오늘 처음 공개적으로 시연을 해 보고 싶습니다.
영상을 전송하는 데
시중에 판매하는 표준 LED 램프에서
태양전지로 노트북을 수신기로 보내는 게 가능합니다.
Wi-Fi와는 관계없이 빛으로만 할 겁니다.
"그래서 요점이 뭔가요?" 라고 궁금해 할 수도 있습니다.
요점은 이것입니다:
엄청난 규모의 인터넷 확장이 있을 텐데요,
디지털 격차를 줄이고
소위 "사물 인터넷"이라고 하죠.
수 백억대의 기기를 인터넷에 연결하게 해 주는 겁니다.
제 생각에는 이러한 인터넷 확장은
거의 에너지를 사용하지 않아야 한다고 봅니다.
즉, 기존의 기반시설을 가능한 한 많이 이용해야 한다는 것이죠.
바로 여기에 태양전지와 LED가 쓰입니다.
저는 2011년 TED에서 최초로 Li-Fi 또는 빛충실도를 시연했습니다.
Li-Fi는 일반 LED 제품을 사용하여 데이터를 아주 빨리 전송하고
또 안전하고 확실한 방법으로 합니다.
데이터는 빛으로 전송되며
밝기에 미묘한 변화를 통해 암호화 합니다.
이곳을 둘러 보면 주변에 많은 LED들이 있습니다.
저희 주위에는 Li-Fi 전송기 기반이 풍부합니다
하지만 현재까지는 광검출기라는 소형 특수 장치를 이용하여
암호화된 데이터로 정보를 받았습니다.
저는 기존의 시설을 이용한 Li-Fi 빛으로
데이터를 수신할 수 있는지 알아보고 싶었습니다.
그래서 태양전지와 태양전지판을 연구했습니다.
태양전지는 빛을 흡수하여 전기 에너지로 변환시킵니다.
그래서 휴대폰을 태양전지로 충전 할 수 있습니다.
하지만 생각해야 할 점은
데이터를 LED 밝기의 미묘한 변화로 암호화 하는데 있어서
들어오는 빛이 변하면
태양전지로 모아둔 에너지도 변동한다는 것입니다.
이것은 중요한 메커니즘이 형성되어
빛과 태양전지로 정보를 받을 수 있게 되는데
그것은 모아들인 에너지의 변동이
전송된 데이타와 일치하기 때문입니다.
여기서 문제는
흔한 LED 빛에서 전송되는 것 처럼
아주 빠르고 휘도의 미묘한 변화를 주는 것을 받을 수 있을까요?
네, 가능합니다.
실험실에서의 결과를 본 바
흔한 태양전지로부터 매 초 50MB를 수신할 수 있습니다.
이것은 요즈음 대부분의 광역 통신망보다 빠릅니다.
이제 제가 실행해 보겠습니다.
이 상자에는 일반적인 LED 램프가 있습니다.
이것은 표준 태양전지 입니다;
노트북에 연결되어 있습니다.
태양전지로 에너지를 모은 것을 보여줄 계기판이 여기 있습니다.
지금 계기판은 뭔가를 보여주고 있습니다.
이 이유는 태양전지가 환경광으로 인해 빛을 모으고 있기 때문입니다.
지금 처음으로 제가 할 것은 빛을 켜는 일입니다
그리고 간단하게 빛을 켜겠습니다
그리고 계기가 오른쪽으로 뛰는 것을 보셨을 겁니다.
잠시나마 태양전지는
인공광원으로부터 에너지를 모으고 있습니다.
제가 끄면, 떨어지는 것을 볼 수 있습니다.
켜겠습니다...
태양전지로 에너지를 모으고 있습니다.
다음 영상 스트리밍을 시행하겠습니다.
이 단추를 눌러서 시행했습니다.
이제 이 LED램프는 빛의 변화가 너무 빨라서
우리 눈으로는 못 보는 휘도의 미묘한 변화를 줘
영상 스트리밍을 하고 있습니다.
그것을 증명하기 위해
태양전지의 빛을 차단할 수 있습니다.
처음 보이는 것은 에너지 수용이 떨어져서
영상도 함께 정지됩니다.
차단막을 없애면 영상은 다시 재가동합니다.
(박수)
다시 반복할 수 있습니다.
영상 전송을 중단하면 동일하게 에너지 수용도 중단됩니다.
태양전지는 수신기로도 이용되는 것을 보여줍니다.
이제 이 LED램프가 가로등이고 안개가 끼였다고 상상해 봅시다.
안개 모의실험을 위해
손수건을 가지고 왔습니다.
(웃음)
손수건을 태양전지에 올려 놓겠습니다.
처음 주목하실 것은
예상대로 에너지 수용률이 떨어졌습니다만
영상은 여전히 가동됩니다.
이것은 방해요소에도 불구하고
빛이 손수건을 통과하여 충분히 태양전지에 도달하고
태양전지가 해독하여, 이 경우에는 고화질 영상 정보를 전송하고 있습니다.
여기서 중요한 점은 태양전지가 에너지 모으는
기계로 일차기능을 유지하면서
빛에 암호화된 고속 무선 신호의 전송기가 된 것입니다.
그래서 기존 오두막 위에 있는 태양전지를
가까운 언덕 위에 레이저 기지 아니면 가로등으로부터
고속 데이터 통신망 전송기로 이용 가능한 겁니다.
그리고 빛이 태양전지 어디에 닿는 것은 상관없습니다.
그래서 이 경우도 가능합니다.
창문에 활용한 반투명 태양전지나, 도로 시설물에 반투명 태양전지나,
"사물 인터넷"을 혁신할 수십억 대의 기기들에
가능케 할 수 있습니다.
간단히 말하면 기기들을 자주 충전하기 원치않고
더한 상황은 건전지를 매월 교체하길 원치 않으니까요.
이미 말씀드렸듯이
이것은 처음으로 대중에게 공개한 것입니다.
이것은 연구실 설명회이며 시제품입니다.
하지만 저와 제 팀은 이것을 2년에서 3년이내 상품화할 자신이 있고
그리고 우리가 디지털 격차를 줄이는데 기여하고
또한 수 십 억대의 기기를 인터넷에 연결할 수 있게 기여하길 바랍니다.
이 모든 것이 폭발적인 에너지 소비없이 되길 바랍니다.
왜냐하면 태양전지는 그 반대이기 때문입니다.
고맙습니다
(박수)