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Writer Admin(admin) Time 2017-06-07 15:14:47
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http://www.etnews.com/20170605000279 

 

 

               

 

[ET단상]무선충전기술 성장과 발전에 대한 소고배터리를 장착한 전자 기기는 어댑터를 사용해야만 충전이 가능했다. 출장이나 외출 때 배터리 충전을 위해 언제나 어댑터를 휴대해야 하는 번거로움이 있었다. 이런 번거로움을 해결하기 위해 무선으로 배터리를 충전할 수 있는 혁신 기능으로 무선충전 기술이 현재 상용화 기술로 진화하고 있다. 웨어러블 기기, 스마트폰, 의료용, 산업용 기기, 자동차 등 산업 전반에 적용된다. 

무선충전 기술은 와이어와 같은 실물 연결 없이 송신기 안테나를 통해 전력을 무선 수신기로 전송해서 배터리를 충전하는 기술이다. 기술로는 여러 방법이 있다. 그러나 현재 상용화된 무선 충전 기술은 근거리 방식과 원거리 방식 두 가지가 있고, 근거리 방식에는 자기유도 방식과 이보다 진화된 자기공진형 방식이 있다. 몇 미터 떨어진 거리에서도 충전 가능한 원거리장 방식으로는 무선주파수(RF) 방식이 있다.

모바일 기기 무선 충전에서 자기유도 방식에 WPC(Wireless Power56 Consortium)의 Qi는 파워를 5W에서 15W까지 늘려 WPC Qi 1.2 규격을 발표했다. 현재 많은 휴대폰에 이 기술이 적용되고 있다. 

자기공명 방식은 현재 10~75W 전력을 전송할 수 있는 규격을 에어퓨얼얼라이언스463(AFA)가 만들었다. 현재 10~33W까지 상용화 제품을 출시했다. 자기유도형 대비 자유도(넓은 충전 영역), 충전 도달 거리(4~5㎝), 여러 대의 기기를 동시에 충전할 수 있는 편리성 및 장점이 있다. 기존의 자기유도 무선 충전 기술보다 진화된 기술로 급부상하고 있다.

RF 방식에 무선 충전은 AFA에서 규격을 만들고 있으며, 미국 에너저스가 개발을 주도하고 있다. 충전 거리는 4~5m지만 낮은 충전 전력·효율, 전자파에 의한 인체 및 주변기기 안전성 확보로 인해 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 

전기자동차의 무선 충전 방식은 자기유도 방식 퀄컴, 자기공진 방식에 와이트리시티(WiTricity)로 나뉘어 있다. 퀄컴은 HALO 무선충전 기술로 전기자동차 6.6㎾급을 충전하는 기술을 2015년에 출시했다. 2017년 5월에는 운행중전기자동차충전(DEVC) 기술을 선보였다. 이 기술은 20㎾를 고속도로에서 100㎞ 속도로 달리면서 충전할 수 있는 기술이다. 차후 자율 주행차 시대가 도래하면 DVEC 기술은 빨라질 것으로 보인다. 전기자동차 충전 기술은 미국 퀄컴, 구글 등 글로벌 업체 중심으로 이뤄지고 있다. 차후 무선충전 파워를 수백㎾로 충전 시 전기자동차 배터리 충전이 수분 안에 이뤄지도록 업체들이 연구개발(R&D)을 하고 있다.

무선충전 기술 발달은 기존 송신기로 하나의 수신기를 충전하는 1대1 충전 방식에서 1대N 충전 방식, 2차원 평면 충전에서 3차원 공간 충전 방식으로 전환되고 있다. 3차원 공간 방식에 무선 충전은 수년 안에 상용화될 것으로 보인다. 이와 같은 기술 발달로 가전, 전기자동차, 산업용기기에 적용돼 무선충전 시장은 확산될 것이다. 

소출력에서 중출력 무선충전 기술은 카페, 레스토랑, 호텔, 공항, 회의장 같은 공공장소에 웨어러블·스마트폰·노트북을 무선으로 충전할 수 있도록 서비스 제공자가 기반 시설을 구축하려 하고 있다. 충 전시스템을 네트워크화함으로써 서비스업자가 제공하는 애플리케이션(앱)을 스마트폰에 내려 받으면 필요 시 충전할 수 있는 곳을 고객이 알 수 있도록 한다. 매장에서 이 서비스에 가입하면 고객 방문 수 증가로 인해 매출 증대도 기대할 수 있다.

대출력 무선충전기술(전기차)은 공공시설이나 개인 주차 시설에 설치해 서비스 제공자가 기반 시설을 구축해 네트워크화함으로 충전비용에 청구, 시스템 운용·보수에 사용된다.

<알티텍이 개발한 33W급 비접촉 무선충전 시스템><<알티텍이 개발한 33W급 비접촉 무선충전 시스템>>

무선충전기술은 혁신 기술이지만 기술 개발과 더불어 발생되는 환경 문제 해결책을 함께 고민해야 한다. 전자파에 의한 인체, 인접 기기에 안정성 확보가 우선돼야 한다.

무선 충전 세계 시장 규모는 사물인터넷80(IoT), 웨어러블, 스마트폰 수요가 꾸준히 증가함으로써 연간 성장률이 해마다 약 44.7% 성장하고 있다. 2022년에 이르면 약 40조원대의 무선 충전 시장이 형성될 것으로 전망된다. 

김기철 알티텍 대표 kckim49@rttech.co.kr