배터리 없이 수중 사물인터넷 구축한다?

MIT 연구팀이 배터리 없이 거의 전력을 필요로 하지 않는 수중 센서와 통신 시스템을 만들었다. 배터리프리 수중 IoT(Battery-Free Subsea Internet-of-Things)는 말 그대로 수중에서의 사물인터넷 실현에 기여할 수 있다. 해수 온도와 수중 생물의 실시간 모니터링을 배터리 교체 없이 가능하게 될 수도 있다. 만일 이런 일이 가능해진다면 먼 행성 바다 속에 수중 센서 네트워크를 구축하게 될 지도 모를 일이다.

연구팀이 개발한 시스템은 수중에서 음파를 보내는 발진기를 이용해 이를 센서 시스템에 내장한 수신기가 받을 때 미세한 에너지가 발생한다. 센서는 이 에너지를 이용해 회신 혹은 회신을 하지 않는다. 이를 1 또는 0 신호로 바이너리 통신을 한다. 시스템이 작동하는데 필요한 에너지는 발진기로부터 보내지는 초음파에 포함된 힘 뿐이다.

이 시스템을 발견한 계기는 조금 의외다. MIT미디어랩 파델 아디브(Fadel Adib) 교수는 공동 연구자와 함께 자연 다큐멘터리 시리즈 블루플래닛(Blue Planet)을 보던 중 지구 바다는 연구되지 않은 부분이 여전히 많다는 것과 동시에 해결하기 위해 해양 오염의 원인이 되는 배터리 전원 센서는 사용할 수 없다고 생각했다.

다시 말해 이 시스템의 피에조 전기 공진기는 100년 전부터 마이크 등에 이용하는 장비를 이용해 음파를 받으면 이에 반응해 변형하거나 파형을 유지하고 반사를 해당 센서 상태에 따라 결정한다. 이렇게 회신한 바이너리 신호를 수집하고 분석한다.

연구팀의 다음 목표는 이를 장거리에서도 작동하게 다른 센서와 협력해 동시 통신 가능하게 하는 것이다. 궁극적으론 음성과 낮은 해상도 이미지도 전송할 가능성이 있다. 이렇게 되면 원격 감시 시스템에 획기적인 진전을 기대할 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.