[Technical News]ETRI, 무선으로 충전하는 원천기술 개발

[산업일보]
국내 연구진이 1미터(m)거리에서도 무선으로 충전하는 기술개발에 성공했다.

현재 스마트폰 무선충전이 7mm이내의 짧은 거리인데 비해 획기적으로 충전 가능거리를 넓힘에 따라 향후 웨어러블 기기나 사물인터넷(IoT) 시대를 성큼 앞당길 전망이다.

ETRI(한국전자통신연구원, 원장 김흥남)는 60와트(Watt)급 자기공명 방식을 이용한 무선충전 시스템 핵심기술을 개발, 전기자전거를 완전 무선화해 편리하고 안전한 충전 서비스가 가능한 길을 열었다고 밝혔다.

그동안 무선충전은 패드구조였다. 따라서 스마트폰을 충전기에 거의 붙여야 충전이 가능해 불편했다.

하지만, ETRI는 공간내 무선전송방식을 택해 특정한 구역내에 스마트기기가 들어오게 되면 충전되도록 만들었다. 와이파이존 처럼 일명 '에너지존(E-Zone)' 화 시킨 셈이다.

따라서 향후 본 기술이 상용화되면 자동차의 컵홀더나 바구니, 책꽃이 등 서로 다른 스마트기기를 놓아 두면 충전되는 방식으로 발전될 전망이다.

ETRI는 본 기술이 1.78MHz대역의 낮은 주파수로 기존보다 에너지 밀도가 균일한 충전영역(균일장, Quiet zone)을 만드는데 성공했다고 설명했다.

특정 공간내의 스마트기기들을 충전하기 위해선 균일한 자기장 조성은 반드시 필요한 작업이다.

이는 스마트기기를 공간 내 어느 위치에 놔둬도 균일한 전력효율을 내기 위해서다. ETRI는 현재, X,Y,Z축내 3차원 공간중 한 축을 이용해 충전하는 방식에 성공했다.

따라서 이번 개발은 향후 완벽한 무선 공간의 충전으로 가는 핵심 원천기술을 개발한 것이라고 연구진은 말했다.

향후 이 기술은 상용화시 전기자전거, 전동휠체어, 새그웨이 등의 이바이크(E-bike) 무선충전에 유용할 것으로 보고 있다.

연구책임자인 ETRI 생활전파연구실 조인귀 박사는 “이번 기술개발로 향후 무선으로 전력을 전송하는 핵심원천기술의 토대를 마련한 것이다. 에너지 충전의 신속성을 높이고, 300kHz 대역에서 완전한 소형 공간 무선충전을 위한 연구를 계속 추진하고 있다” 고 말했다.

이번 성과는 미래창조과학부의 '100W이하 RF전파에너지 전송 및 재생기술개발' 과 '무선 E-Zone 및 다차원 에너지 집적기술개발' 사업을 통해 이루어졌다.

미래창조과학부 전파기반과 이도규 과장도 “무선전력전송 기술은 대한민국 미래 창조경제를 이끌어갈 성장 동력으로 선정됐다. 관련 산업을 육성하기 위한 핵심기술 연구에 적극 지원 하겠다” 고 밝혔다.

한편, ETRI는 본 기술개발을 통해 선행과제 포함, 국제특허 28건 출원, SCI논문 8편을 기고한 바 있다.