김동표기자
ETRI는 직경 약 10cm 공간 내에서 어떤 방향으로 스마트폰을 놓아도 일정한 충전효율을 유지하는 '3차원 공간 무선충전(E-Cup)' 기술개발에 성공했다고 25일 밝혔다.
ETRI(한국전자통신연구원)는 "직경 약 10cm 공간 내에서 어떤 방향으로 스마트폰을 놓아도 일정한 충전효율을 유지하는 '3차원 공간 무선충전(E-Cup)' 기술개발에 성공했다"고 25일 밝혔다.이번 개발한 3차원 공간 무선충전 기술은 기존 2차원 패드 구조의 무선충전기술의 단점을 극복하기 위해 특정 공간에 자기장의 분포를 균일하게 유지할 수 있는 균일장 생성 기술을 개발했다. 연구진은 스마트폰을 여러 대 충전할 수 있도록 만들고 '위상 제어 기술'도 적용했다. 위상이란 진동이나 파동처럼 주기적 반복되는 현상에 대한 어떤 시각이나 장소에서의 변화 국면을 말한다.이로써, 직경 약 10cm 컵 공간 안에 여러 개의 스마트기기를 동시 충전할 수 있고, 어떤 방향으로 놓아도 일정한 전력 충전 효율(DC/DC 효율: 60±3%)을 유지할 수 있다.연구진은 본 기술이 유선 충전과 동일한 전력 충전 속도를 가지며 전력 충전 효율성은 유선 대비 약 60% 내외라고 설명했다. 현재 세계최고 수준이다. 물론 상용화 수준은 70%로 보고 있다. 상용화시 추가적으로 칩에 핵심기술을 내장하는 기술도 필요하다.자동차 컵홀더에 3차원 무선충전기술을 적용하여 스마트기기를 충전하는 모습<br />
최근 자기장을 이용한 스마트 기기 무선충전에 대한 관심이 증대되고 있다. ETRI는 기존 패드 형식의 자기유도 방식이 아닌 자기공명 방식을 활용하여 밀착형이 아닌 떨어진 거리에서 에너지를 효율적으로 전달할 수 있는 기술개발을 계속 진행 중이다. ETRI는 지난 2014년, 자기공명을 이용한 무선전력전송 기술을 처음 적용했고, 안내용 로봇의 24시간 서비스가 가능토록 배터리 무선충전 기술을 개발한 바 있다. 아울러, 2015년에는 자기공명방식으로 X축과 Y축의 2차원 전기자전거 무선충전기술도 개발했다. 이번 무선충전 기술은 X축과 Y축, Z축을 모두 활용, 3차원 무선충전을 구현한 사례이다. 본 성과는 미래창조과학부의 과제로 개발되었으며, 연구진은 전 산업에 응용 가능한 기반기술로 보고 있다. 또한, 스마트폰이 들어가는 컵홀더 형태의 차량용 무선충전기를 개발해 지난 1월, 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 전자제품전시회(CES 2017)에서 큰 관심을 받았다. ETRI 이호진 전파·위성연구본부장은 "이번 개발한 기술은 초기 연구단계지만 적용 분야를 고려할 때 파급효과가 매우 큰 기술이다. 미래 사물인터넷(IoT), 친환경 자동차, 드론 등 전파를 활용한 다양한 서비스 및 신시장을 형성할 수 있는 기반 기술로 본다”고 말했다. 향후 ETRI는 지속적인 연구개발을 통해 거실과 같은 일반 생활공간 룸 구조(5m x 5m)에 주목하고 있다. 생활공간에서 보다 효율적이고 새로운 에너지 전송방식과 전송 시스템의 고효율화, 소형화, 인체·기기안전성 등의 기술을 확보, 상용화 및 표준화 등에 박차를 가할 계획이다. 미국 시장조사기관인 마켓 앤 마켓(Markets and Markets) 보고서에 따르면 향후 무선충전 기술을 이용한 무선 충전기 시장은 오는 2022년까지 13조원까지 확대될 것으로 예상했다. 김동표 기자 letmein@asiae.co.kr<ⓒ세계를 보는 창 경제를 보는 눈, 아시아경제(www.asiae.co.kr) 무단전재 배포금지>