전자 기기에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 전송 방식은, 스마트폰 등의 장치에서 실용화되고 있다. MIT의 연구진은 이 기술을 사용하여 동물의 체내에 삽입 한 기계에 무선으로 전력을 공급하는 시스템을 개발했다.
기존에는, 체내에 삽입하여 구동하는 타입의 페이스 메이커를 비롯한 기기는 기기 자체에 일정한 수명을 가진 배터리를 탑재해야 했다. 잠시 동안 장비를 움직이기위한 공간을 갖춘 배터리는 장비의 대부분을 차지할 정도로 크게 될 수도있고, 보형물 기기의 소형화에 큰 장벽이 되고 있었다고 한다.
MIT의 화델 아비브 교수 연구팀은, 체내에 묻은 기기에 대해, 체내를 안전하게 통과 할 수있는 고주파를 이용하여 전력을 공급하는 시스템을 개발했다.
연구팀은 이미 돼지를 이용한 동물 실험에서 돼지의 피부로부터 깊이 10cm의 깊이로 묻었던 기기에 대해, 피부에서 1m 떨어진 거리에서 출발 한 고주파 전력을 공급하는데 성공하고 있다. 또한 임베디드 기기가 피부 표면 가까이에 설치되어 있는 경우, 무려 38m나 떨어진 거리에서도 전력을 공급할 수 있다는 것.
무선으로 체외에서 공급 가능한 임베디드 기기는, 거대한 배터리를 필요로하지 않기 때문에 지금까지 사용되어 온 장비보다 소형화하는 것이 가능하다. 이번 동물 실험에서는 쌀알만한 크기의 기기를 사용했지만, 더욱 소형화 할 수 있다고 연구진을 말한다.
지금까지 체내에 심은 기기에 무선으로 전력을 공급하는 기술에는, 전파가 몸을 통과 할 때 전파가 흩어져 사라져버려, 체내에 심은 기기의 공급에 필요한 전력을 확보 할 수 없다는 문제가 가로막고 있었다고 한다.
이 문제를 극복하기 위해 연구팀은 In Vivo Networking(IVN)이라는 기술을 개발했다. IVN 시스템은 약간 다른 주파수의 전파를 방사하는 안테나를 배열하는 것으로, 전파가 진행되면서 복수의 어긋난 주파수가 겹쳐져 있을 때, 어떤 일정한 범위에서 복수의 주파수가 겹쳐져 큰 전파를 생성한다는 것.
체내에 삽입하는 유형의 의료 기기는, 몸의 상태를 실시간으로 모니터링하고 의사에게 필요한 정보를 보내거나 치료에 필요한 약물을 정확한 곳에 전달하는 등의 역할을 한다. IVN 시스템을 이용한 급전 방식으로는, 공급하는것과 동시에 체내에 묻은 기기에 전기 신호를 보내 특정 동작을 시키는 컨트롤러로 사용할 수도 있다라는 것.
또한 체외에서 체내의 적절한 부위에 전력을 전송하는 정밀도가 향상되면, 파킨슨 병같은 질병의 치료법으로 뇌의 적절한 부위에 전기적 또는 자기적 자극을 보내 뇌 심부 자극 치료법을 장비 없이 할 수있을 가능성도 있다고 연구팀은 생각하고 있다.
"이번 실험에서 도달한 단계에서는, 아직 대상에서 거리와 피부에 묻힌 깊이에 트레이드 오프 관계가 있습니다"라고 아비브 씨는 말하고 있어, 앞으로 더욱 무선 급전 시스템을 개량해 나갈 생각히다. 또한 의료 기기 분야 이외의 RFID 기술을 이용한 무선 통신도 IVN 시스템은 응용 할 수 있을 것이라고 한다.