한국과학기술원(KAIST)은 7일 원자력 및 양자공학과 임춘택 교수 연구팀이 50cm 이내 범위에서 기기의 위치와 방향에 상관없이 충전할 수 있는 무선충전기술을 개발했다고 밝혔다.
기존 무선충전 방식은 송신기에 스마트폰을 고정시키는 접촉식 충전방식으로 충전 중에는 자유로운 사용이 어렵다. 현재 비접촉식 충전 방식이 연구 중이지만 10cm 이상의 거리에서는 충전이 어렵고, 특정 방향에서만 충전이 되는 한계가 있었다.
연구팀은 이 같은 문제 해결을 위해 기존 평행한 일자 구조였던 송신코일과 수신코일을 십자형으로 배치해 회전자기장을 발생시켜 어떤 방향에서도 전력을 송·수신할 수 있게 만들었다.
연구팀이 실시한 실험결과 1㎡의 평면형 송신기 위에 50cm 내 범위에서 스마트폰에 1W씩 30대, 노트북 에 2.4W씩 5대에 무선전력을 공급할 수 있으며, 최대 전력전달 효율은 34%로 측정됐다.
또한 독자 개발한 자기장 차폐기술을 적용해 자기장 수치를 국제 자기장 안전기준 이하로 낮춰 인체와 주변 전자장비에 무해하다.
임 교수는 “기존 무선충전의 고질적 문제였던 충전 거리와 방향의존성을 상당부분 해결했다”며 “충전에 대한 걱정 없이 스마트폰이나 노트북을 무제한으로 사용할 수 있게 될 것”이라고 말했다.
연구팀은 이 기술을 KAIST 입주기업 테슬라스에 이전하고 카페와 사무실에 적용 가능한 제품을 개발 중이다.
이번 연구 성과는 국제전기전자공학회 전력전자 저널 6월호에 게재됐다.
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