배터리를 교체하는 데 드는 비용은 얼마일까?

휴모트와 비슷하게 열전발전과 배터리리스와 관련한 업종에 있는 미국의 한 업체 홈페이지에서 흥미있는 자료를 봤습니다. 아래는 한장짜리 긴 문서 중에서 첫 머리에 나오는 내용입니다. 

< 왜 IoT 기기 예측은 점점 줄어드는가? > 출처 : https://everactive.com/contact/

제목 그대로입니다. 전세계 IoT 기기 보급대수에 대한 예측인데, 2012년 IBM은 2015년이면 1조개가 보급될 것이라 예측했는데, 2017년 CISCO는 2020년경 500억개를, 2018년 GSMA에서는 2025년 250억개가 보급될 것이라 예측했습니다. 

아무리 미래는 불확실하고 예측은 오차가 있을 수 밖에 없다지만, 몇 년사이에 1조개에서 250억개로 반의 반 토막으로 예상치가 줄어드는 건 좀 심하다는 생각이 듭니다. 왜 이렇게까지 큰 폭으로 예상치가 줄어들었을까요?

여러가지 이유가 있을 겁니다. 대표적으로 보안 문제를 비롯해서 실용성, 가격 등을 들 수 있겠죠. 그 중에 또 한가지로서 이 자료에서는 배터리 문제를 들고 있습니다. 

< 배터리가 IoT 확산에 걸림돌이 되는 이유 다섯가지 > 출처 : 동일 

소형 IoT 기기에는 대부분 배터리를 사용하고 있습니다. 가격도 싸고 전원을 연결해야 하는 배선 작업의 부담도 없고 언제든 갈아 끼울 수 있기 때문이죠. 그러나 여기에도 심각한 문제는 있습니다.

가령, 위의 사진에서도 언급하고 있듯이 한순간도 데이터가 끊겨서는 안되는 기기에서 배터리가 방전되는 경우가 발생하면 문제가 심각해집니다.

또한 배터리 수명을 늘리기 위해 데이터 전송 간격을 길게 설정한다든가, 배터리 자체의 크기 이하로는 IoT 기기의 사이즈를 더 이상 줄일 수 없다는 물리적 한계도 있습니다. 배터리 자체가 침수 등 물리적 손상을 입는 경우도 있을 수 있습니다. 

그러기에 안정성과 신뢰성이 핵심인 분야, 특히 의료나 국방, 보안 분야에서는 배터리에 전적으로 의존해서 IoT 기기를 운용할 수 없습니다. 

비용과 시간면에서는 어떨까요? 

< 1조개 IoT 기기 시대에 배터리 교체 시간은?> 출처 : 동일

가령 IoT 기기가 1조개가 깔린 시기를 상정하고, 배터리 수명을 최대 10년으로 가정해도 매일 교체해야 할 배터리 갯수가 무려 2억 7천 여개에 이릅니다. 현실적으로 배터리 수명을 보통 3년으로 잡을 때 매일 9억개의 배터리를 교체해야 합니다. 어마어마한 숫자입니다. 배터리 교체에 8시간이 들어간다고 가정한다면 하루에 2억 2천만 시간이 들어가게 됩니다. 

당장은 배터리가 편리해서 사용하는 데 문제가 없어보이지만 일단 이렇게 설치하고 세월이 어느 정도 흐른 뒤에는 교체 유지 비용이 설치비용보다 훨씬 높게 나오게 됩니다. 

그나마 접근성이 좋은 일반적인 환경에 설치됐다면 교체 비용이 낮아지겠지만, 사람 손이 닿기 어려운 위치나 지하, 산악, 야외 등 접근성이 떨어지는 환경에 설치된 경우라면 만만치 않은 비용이 들어가게 됩니다. 심지어 배터리 방전으로 정확한 설치 위치를 파악조차 못할 가능성도 생기게 되구요. 

그런 점에서 열전발전이 배터리를 대체할 전원공급원으로 적극적으로 고려되고 있습니다. 배터리와 단순 비교하면 가격적으로 높을 수 밖에 없지만 설치 보급 이후 유지보수 비용을 생각한다면 결코 열전소자가 배터리보다 비싸다고 볼 수 없기 때문입니다. 

열전소자를 적용한 열전발전은 방전이나 단전의 우려없이 지속적이고 반영구적으로 전원을 공급하기에 안정성과 신뢰성 면에서 탁월한 장점을 가지고 있습니다. 배터리와 함께 사용하는 경우에는 좀더 많은 전원을 공급할 수 있고, 일종의 비상 전원 공급원으로 활용할 수도 있습니다. 

IoT 확산을 위해서도 좀더 적극적으로 열전발전에 대한 투자와 가격 경쟁력 제고가 필요합니다. 

그런 점에서 휴모트가 개발한 TinyTEG는 상대적으로 낮은 가격, 그리고  전원공급원으로 의미있는 높은 열전효율을 보이고 있습니다.  

휴모트가 한발 늦게 출발하긴 했지만 한발 앞서 나가기 위해 열심히 노력하고 있습니다. ^^

많이 응원해주세요~