ETRI, 자기공명 방식 적용
60W 무선충전시스템 개발
60W 무선충전시스템 개발
ETRI 제공
1m 떨어진 거리에서도 스마트폰이나 자전거 같은 스마트 전자기기를 충전할 수 있는 무선전력전송 기술이 개발됐다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 자기공명 방식을 이용한 60와트(W)급 무선충전시스템을 개발하고, 이를 이용해 전기자전거를 성공적으로 충전했다고 10일 밝혔다. 기존 무선충전은 스마트폰을 충전패드에 올려두는 접촉 방식이어서 사용이 불편했다. ETRI는 비접촉 충전방식인 '자기공명 방식'을 적용, 일정 공간 내에서 스마트기기가 자동 충전되는 이른바 '에너지존'을 구현해 이 같은 문제를 해결했다. 자기공명 방식은 충전기와 접촉하지 않아도 충전할 수 있으며, 여러 기기를 한 번에 충전할 수 있다. 하지만 전송효율이 낮아 상용화에 어려움이 있었다.
ETRI 연구진은 1.78㎒ 대역의 낮은 주파수로 에너지 밀도가 균일한 충전영역을 만들어 스마트기기를 공간 내 어느 위치에 둬도 균일한 효율을 갖도록 해 1m 거리에서 58%의 전송효율을 달성했다. 이는 상용화 수준인 70%에 미치지 못 하지만 지금까지 개발된 전송효율 중 세계 최고 수준이다.
연구진은 이 기술을 이용해 전기자전거를 충전하는 시험도 거쳤다. 1m 거리를 두고 양쪽에 키오스크 형태의 송신기를 두 개 설치하고, 자전거 앞바퀴에 달린 수신기를 통해 충전하도록 했다. 이때 앞바퀴 휠에 내장돼 에너지를 수신하는 공진코일이 충전되면 집전회로를 거쳐 수신 충전기로 보내져 고주파 신호가 직류신호로 바뀌어 배터리를 충전하게 된다. 유선 충전으로 전기자전거 배터리를 완전 충전하는 데 6시간이 걸리는데, 이 기술로는 10시간 정도가 걸렸다. 연구진은 후속 연구를 통해 5시간으로 줄일 계획이다. 전자파 환경 문제도 해결할 예정이다. 이 기술은 전원공급장치 기업인 동양이엔피에 이전됐다.
조인귀 ETRI 생활전파연구실 박사는 "무선으로 전력을 전송하는 핵심 원천기술 토대를 마련한 만큼 에너지 충전 신속성을 높이고, 300㎑ 대역에서 완전한 소형 공간 내 무선충전을 위한 연구를 계속 할 계획"이라고 말했다.
대전=이준기기자 bongchu@
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