28마이크로와트 초저전력 와이파이 무선칩 개발… 배터리 없는 스마트 기기 시대 연다

기존 대비 5,000분의 1 전력으로 와이파이 통신

UC 샌디에이고 연구진이 표준 와이파이 네트워크에 IoT 기기를 연결하는 데 기존 와이파이 무선칩의 5,000분의 1 전력만 소모하는 초소형 장치를 개발했습니다.

기존 와이파이 라디오는 수백 밀리와트 전력 필요해 내장 와이파이 기기는 잦은 충전, 외부 전원, 대용량 배터리 필수. 새 칩은 28마이크로와트(µW)만으로 초당 2메가비트 속도, 21미터 거리 데이터 전송 가능. 스마트폰, 소형 카메라, 센서 등에 통합 가능. 추가 장비 없이 IoT 기기와 인근 와이파이 액세스 포인트 간 직접 통신 지원.

작동 원리: 백스캐터링(Backscattering)

초저전력 구현을 위해 백스캐터링 방식 사용. 물리학에서 파동/신호가 온 방향으로 반사되는 현상. 사진, 천문학, 초음파 촬영 등에 주로 쓰임.

새 칩은 인근 와이파이 액세스 포인트/기기(노트북 등)에서 들어오는 전파(와이파이 신호) 포착 → 신호 변조해 자체 데이터 인코딩 → 별도 와이파이 채널로 다른 액세스 포인트/기기에 반사.

연구팀은 '웨이크업 리시버(wake-up receiver)' 컴포넌트 개발. IoT 기기 데이터 송수신 필요할 때만 와이파이 라디오 '깨움'. 나머지 시간은 저전력 모드로 3µW만 소모.

개선 버전: 백스캐터링 데이터용 맞춤 집적회로 탑재로 시스템 소형화·효율화, 동작 거리 21미터까지 확대.

의의와 전망

저전력 소형 기기에 실제 적용 가능한 첫 실용적 칩. 연구진에 따르면 저전력 웨어러블, 배터리 없는 스마트 기기, 완전 무선 홈 설정 개발 가속화 기대.