초음파를 이용한 소나 장비가 보편화되어있으며, 의료계에서는 장기 또는 태아 상태를 진단할 때 초음파를 흔히 쓸 정도로 인체에 대한 안정성이 보장되었다. 그러나 기존의 초음파를 이용한 에너지 전송기술은 에너지 효율이 낮아 상용화가 어려웠다. 연구진은 매우 작은 기계적 진동도 전기에너지로 변환이 가능한 마찰발전 원리를 이용하여 초음파를 수신하고 전기에너지로 변환하는 소자를 개발했다. 연구진은 마찰 발전기에 강유전물질을 추가함으로써 채 1%도 되지 않던 기존 초음파 에너지 전송효율을 4% 이상으로 크게 높였다. 이를 통해 6cm 떨어진 거리에서 8mW 이상의 전력을 충전하는 데 성공하였는데, 이는 200개의 LED를 동시에 키거나 혹은 물속에서 블루투스 센서를 작동시켜 데이터를 전송할 수 있는 정도의 수치이다. 또한 연구진이 개발한 소자는 에너지 전환 효율이 높아 열 발생이 거의 없었다. 송현철 박사는 “본 연구에서 초음파를 통한 무선 전력 충전으로 전자기기 구동이 가능함을 보였기에, 앞으로 소자의 안정성과 효율을 더 개선한다면 배터리 교체가 번거로운 체내 이식형 센서 또는 심해저 센서에 전력을 무선으로 공급하는 기술로의 적용이 기대된다”라고 이번 연구 결과의 의의를 설명하였다. 이번 연구결과는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업, 한국연구재단 신진연구개발사업과 산업통상자원부(장관 문승욱) 한국에너지기술평가원 에너지기술개발사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지인 ‘Energy & Environmental Science’ (IF: 38.5, JCR 분야 상위 0.182%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Ferroelectrically augmented contact electrification enables efficient acoustic energy transfer through liquid and solid media - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 김현수 학생연구원 - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 허성훈 위촉연구원 - (공동교신저자) 인하대학교 정종훈 교수 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현철 책임연구원 그림설명 그림 1. 바닷속에서 초음파를 전송해 무선으로 전력을 발생시켜 무인 잠수정 또는 센서를 구동하는 개념도 그림 2. 초음파 프로브를 이용해 신체 삽입형 전자기기의 구동을 위한 전력을 무선충전하는 아이디어 개념도 그림 3. 사람 인체를 대신해 돼지 피부와 살을 통과해 무선으로 에너지 전송하는 사진 그림 4. 수중에서 초음파로 무선으로 에너지를 전송하여 200개의 LED 조명을 켜고, 무선센서를 실시간으로 구동하는 사진 그림 5. KIST 전자재료연구센터의 송현철 박사(책임연구원) 연구팀은 물 속과 인체 내에서도 초음파를 이용해 무선 에너지를 전송하는 전자기기 시스템을 개발했다. (좌부터) 전자재료연구센터 김현수 학생연구원, 송현철 박사(책임연구원), 허성훈 박사(위촉연구원) 그림 6. 연구의 제1저자인 KIST 전자재료연구센터의 허성훈 박사(좌)와 김현수 학생연구원(우)이 개발한 전자 소자기기를 물속에 설치하여 초음파를 수신해 전기에너지로 변환해 LED 불빛을 밝히는 실험을 하고 있다.

- 마찰발전 이용, 초음파 무선 에너지 전송 효율↑ - 바닷속 또는 인체삽입형 전자기기의 배터리 무선 충전에 활용 기대 의료기술의 발전과 고령화가 맞물려 인공 심박동기, 제세동기와 같은 인체삽입형 전자기기를 이용하는 환자 수가 전 세계적으로 증가하는 추세이다. 현재는 인체삽입형 전자기기의 배터리를 교체하려면 절개수술이 필요하며 이 과정 중 합병증이 발생하기도 한다. 이에 따라 인체 내부에 무선으로 전력을 전송해 배터리를 충전하는 기술의 필요성이 부각 되고 있다. 무선 전력전송 기술은 이외에도 해저케이블의 상태를 진단하는 센서와 같이 수중 환경에서 배터리를 충전해야 하는 기기에 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 송현철 박사 연구팀이 이러한 문제를 해결할 수 있는 초음파 무선 전력전송 기술을 개발했다고 밝혔다. 대표적인 무선 전력 전송기술로는 전자기유도 방식과 자기공명 방식이 있다. 전자기유도 방식은 이미 스마트폰과 무선 이어폰 등에서 쓰이는 기술이지만 물이나 금속과 같은 전도체는 통과하지 못하고, 충전거리도 매우 짧다. 또한 충전 중 발열 문제로 신체에 해를 끼칠 수 있는 단점이 있다. 자기공명 방식은 자기장 발생 장치와 송신장치의 공진주파수가 정확하게 일치해야만 하므로 와이파이나 블루투스와 같은 무선통신 주파수와 간섭을 일으킬 우려가 있다. 연구진은 전자기파나 자기장 대신 초음파를 에너지 전송매체로 채택했다. 이미 바다에서는 초음파를 이용한 소나 장비가 보편화되어있으며, 의료계에서는 장기 또는 태아 상태를 진단할 때 초음파를 흔히 쓸 정도로 인체에 대한 안정성이 보장되었다. 그러나 기존의 초음파를 이용한 에너지 전송기술은 에너지 효율이 낮아 상용화가 어려웠다. 연구진은 매우 작은 기계적 진동도 전기에너지로 변환이 가능한 마찰발전 원리를 이용하여 초음파를 수신하고 전기에너지로 변환하는 소자를 개발했다. 연구진은 마찰 발전기에 강유전물질을 추가함으로써 채 1%도 되지 않던 기존 초음파 에너지 전송효율을 4% 이상으로 크게 높였다. 이를 통해 6cm 떨어진 거리에서 8mW 이상의 전력을 충전하는 데 성공하였는데, 이는 200개의 LED를 동시에 키거나 혹은 물속에서 블루투스 센서를 작동시켜 데이터를 전송할 수 있는 정도의 수치이다. 또한 연구진이 개발한 소자는 에너지 전환 효율이 높아 열 발생이 거의 없었다. 송현철 박사는 “본 연구에서 초음파를 통한 무선 전력 충전으로 전자기기 구동이 가능함을 보였기에, 앞으로 소자의 안정성과 효율을 더 개선한다면 배터리 교체가 번거로운 체내 이식형 센서 또는 심해저 센서에 전력을 무선으로 공급하는 기술로의 적용이 기대된다”라고 이번 연구 결과의 의의를 설명하였다. 이번 연구결과는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업, 한국연구재단 신진연구개발사업과 산업통상자원부(장관 문승욱) 한국에너지기술평가원 에너지기술개발사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지인 ‘Energy & Environmental Science’ (IF: 38.5, JCR 분야 상위 0.182%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Ferroelectrically augmented contact electrification enables efficient acoustic energy transfer through liquid and solid media - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 김현수 학생연구원 - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 허성훈 위촉연구원 - (공동교신저자) 인하대학교 정종훈 교수 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현철 책임연구원 그림설명 그림 1. 바닷속에서 초음파를 전송해 무선으로 전력을 발생시켜 무인 잠수정 또는 센서를 구동하는 개념도 그림 2. 초음파 프로브를 이용해 신체 삽입형 전자기기의 구동을 위한 전력을 무선충전하는 아이디어 개념도 그림 3. 사람 인체를 대신해 돼지 피부와 살을 통과해 무선으로 에너지 전송하는 사진 그림 4. 수중에서 초음파로 무선으로 에너지를 전송하여 200개의 LED 조명을 켜고, 무선센서를 실시간으로 구동하는 사진 그림 5. KIST 전자재료연구센터의 송현철 박사(책임연구원) 연구팀은 물 속과 인체 내에서도 초음파를 이용해 무선 에너지를 전송하는 전자기기 시스템을 개발했다. (좌부터) 전자재료연구센터 김현수 학생연구원, 송현철 박사(책임연구원), 허성훈 박사(위촉연구원) 그림 6. 연구의 제1저자인 KIST 전자재료연구센터의 허성훈 박사(좌)와 김현수 학생연구원(우)이 개발한 전자 소자기기를 물속에 설치하여 초음파를 수신해 전기에너지로 변환해 LED 불빛을 밝히는 실험을 하고 있다.

- 마찰발전 이용, 초음파 무선 에너지 전송 효율↑ - 바닷속 또는 인체삽입형 전자기기의 배터리 무선 충전에 활용 기대 의료기술의 발전과 고령화가 맞물려 인공 심박동기, 제세동기와 같은 인체삽입형 전자기기를 이용하는 환자 수가 전 세계적으로 증가하는 추세이다. 현재는 인체삽입형 전자기기의 배터리를 교체하려면 절개수술이 필요하며 이 과정 중 합병증이 발생하기도 한다. 이에 따라 인체 내부에 무선으로 전력을 전송해 배터리를 충전하는 기술의 필요성이 부각 되고 있다. 무선 전력전송 기술은 이외에도 해저케이블의 상태를 진단하는 센서와 같이 수중 환경에서 배터리를 충전해야 하는 기기에 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 송현철 박사 연구팀이 이러한 문제를 해결할 수 있는 초음파 무선 전력전송 기술을 개발했다고 밝혔다. 대표적인 무선 전력 전송기술로는 전자기유도 방식과 자기공명 방식이 있다. 전자기유도 방식은 이미 스마트폰과 무선 이어폰 등에서 쓰이는 기술이지만 물이나 금속과 같은 전도체는 통과하지 못하고, 충전거리도 매우 짧다. 또한 충전 중 발열 문제로 신체에 해를 끼칠 수 있는 단점이 있다. 자기공명 방식은 자기장 발생 장치와 송신장치의 공진주파수가 정확하게 일치해야만 하므로 와이파이나 블루투스와 같은 무선통신 주파수와 간섭을 일으킬 우려가 있다. 연구진은 전자기파나 자기장 대신 초음파를 에너지 전송매체로 채택했다. 이미 바다에서는 초음파를 이용한 소나 장비가 보편화되어있으며, 의료계에서는 장기 또는 태아 상태를 진단할 때 초음파를 흔히 쓸 정도로 인체에 대한 안정성이 보장되었다. 그러나 기존의 초음파를 이용한 에너지 전송기술은 에너지 효율이 낮아 상용화가 어려웠다. 연구진은 매우 작은 기계적 진동도 전기에너지로 변환이 가능한 마찰발전 원리를 이용하여 초음파를 수신하고 전기에너지로 변환하는 소자를 개발했다. 연구진은 마찰 발전기에 강유전물질을 추가함으로써 채 1%도 되지 않던 기존 초음파 에너지 전송효율을 4% 이상으로 크게 높였다. 이를 통해 6cm 떨어진 거리에서 8mW 이상의 전력을 충전하는 데 성공하였는데, 이는 200개의 LED를 동시에 키거나 혹은 물속에서 블루투스 센서를 작동시켜 데이터를 전송할 수 있는 정도의 수치이다. 또한 연구진이 개발한 소자는 에너지 전환 효율이 높아 열 발생이 거의 없었다. 송현철 박사는 “본 연구에서 초음파를 통한 무선 전력 충전으로 전자기기 구동이 가능함을 보였기에, 앞으로 소자의 안정성과 효율을 더 개선한다면 배터리 교체가 번거로운 체내 이식형 센서 또는 심해저 센서에 전력을 무선으로 공급하는 기술로의 적용이 기대된다”라고 이번 연구 결과의 의의를 설명하였다. 이번 연구결과는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업, 한국연구재단 신진연구개발사업과 산업통상자원부(장관 문승욱) 한국에너지기술평가원 에너지기술개발사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지인 ‘Energy & Environmental Science’ (IF: 38.5, JCR 분야 상위 0.182%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Ferroelectrically augmented contact electrification enables efficient acoustic energy transfer through liquid and solid media - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 김현수 학생연구원 - (공동 1저자) 한국과학기술연구원 허성훈 위촉연구원 - (공동교신저자) 인하대학교 정종훈 교수 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현철 책임연구원 그림설명 그림 1. 바닷속에서 초음파를 전송해 무선으로 전력을 발생시켜 무인 잠수정 또는 센서를 구동하는 개념도 그림 2. 초음파 프로브를 이용해 신체 삽입형 전자기기의 구동을 위한 전력을 무선충전하는 아이디어 개념도 그림 3. 사람 인체를 대신해 돼지 피부와 살을 통과해 무선으로 에너지 전송하는 사진 그림 4. 수중에서 초음파로 무선으로 에너지를 전송하여 200개의 LED 조명을 켜고, 무선센서를 실시간으로 구동하는 사진 그림 5. KIST 전자재료연구센터의 송현철 박사(책임연구원) 연구팀은 물 속과 인체 내에서도 초음파를 이용해 무선 에너지를 전송하는 전자기기 시스템을 개발했다. (좌부터) 전자재료연구센터 김현수 학생연구원, 송현철 박사(책임연구원), 허성훈 박사(위촉연구원) 그림 6. 연구의 제1저자인 KIST 전자재료연구센터의 허성훈 박사(좌)와 김현수 학생연구원(우)이 개발한 전자 소자기기를 물속에 설치하여 초음파를 수신해 전기에너지로 변환해 LED 불빛을 밝히는 실험을 하고 있다.