시장조사기관인P&S Market Research에 따르면 전 세계 에너지 하베스팅(수확) 시장은 2027년까지 10억 7,600만 유로에 이를 것으로 예상되는데 이 중 태양광 에너지 수확이 7억 5,300만 유로로 상당한 부분을 차지할 것으로 보인다.
이러한 급속한 성장은 업계가 IoT 배포를 위해 더 친환경적인 원가절감형 기술로 이동함에 따라 OPV(유기태양전지) 기술처럼 지속 가능하고 배터리가 필요 없는 솔루션에 대한 수요가 증가하는 추세이다.
드라큘라 테크놀로지스(Dracula Technologies)는 주변광을 포착하여 배터리의 필요성을 없애는 검증된 확장 가능한 솔루션인 LAYER® OPV 기술을 통해 IoT 기기에 전원을 공급하는 방식을 혁신하고 있다.
이 회사는 이와 함께 지속 가능한 적층 제조 공정에 대한 전문 지식을 활용하여 OLED 디스플레이 및 유기 전자 기기 분야에서 흥미롭고 새로운 기회를 모색하는 중이다. OPV는 여전히 제품의 핵심이지만 이러한 초기 탐색은 고성장이 예상되는 시장에서 혁신을 주도할 수 있는 회사의 잠재력을 나타낸다.
마이크로일렉트로닉스에 전력을 공급하기 위한 광 에너지 하베스팅
광 에너지 하베스팅(수확)은 광전지 기술을 사용해 주변광(주로 인공 실내 조명)을 포착하여 에너지로 변환한다. 전자 기기는 이 프로세스를 통해 기존 전원과 달리 배터리나 케이블에 의존하지 않고 자율적으로 작동할 수 있다. 이 기능은 공급망 물류 및 자산 추적과 같이 지속적인 데이터 스트림이 중요한 산업에서 특히 유용하다. 이러한 부문에서 배터리 고장은 데이터 흐름과 전반적인 운영을 방해할 수 있으므로 에너지 수확 기술이 매우 중요하다.
유기 광전지 박막 모듈은 유연성, 경량 구조 및 50LUX에 불과한 환경에서 효율적으로 작동할 수 있는 능력으로 인해 IoT 애플리케이션에 특히 적합하다. 이 모듈은 사무실, 창고 또는 야외 도시 공간과 같은 일상 환경에 존재하는 빛을 활용하도록 설계되었으므로 센서, 추적 시스템 및 건물 자동화 도구에 전원을 공급하는 데 이상적인 솔루션이다.
태양광 모듈을 기기에 통합하면 장기간 자율적으로 작동할 수 있으므로 빈번한 배터리 유지 관리 및 교체의 필요성이 더 이상 필요하지 않게 된다. 이러한 혁신은 지속적인 전력 공급을 보장할 뿐 아니라 대규모 IoT 네트워크 유지 관리와 관련된 전반적인 복잡성과 비용을 줄이는 동시에 에너지 소비에 대해 더욱 지속 가능한 접근 방식을 지원한다.
유기 태양광 기술을 새로운 차원으로 끌어올리기
프랑스에 본사를 둔 산업 스케일업 기업인 드라큘라 테크놀로지스가 개발한 LAYER®기술은 저조도 조건(50LUX 미만)에서도 효과적으로 작동하는, 초박형의 유연하고 확장 가능한 광 에너지 수확 기술의 대표적인 예이다.
LAYER의 에너지 수확 모듈은 효율성을 위해 설계되었을 뿐만 아니라 유기 소재로 제작되어 지속 가능성을 높였다. 이 친환경 구성은 IoT 배포의 환경 발자국을 3kg eq CO2/m²로 줄여 재생 불가능한 자원의 사용을 최소화함으로써 전자 폐기물을 줄이기 위한 전 세계적인 노력에 부합한다. 유기 소재를 사용한 이 모듈은 IoT 기기에 전력을 공급하는 지속 가능한 접근 방식을 지원해 고성능으로 및 환경적 책임을 제공한다.
이 모듈은 물방울 잉크젯 기술을 사용하여 인쇄되므로 신속한 IoT 배포가 가능하고 최소 10년의 내구성을 제공한다. LAYER의 유연성과 자유로운 형상 폼 팩터는 다양한 모양과 크기의 IoT 기기를 지원하는, 완전히 사용자 정의 가능한 친환경 모듈의 전 세계 유일한 제품으로서 고객을 위해 전체 TCO(총 소유 비용)를 낮춰준다.
또한 이 기술은 BLE, Zigbee, LoRaWAN® 및 Wi-Fi와 같은 주요 IoT 통신 프로토콜과 원활하게 통합되어 시스템 전반에 걸쳐 광범위한 호환성을 보장한다.
수확 모듈의 뒷면에 인쇄된 에너지 저장 솔루션인 LAYER®Vault도 기기가 주변광을 수확하고 동일한 박막 제품에 초과 에너지를 저장하도록 해준다. 이 통합은 스마트 라벨과 같은 애플리케이션에 부피가 큰 저장용 부품 수를 줄여 보다 컴팩트한 디자인을 가능하게 한다. LAYER와 LAYER®Vault를 결합하면 잦은 배터리 교체 및 유지 관리의 필요성을 없애 TCO 문제를 해결하는, 지속 가능한 저비용 솔루션이 된다.
빛으로 움직이는 미래
유기 태양광 기술의 채택은 IoT 시스템에 전력을 공급하는 패러다임의 변화를 나타낸다. TCO 절감에서 환경 지속 가능성 향상에 이르기까지 OPV는 IoT에 전력을 공급하는 실용적이고 장기적인 솔루션을 제공한다. 여러 산업에서 IoT 시스템을 점점 더 많이 채택함에 따라 OPV 기술의 유연성, 확장성 및 친환경성은 에너지 효율적이고 자율적인 IoT 네트워크의 미래를 형성하는 데 중추적인 역할을 할 것이다.
드라큘라 테크놀로지스의 LAYER® 및 LAYER VAULT® 기술은 IoT 장치에 전원을 공급하는 방식을 변화시키고 있다. 이러한 혁신은 주변광을 활용하고 통합 에너지 저장 장치를 제공함으로써 배터리 없이도 지속적이고 안정적인 전원 공급을 보장한다. 기업의 TCO를 절감할 뿐만 아니라 환경에 미치는 영향을 최소화함으로써 보다 친환경적이고 지속 가능한 미래에 기여하기도 한다.
OPV를 넘어서: OLED 및 유기 전자 기기의 새로운 기회 발굴
드라큘라 테크놀로지스의 LAYER® 기술은 이미 검증된 OPV 솔루션으로 IoT 시장을 변화시키고 있으며 OLED 디스플레이와 유기 전자기기에 대한 지적 재산의 응용 분야도 모색하기 시작했다. 이러한 노력은 유기 재료 및 고급 인쇄 공정에 대한 핵심 전문 지식을 기반으로 한다.
OLED 기술은 특히 디스플레이와 조명에서 엄청난 잠재력을 제공한다. 아직 초기 단계이지만 드라큘라 테크놀로지스는 적층 제조 기술이 확장성, 재료 낭비 및 원가 절감과 같은 OLED 생산의 오랜 과제를 어떻게 해결할 수 있는지 조사하고 있다. 이에 따라 유기 재료에 대한 지식을 활용하여 유연하고 가벼우며 에너지 효율적인 디스플레이에서 새로운 가능성을 열고자 한다.
인듐 주석 산화물(ITO) 제거: 지속 가능한 돌파구
유기 전자 제품에 대한 드라큘라 테크놀로지스의 연구는 제조 공정에서 인듐 주석 산화물(ITO)을 제거하는 혁신적인 접근 방식을 채택하고 있다. OLED 및 기타 전자 장치에서 투명 도체로 일반적으로 사용되는 재료인 ITO는 비용이 많이 들고 희소한 자원에 의존하며 추출 및 가공이 환경에 심각한 영향을 미치는 등 여러 가지 문제를 안고 있다. 또한 ITO는 부서지기 쉬운 재료이므로 유연한 기판과 관련된 응용 분야에는 적합하지 않다.
드라큘라 테크놀로지스는 ITO의 대안을 개발하여 비용을 절감하고 환경 문제를 완화하는 혁신적인 솔루션을 제공함으로써 이러한 문제를 해결하고자 한다. ITO에 의존하는 대신 고급 인쇄 기술을 활용한 완전히 유기적인 재료를 사용하여 전도성 층을 만든다. 이러한 유기 대체품은 더 풍부할 뿐만 아니라 재활용이 더 쉬워 순환 경제와 지속 가능한 제조를 향한 전 세계적인 노력에 부합한다. 이 기술은 잉크젯 인쇄 또는 기타 산업적 방법을 통해 플라스틱 및 유리를 포함한 다양한 기판에 증착할 수 있는데 저온으로 가공된다.
드라큘라 테크놀로지스의 솔루션은 우수한 환경 안정성을 제공하고 주변 조건에서 처리할 수 있으므로 별도의 제어된 분위기 또는 진공 처리를 필요로 하지 않는다. 이 접근 방식은 ITO 기반 전극에 비해 시스템 구현 비용을 크게 줄여준다. 또한 이러한 유기 전도성 층은 roll-to-roll 제조 공정과 호환되어 대규모 생산에 이상적이다.
ITO의 제거는 또한 유연하고 신축성 있는 기기에 대한 새로운 가능성을 열어준다. 기존의 ITO 레이어는 부서지기 쉬워 플렉시블 전자 기기에 사용되는 것이 제한적이다. 드라큘라 테크놀로지스는 ITO를 유연한 유기 전도체로 대체함으로써 폴더블 디스플레이, 웨어러블 센서, 의료 애플리케이션용 신축성 있는 전자 기기 등 보다 내구성 있고 적응력이 뛰어난 장치 생산을 가능하게 해준다.
또한 드라큘라 테크놀로지스가 개발한 유기 소재는 상온에서 매우 낮은 전기 저항과 높은 가시광선 투과율을 나타내는데 이는 OPV와 OLED의 효율적인 운영을 위한 두 가지 기본 특성이다.
시장 전반의 잠재력 발휘
드라큘라 테크놀로지스가 개척한 혁신은 지적 재산의 다양성을 강조한다. 이 회사는 확장성, 비용 및 지속 가능성과 같은 중요한 문제점을 해결함으로써 여러 산업을 연결하는 시장 간 애플리케이션을 발굴하고 있다.
첨단산업이 빠르게 소개되는 한국 시장에서 드라큘라 테크놀로지스의 혁신은 특별한 의미를 지닌다. 특히 OLED 디스플레이와 차세대 스마트 기기 분야에서 기술 개발의 최전선에 서 있는 한국에서 드라큘라 테크놀로지스의 솔루션은 지속 가능성과 첨단 제조라는 이 지역의 우선 순위와 밀접하게 연계되어 있다. 드라큘라 테크놀로지스는 이 분야의 전문 지식을 활용하여 한국 제조업체의 핵심 파트너가 될 수 있는 유리한 위치에 있으며 이를 통해 최첨단 친환경 솔루션을 제품 라인에 통합할 기회를 모색 중이다.
IoT 및 스마트 기기에서 OLED 디스플레이 및 그 이상에 이르기까지 드라큘라 테크놀로지스는 유기 전자 제품의 경계를 계속 넓히고 개별 산업 뿐 아니라 더 넓은 글로벌 경제에 도움이 되는 혁신적인 혁신을 제공 중이다. ITO 의존도 및 확장성 문제와 같은 장벽을 제거함으로써 이 회사는 보다 지속 가능하고 연결된 미래를 주도하고 있다.
저자: Dracula Technologies의 CTO, Sadok Ben Dkhil
