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스마트 무선충전기술 관련 제품 개발

작성자 : nhk2050 분류 : 시제품 | 가공/성형방법 작성일 : 2018.03.14 14:12:23 조회 : 1784 키워드 : 스마트충전,무선충전,IoT디바이스,가공성형,시제품

(질문의 배경)

스마트 무선충전기술이 눈앞에 다가왔다. 각종 IoT디바이스, 전기자동차에서 대형차량까지 이제는 무선충전방식이 도입된다. 본 스마트무선충전기의 기술동향을 알려 달라.


설명

(요약)

지난 100여 년 동안 무선통신은 눈부신 발전과 진화를 거쳐 현재 4차 산업혁명을 주도할 5세대 이동통신까지 이르게 되었다. 무선통신과 마찬가지로 무선전력 전송기술은 전자기장(電磁氣場, Electromagnetic field)을 이용한다는 측면에서 같은 기술적 뿌리를 가지고 있으며, 최근 스마트폰과 웨어러블 기기, 전기자동차의 시장확대와 배터리 기술 발달로 무선전력 전송기술을 활용한 무선충전 기술의 필요성이 높은 관심을 받고 있다.

 

<그림1> 차량내 스마트폰 및 스마트헬스케어 무선충전기

 

(스마트 무선충전 기술동향)

① IoT디바이스분야 

국내 무선충전 기술은 글로벌 시장을 주도하기 위해 다양한 노력을 시도하고 있다. 특히 스마트폰의 교체주기가 길어짐에 따라 무선충전과 같은 새로운 기능을 추가하여 시장확보에 노력을 기울이고 있으며, 스마트폰 제조사인 삼성전자와 LG전자를 중심으로 무선충전 기술을 빠르게 스마트폰과 스마트워치 등의 웨어러블 기기에 대해 도입하고 있다. 스마트폰 무선충전을 위한 송신패드 개발도 한창이다. 최근 LG이노텍은 15W급 무선충전패드를 세계 최초로 상용화하였으며, 송신출력이 높은 만큼 충전 중 과열방지 기능에 있어 안정성을 높였고 충전속도를 기존 대비 3배 증가시켰다. 또한, RT테크에서는 노트북 무선충전용 33W 급 송신기를 개발하여 국내 최초로 AFA 인증을 받았다. 자동차 내 스마트폰 무선충전기도 대중화되고 있다. 국내 출시하고 있는 상당수의 자동차에 스마트폰 무선충전기가 장착되어 있고, 최근 서비스를 개시한 장거리 프리미엄 고속버스에도 휴대폰 무선충전기가 장착되어 운행 중에 있으며, 국내에서 개발 중인 고속열차의 객실 내에도 휴대폰 배터리 무선충전 시스템이 적용될 예정으로 알려져 있다. 지멘스의 보청기 사업을 인수한 다국적 보청기 제조업체 Sivantos는 무선충전 기술을 도입한 보청기 ‘Primax Cellion’을 출시, 4시간 충전에 24시간 사용이 가능하여 기존의 자주 배터리를 교체하는 불편을 제거하였다.

 

② 자동차 및 공장분야

 최근 세계적으로 전기자동차에 대한 소비자의 관심이 높아지면서 전기자동차의 무선충전에 대한 국내 기업체의 제품 개발도 계속되고 있다. ㈜그린파워에서 6.6kW 전기자동차용 무선충전 시스템을 개발한데 이어, ㈜한국전력과 ㈜현대차그룹 등이 전기차 무선충전기술 개발에 나서고 있다. 이러한 전기차 무선충전기술은 미래 성장동력 중 하나로 손꼽히는 자율주행차 개발과 맞물려 관심이 고조되고 있으며, 전기차의 보급을 더욱 가속화시킬 것으로 업계에서는 전망하고 있다. 한편, 정부에서도 전기자동차 무선전력전송의 주파수 배분을 위해 추가로 85kHz를 활용하기 위한 연구를 시작하여 국제전기통신연합(ITU) 회의와 세계 자동차 무선충전시장흐름을 살펴본후 분배를 결정할 예정이다. 한편, 일본 Daihen사는 WiTricity의 무선전력 전송 기술을 사용하여 공장 라인 자동화 시스템을 출하하였다. 특히, 자율충전 기술을 탑재한 자동안내차량(AGV)을 개발하여 도킹 스테이션 및 레일이 필요없는 점을 특징으로 하고 있다. 이러한 무선충전 기술은 2차원 전송방식으로서 충전을 위한 송수신기의 공간 자유도가 한계를 가지고 있어 이를 극복하기 위한 3차원 공간무선충전 기술들이 개발되고 있다. 특히, 한국전자통신연구원에서 최근에 개발한 ‘E-Cup’은 작은 공간이긴 하지만 공간내 균일장을 형성하는 기술을 적용하여 스마트폰과 같은 소형 수신기가 공간내 어느 위치에서도 균일한 효율로 배터리 충전이 가능한 기술이다.

 

<그림2> 전기차량 및 공장기계 스마트 무선충전

 

Tip

모바일 기기와 전기 자동차 외에도 무선충전의 틈새시장 경쟁도 치열하다. 새로운 아이디어를 가지고 무선충전기술이 적용 가능한 분야들을 공략하는 기업들이 무선충전식 가습기와 스마트폰 무선충전 기능을 지원하는 공기 청정기 등 우수한 성능의 제품들을 출시하고 있다.

 

<참고자료·문헌> ☞ 본문 답변과 관련된 사이트, 문헌자료

  1. https://ettrends.etri.re.kr/ettrends/147/0905001959/29-3_98-106.pdf
  2. www.kca.kr/open_content/bbs.do?act=file&bcd=research&msg_no=188..

 

<전문용어>

IoT디바이스, 전기자동차, 무선충전방식

 


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