무선전력전송기술의 기술방식
작성자 : nhk2050 분류 : 시제품 | 가공/성형방법 작성일 : 2018.03.14 14:17:08 조회 : 3135 키워드 : 무선전력전송기술,무선전력전송,시제품,가공성형
(질문의 배경)
무선전력전송기술이 충전방식에 새로운 패러다임을 긋고있다. 각종 IoT디바이스, 전기자동차에서 대형차량까지 이제는 무선전력전송기술이 도입된다. 이러한 무선전력전송기술의 기술방식과 개발내용을 알려 달라.
(요약)
무선전력공급 기술의 진화에 따라 가정 및 사무실 등의 생활환경에서 가전기기에 무선으로 전력을 공급하는 기술이 도입되어지고 있다. 이러한 무선전력전송기술의 기술방식과 개발내용을 알아보자.
(무선전력전송기술의 기술방식과 개발내용)
무선전력전송 기술은 상기 표와 같이 자기유도방식, 자기공진방식, 자기장 센서방식, 전파수신방식과 같이 4가지로 분류되어 진다. <표 1>은 무선전력전송기 별로 장단점 등 비교를 나타낸다. 자기공진방식은 2007년 MIT 대학 마린 솔랴시치 교수 연구팀이 2.4m 떨어진 곳에서 60W 전구에 불을 밝히는데 성공하면서 주목을 받기 시작 하였다. 자기공진방식은 자기유도방식과 기본원리는 같으나 주파수 공진 현상을 이용해 멀리까지 전력을 전송할 수 있다는 것이 차이점이다. 국내 무선전력전송 기술개발은 소출력 분야에서 삼성과 LG 전자 등 대기업을 비롯하여 동양이엔피, 한림포스텍, 코마테크 등의 업체에서 자기유도방식의 제품을 개발중에 있고 삼성전기와 ㈜아이디 등에서는 A4WP 규격의 자기공진 무선충전기기를 개발하고 있다.
대출력 분야에서는 KAIST가 2009년부터 자기장센서 방식으로 운행중에도 충전이 가능한 전기자동차 무선충전 기술을 개발해 오고 있으며 2013년 8월부터 12월까지 구미시에서 전기버스의 시범서비스를 실시하였고, 현재 일부 구간에서 운행을 하고 있다. 해외 무선전력전송 기술개발은 자기유도 방식의 경우, 필립스의 전동칫솔, 와이즈파워 등의 휴대폰 무선충전이 있고 Fulton, Convenient Powerm, Wipower, 애플사 등이 무선전력전송 기기를 개발하고 있다. 자기공진 방식의 경우, 인텔의 수십W급 전구, 소니의 LCD TV, 퀄컴의 휴대전화 충전장치, WiTricity사의 HDTV 등이 있다. 무선전력전송기기 향후 개발전망을 기기의 용도와 특성 등에 따라 요약하면 <표 2>와 같다. 무선전력전송 기술의 표준화는 자기유도 방식을 이용하는 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters Alliance)와 자기공진 방식을 이용하는 A4WP(Alliance for Wireless Power)의 3단체가 주도하고 있다.
WPC는 2010년 Qi 마크의 도입과 함께 인증제품이 시장에 출시되면서 최초의 상용화를 이루었고 무선충전 분야를 전기자동차 분야로 확대하고 있다. PMA는 2012년에 설립되어 현재 Powermat사의 기술을 기반으로 넷북 및 울트라북의 무선충전에 적용할 수 있는 15W급 표준화 규격개발을 추진하고 있다. A4WP는 삼성전자와 Qualcomm을 중심으로 자기공진 방식의 무선충전 규격을 개발하기 위해 2012년에 설립되어 2012년 11월에 5W급의 자기공진 무선충전 규격을 발표하였고 5W급 자기공명 무선충전 표준인 Rezence를 개발하고 있다.
Tip
무선전력전송기술은 현재 자기유도방식이 상용화되어 제품이 출시되고 있으며 전력효율과 전송거리 문제로 차후에는 자기공진방식으로 대체되리라 예상된다. 그리고 전파수신방식은 전송효율이 매우 낮고 전파환경 문제가 발생할 소지가 있으므로 상용화가 어려운 실정이다.
<참고자료·문헌> ☞ 본문 답변과 관련된 사이트, 문헌자료
- https://ettrends.etri.re.kr/ettrends/147/0905001959/29-3_98-106.pdf
- www.kca.kr/open_content/bbs.do?act=file&bcd=research&msg_no=188..
<전문용어>
무선전력전송기술, 기술방식, 개발내용