자기공진현상 이용 에너지 원거리 전달… 휴대폰 적용 기대
■ 사업화 유망 히든테크
(11) 성균관대 이강윤 교수 `자기공명 무선충전 기술`
휴대폰을 충전기에 올리거나 최소한 1∼2㎝ 거리 내에 둬야 하는 기존 무선충전 방식을 뛰어넘는 기술이 국내 연구진에 의해 선보였다.
이강윤 성균관대 교수(전자전기공학부)는 충전기와 단말기 사이가 1m 정도로 멀어도 충전이 가능한 기술을 개발, 상품화를 추진한다.
이 기술은 자기장을 저장하는 코일 형태인 `인덕터'와 전기장을 저장하는 부품인 `커패시터'를 병렬로 연결하면 특정 주파수에서 에너지가 최대한 전달되는 `자기공진' 현상을 이용한다. 이 경우 충전기와 단말기간 거리가 수십 센티미터에서 수 미터까지 멀어져도 에너지를 무선으로 전달할 수 있다. KAIST가 개발한 온라인 전기차도 같은 원리로 도로에서 차량으로 전기를 보낸다.
이 교수는 휴대폰이나 노트북, 태블릿PC에 내장할 수 있는 소형 수신IC(집적회로) 개발에 초점을 맞추고 있다. 5∼10W 정도의 전기를 1m까지 보내면서 휴대폰 본체나 배터리 안에 넣을 수 있게 소형화하겠다는 것.
이 교수는 "사무실 책상이나 회의 탁자 주변에 충전기를 두면 주변에 둔 휴대폰이 무선 충전될 수 있을 것"이라고 말했다.
충전기와 단말기를 멀찌감치 떨어뜨릴 수 있다면 편의성과 응용분야는 엄청나게 커진다. 자동차 안에 충전기를 두면 휴대폰을 어디에 둬도 충전할 수 있고, 커피숍이나 지하철 정류장, 버스 등에 무선충전 존을 구현할 수도 있다. 인체에 내장하는 심장박동조절기나 신경자극장치를 충전할 수도 있다. 수신칩의 크기를 키우면 적용할 수 있는 전자기기의 종류는 훨씬 다양해진다.
그런 만큼 세계적인 기술개발 경쟁이 치열하다. 삼성전자 등 세계 휴대폰 제조업체들과 이동통신사, 칩 제조사들이 경쟁적으로 연구를 하고 있다. 특히 삼성전자와 애플이 관련 특허를 가장 많이 등록, 기술 개발을 주도하고 있다.
이 교수는 "배터리로 동작하는 모든 분야에 적용 가능한 기술"이라며 "현재 상용화된 무선충전 반도체는 전량 수입에 의존하고 있는 만큼 이를 대체하는 국산기술과 제품이 나와야 할 때"라고 밝혔다. 특히 향후 휴대폰에는 이 기술이 기본 적용될 것이란 예상이다.
연구진은 제품화를 위해 IC 전문 제조회사와 협력키로 했다. 미래창조과학부는 연구성과 사업화 지원사업을 통해 상용화 과정을 지원한다. 상품화에는 2년 정도가 걸릴 전망이다.
안경애기자 naturean@
(11) 성균관대 이강윤 교수 `자기공명 무선충전 기술`
휴대폰을 충전기에 올리거나 최소한 1∼2㎝ 거리 내에 둬야 하는 기존 무선충전 방식을 뛰어넘는 기술이 국내 연구진에 의해 선보였다.
이강윤 성균관대 교수(전자전기공학부)는 충전기와 단말기 사이가 1m 정도로 멀어도 충전이 가능한 기술을 개발, 상품화를 추진한다.
이 기술은 자기장을 저장하는 코일 형태인 `인덕터'와 전기장을 저장하는 부품인 `커패시터'를 병렬로 연결하면 특정 주파수에서 에너지가 최대한 전달되는 `자기공진' 현상을 이용한다. 이 경우 충전기와 단말기간 거리가 수십 센티미터에서 수 미터까지 멀어져도 에너지를 무선으로 전달할 수 있다. KAIST가 개발한 온라인 전기차도 같은 원리로 도로에서 차량으로 전기를 보낸다.
이 교수는 휴대폰이나 노트북, 태블릿PC에 내장할 수 있는 소형 수신IC(집적회로) 개발에 초점을 맞추고 있다. 5∼10W 정도의 전기를 1m까지 보내면서 휴대폰 본체나 배터리 안에 넣을 수 있게 소형화하겠다는 것.
이 교수는 "사무실 책상이나 회의 탁자 주변에 충전기를 두면 주변에 둔 휴대폰이 무선 충전될 수 있을 것"이라고 말했다.
충전기와 단말기를 멀찌감치 떨어뜨릴 수 있다면 편의성과 응용분야는 엄청나게 커진다. 자동차 안에 충전기를 두면 휴대폰을 어디에 둬도 충전할 수 있고, 커피숍이나 지하철 정류장, 버스 등에 무선충전 존을 구현할 수도 있다. 인체에 내장하는 심장박동조절기나 신경자극장치를 충전할 수도 있다. 수신칩의 크기를 키우면 적용할 수 있는 전자기기의 종류는 훨씬 다양해진다.
그런 만큼 세계적인 기술개발 경쟁이 치열하다. 삼성전자 등 세계 휴대폰 제조업체들과 이동통신사, 칩 제조사들이 경쟁적으로 연구를 하고 있다. 특히 삼성전자와 애플이 관련 특허를 가장 많이 등록, 기술 개발을 주도하고 있다.
이 교수는 "배터리로 동작하는 모든 분야에 적용 가능한 기술"이라며 "현재 상용화된 무선충전 반도체는 전량 수입에 의존하고 있는 만큼 이를 대체하는 국산기술과 제품이 나와야 할 때"라고 밝혔다. 특히 향후 휴대폰에는 이 기술이 기본 적용될 것이란 예상이다.
연구진은 제품화를 위해 IC 전문 제조회사와 협력키로 했다. 미래창조과학부는 연구성과 사업화 지원사업을 통해 상용화 과정을 지원한다. 상품화에는 2년 정도가 걸릴 전망이다.
안경애기자 naturean@
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