[글로벌-Biz 24] MIT, 와이파이를 전류로 변환하는 신소재 '렉테나' 개발

[글로벌이코노믹 김길수 기자] '렉테나(rectenna)'는 rectifier(정류기)와 antenna(안테나)를 합성한 말로, 전파를 흡수하여 직류 전류로 직접 변환하는 소자다. 그동안 마이크로파 대에서 소규모 무선 전력 공급 장치에 활용되어 왔다. 그런데 최근 MIT에서 와이파이(Wi-Fi) 전파를 전류로 변환할 수 있는 신소재를 개발해 화제가 되고 있다.

MIT가 새롭게 개발한 소재는 와이파이 주파수 대역인 2.4GHz와 5GHz에 적합한 소재를 사용한 렉테나로, 일반 와이파이 강도인 150마이크로와트의 경우 40마이크로와트의 전력을 생산할 수 있다고 전한다. 논문은 28일(현지 시간) MIT 뉴스와 과학학술지 네이처를 통해 알려졌다.
렉테나는 안테나로 수신한 전파가 정류회로를 거치면서 직류 전류로 변환되는 원리로 '정류회로가 달린 안테나'라 할 수 있다. 기존의 렉테나에서 사용한 정류회로는 실리콘이나 갈륨비소(GaAs)를 사용했는데, 이 소재에서도 와이파이의 2.4GHz 대역과 5GHz 대역은 커버가 가능했다.

하지만 유연성이 부족해 소형 단말기를 만드는 데는 적합하지만, 건물이나 벽의 표면을 덮는 대형화를 목표로 한다면 터무니없는 비용으로 엄두를 못 내고 있었다. 게다가 유연한 소재의 경우에는 저주파가 아니면 동작하지 않고, 와이파이 신호를 변환할 수도 없는 단점도 있었다.

MIT 연구진은 이산화 몰리브덴(MoS 2)이라는 새로운 2차원 물질을 사용해 원자적으로 얇고 초고속도의 '쇼트키 다이오드(Schottky diode)'를 만드는데 성공했다. 그리고 이 덕분에 와이파이와 블루투스(Bluetooth), LTE를 포함한 일상생활 속에서 난무하는 주파수 대역의 전파를 커버할 수 있는 유연성 있는 정류기를 제작할 수 있었다. 향후 연구팀은 효율성 개선을 목표로 새로운 시스템을 구축할 방침이다.


김길수 기자 gskim@g-enews.com