KAIST 임춘택 교수팀 무선전력존 구축 기술 개발… 웨어러블·의료분야 등 활용 기대
■ 사업화 유망 히든 테크
(19) 무선전력존 구축 기술
KAIST 임춘택 교수팀
뛰어난 기술은 한 기업의 경쟁력을 높일 뿐만 아니라 세계 산업 구도와 인류 생활을 바꾸기도 한다. 정부가 R&D 성과가 시장에서 빛을 볼 수 있게 '서랍속 기술'을 사업화하는 일에 적극적인 까닭이다. 아직 사업화되지 못 했지만 상품화 경쟁력이 우수한 유망 기술을 미래창조과학부와 함께 선정해 소개한다.
사용자가 무선전력을 자유롭게 송수신할 수 있는 '광역 유비쿼터스 무선전력존'(Wide range Ubiquitous Wi-Power Zone)을 구축할 수 있는 기술이 개발됐다. 무선전력존이 구축될 경우 사용자들은 별도의 충전기 없이도 무선으로 스마트폰과 같이 배터리를 탑재한 전자기기를 24시간 충전할 수 있게 된다.
임춘택 KAIST 교수팀은 다이폴 코일 공진방식(DCRS:Dipole Coil Resonant System)의 무선전력 전송기술을 개발, 5m 거리에서 209W 전력 전송에 성공했다. 이는 무선전력 전송 세계 최장거리 신기록이다.
기존 장거리 무선전력 전송기술은 지난 2007년 미국 MIT에서 개발한 자기공명 방식이 대표적이며, 2.1m 거리에서 60W 전력 전송이 가능했다.
그러나 이 기술은 △장거리 무선전력 송수신을 위한 4개의 복잡한 코일구조(입력코일, 송신코일, 수신코일, 부하코일) △송수신코일의 큰 부피 △10㎒ 이상의 높은 동작주파수로 인한 낮은 효율 △온도변화 등 주변 환경변화에 지나치게 민감한 특성 등의 문제로 6년이 지나도록 제대로 상용화되지 못했다.
연구팀은 이러한 단점을 극복하기 위해 다이폴 코일 공진방식을 채택했다. 이 기술을 통해 코일 수를 송신코일과 수신코일 2개로 줄이고 양과 음의 전극이 마주하고 있는 다이폴 구조의 고주파 자성체를 사용해 부피를 10분의 1 이상으로 줄였다. 주파수 변동이 적어 주변 환경변화에 20배 이상 강인하면서도 100㎑대의 낮은 주파수에서 작동할 수 있어 효율도 높아졌다.
이 기술이 상용화될 경우, 웨어러블 기기는 물론 보청기, 인체 내부에 이식된 칩까지 무선으로 충전하는 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
임 교수팀은 미래창조과학부 연구성과 사업화 지원사업을 통해 반경 10m 이상의 광역으로 전송범위를 확장하는 연구를 하는 것과 동시에 회사를 창업해 연구의 성공적인 상용화를 이끌어 낼 계획이다.
임 교수는 "기술이 실용화되면 현재 일반화돼 있는 '와이파이존'과 같이 전국적으로 '와이파워존(무선전력존)' 조성도 가능해진다"며 "이를 통해 무선통신과 무선전력이 유비쿼터스 환경을 완벽하게 구축해, 우리나라가 진정한 IT 강국으로 자리매김할 수 있을 것"이라고 말했다.
백나영기자 100na@dt.co.kr
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