자동차 엔진의 폐열을 이용하여 전기를 생산하거나, 바닷물의 온도 차이를 이용하여 전기를 생산하는 기술. 에너지 하베스팅은 우리 주변에서 버려지거나 소모되는 에너지를 모아 전력으로 재활용하는 기술을 말합니다. 마치 농부가 농작물을 수확하듯이, 버려지는 에너지를 '수확'하여 유용하게 활용하는 것이죠.

 에너지 하베스팅은 주변 환경에서 에너지를 얻어 사용하기 때문에, 외부 전력 공급에 의존하지 않고 자급자족이 가능합니다. 외부 전력 공급에 의존하지 않는다는 말은, 다시 말해 전력을 생산하기 위해 사용되는 화석 연료를 줄여, 환경 오염을 최소화할 수 있다는 뜻입니다. 또한, 사물인터넷(IoT) 기기, 웨어러블 기기 등 배터리 교체가 어려운 소형 전자기기의 전력 공급 문제를 해결할 방안이 된다는 뜻입니다.

 에너지 하베스팅은 태양광, 진동, 열, 압전, 전자기파 에너지 등 다양한 종류의 에너지를 전기에너지로 변환, 생성합니다.  구체적인 활용 사례를 보겠습니다. 착용자의 움직임(걸음, 심박수)에서 발생하는 진동 에너지를 활용하여 배터리를 충전하는 스마트 워치는 진동 에너지 하베스팅이고, 우주 항공에서 인공위성의 수명을 연장하고, 지속적인 운용을 가능하게 하는 것이 태양광 에너지 하베스팅입니다.

 에너지 하베스팅 기술은 아직 초기 단계이지만, 다양한 분야에서 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다. 특히, 사물인터넷 시대의 도래와 함께 에너지 하베스팅 기술의 중요성은 더욱 커질 것입니다. 앞으로 에너지 하베스팅 기술은 더욱 발전하여 우리 삶을 더욱 편리하고 지속 가능하게 만들어 줄 것입니다.

현대 사회는 기술의 급격한 진보와 혁신에 휩싸여 있습니다. 이 중에서도 두드러진 10대 분야, 즉 '초격차 10대 분야'는 미래의 산업과 기술을 주도하는 중심 역할을 하고 있습니다. 이제 함께 이 분야들을 조망해보겠습니다.

1. 차세대 원전: 안정적 에너지의 필요성

에너지 공급의 안정성을 중시하는 시대에, 차세대 원전은 깨끗하면서도 안전한 에너지의 새로운 지평을 열고 있습니다. 핵융합, 고급 연료 싸이클 등의 기술 혁신이 기대되고 있습니다.

2. 우주 항공: 우주 개발의 비전

우주 항공 분야는 지구의 경계를 넘어 인류의 가능성을 새롭게 정의하고 있습니다. 탐험과 발견의 영역을 넓히는 우주 항공 기술은 더 나은 미래를 위한 핵심 도구로 자리매깁니다.

3. 사이버보안, 네트워크: 디지털 사회의 보호자

디지털 환경에서의 생활이 더욱 증가함에 따라, 사이버보안과 네트워크 보안은 더욱 중요해지고 있습니다. 개인 정보의 안전과 사회의 안정을 위한 기술적인 발전이 요구되고 있습니다.

4. 로봇: 혁신적 자동화와 협업의 미래

로봇공학과 인공지능의 결합은 우리의 삶과 산업 현장을 혁신시키고 있습니다. 더 나은 생산성과 일상의 편의를 제공하는 로봇 기술은 인간과의 협업을 강화하는 방향으로 발전하고 있습니다.

5. 빅데이터: 데이터의 가치를 끌어올리다

데이터는 현대 사회의 핵심 자원으로 자리매깁니다. 빅데이터 기술은 이 정보의 홍수에서 인사이트를 추출하고, 기업과 조직에게 전략적 가치를 제공하는 역할을 수행합니다.

6. 미래 모빌리티: 지속 가능한 이동수단

환경 문제에 대한 인식이 높아지면서, 미래 모빌리티는 친환경하면서도 효율적인 이동수단을 지향하고 있습니다. 전기 자동차와 자율 주행 기술은 도시 교통을 변화시키는 중요한 역할을 합니다

7. 바이오헬스: 맞춤형 치료의 시대

바이오헬스 분야는 유전체학과 생명공학의 발전으로 인해 맞춤형 의료의 가능성을 제시하고 있습니다. 질병의 예방과 치료에 새로운 획기적인 접근법을 제시하며 의료 혁신의 선봉에 서고 있습니다.

8. 시스템 반도체: 디지털 세상의 핵심 기술

정보 기술과 전자 기기의 핵심, 시스템 반도체는 디지털 세상을 지탱하는 핵심입니다. 더욱 빠르고 안정적인 시스템 반도체 기술은 미래 디지털 혁신을 주도할 것으로 기대됩니다.

9. 양자컴퓨팅: 정보처리의 혁신

양자컴퓨팅은 양자역학의 원리를 이용하여 정보를 처리하는 새로운 형태의 컴퓨팅 기술입니다. 현재의 컴퓨터보다 훨씬 빠르고 복잡한 계산을 수행할 수 있어, 암호 해독, 물질 모사, 최적화 등 다양한 분야에서 혁신적인 응용이 기대되고 있습니다.

10. 신재생 에너지: 지속 가능한 에너지의 방향

환경 보호와 에너지 안정성을 위해 신재생 에너지는 점점 더 중요해지고 있습니다. 태양광, 풍력, 수력 등의 신재생 에너지 기술은 지구 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 지속 가능한 에너지 공급을 위한 역할을 합니다.

초격차 10대 분야는 미래의 발전을 이끌어내는 핵심 동력입니다. 이 분야들에 대한 진중하고 혁신적인 발전은 우리의 삶과 사회를 변화시키는 주요한 역할을 수행할 것으로 예상됩니다. 이를 향한 기대와 관심이 더욱 높아질 것입니다.

농업과 농산물 생산 분야에서 혁신적인 기술인 웨어러블 식물 센서(Wearable Plant Sensors)는 식물의 상태와 환경 조건을 실시간으로 모니터링하는 데 사용되고 있습니다. 이 센서들은 작은 장치로 구성되어 식물의 잎, 줄기, 뿌리 주변에 부착하거나 설치하여 다양한 데이터를 수집하며, 농부, 정원사 및 농업 연구원들이 식물을 보다 효율적으로 관리하고 문제를 조기에 감지할 수 있게 돕습니다.

현재 상용화된 웨어러블 식물 센서의 대표적인 예시 중 하나는 "PlantLink"입니다. PlantLink는 식물 주변의 환경 조건을 실시간으로 모니터링하고 사용자에게 전송하는 스마트 센서 시스템을 제공합니다. 이를 통해 사용자는 모바일 앱을 통해 식물의 습도, 온도 및 빛 조건을 모니터링하고 식물에 필요한 관리 조치를 신속하게 취할 수 있습니다.

또 다른 예시는 "Edyn"입니다. Edyn은 식물과 토양의 상태를 모니터링하는 스마트 가드닝 시스템을 제공하며, 사용자에게 실시간으로 데이터를 제공하는 모바일 앱을 함께 제공합니다. 이를 통해 농부 및 정원사는 농작물의 건강 상태와 환경 조건을 더 잘 이해하고 조절할 수 있습니다.

웨어러블 식물 센서 기술은 앞으로 더욱 발전하여 실생활에 유용하게 사용될 전망입니다. 이 기술은 농업 혁신과 지속 가능한 농업을 촉진하는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 예상되며, 데이터 기반 농업 관리와 자동화 기술의 진보는 농작물 생산성을 향상시키고 자원 사용을 최적화하는 데 도움을 줄 것입니다. 향후 몇 년 안으로 웨어러블 식물 센서 기술은 농부들에게 더 나은 농업 관리 도구를 제공하고 글로벌 농산물 공급망에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대됩니다.