배터리가 필요없는 스마트폰을 상상해보라.
충전기도 충전 케이블도 필요없고, 연인끼리 통화를 할 수 없는 사태도 막을 수 있다. 마치 SF 세계의 이야기처럼 들리지만, 워싱턴 대학의 연구팀이 개발에 성공했다.
스마트폰의 충전이 빨리 없어지는 것은, 통화 이외에 많은 전력을 사용하고 있기 때문이다. 하지만 통화 만의 기능에 맞춘다해도 배터리는 필요하다.
통화를 할 경우, 음성 아날로그 정보를 휴대폰의 마이크가 포착, 디지털로 변환한다. 그 디지털 신호를 수신하는 측의 단말기가 아날로그로 되돌려, 듣는 사람이 들을 수 있도록 음파로 바꾸어 스피커를 울리게 된다. 이 디지털과 아날로그 사이의 변환에 다량의 전력이 필요하다.
배터리 없이 휴대폰 전용 기지국의 아날로그 신호를 이용하는 것으로, 디지털과 아날로그 사이의 변환을 없앴다. 상대방의 목소리는 휴대폰 안테나가 아날로그 신호를 포착하고, 스피커가 그 패턴을 음파로 변환하여 듣게된다.
모든 디지털 아날로그 간의 변환이 기지국에서 처리하더라도, 3.5 마이크로 와트의 전력이 필요하다. 때문에 배터리가 역시 필요해 보이지만, 연구팀은 주변 환경 속에서 전력을 조달하는 두 가지 방법을 고안했다. 기지국이 발하는 RF(고주파) 신호로부터 전력을 생산하고 있다. 또는 휴대폰의 내부의 쌀알 크기의 포토 다이오드가 주변의 빛에서 발생시킨 전력을 이용하는 방법이다.
기지국은 디지털 아날로그 간의 변환뿐만 아니라 미량의 전력의 원인이 되는 RF 신호를 보낼 필요가 있다. 하지만 연구팀은 이 기능을 셀룰러 네트워크와 WiFi 라우터에 통합한다는....
멋진 이야기지만 실제로 잘 될까? 연구팀은 배터리 없이 휴대폰으로 스카이프 통화를 해보였다. 먼저 버튼을 눌러 전화 번호를 입력, 이야기하는 모드와 듣는 모드는 사용자가 버튼을 누르면 전환. 기지국으로부터의 거리 등에 제한은 있지만, 데모 동영상에서는 대화가 이루어지는 모습이 담겨있다.
연구팀은 앞으로 이 기술을 연마, 통신 가능한 거리를 늘려 나갈 예정이라고 한다.