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60와트(Watt)급 자기공명 방식을 이용한 무선충전 시스템 핵심기술이 개발됐다. 전기자전거를 완전 무선화하여 편리하고 안전한 충전 서비스가 가능해질 전망이다.

그동안 무선충전은 패드구조였다. 따라서 스마트폰을 충전기에 붙여야 충전이 가능해 불편했다. 하지만, ETRI는 공간 내 무선전송방식을 택해 특정한 구역 내에 스마트기기가 들어오게 되면 충전되도록 만들었다. 와이파이존처럼 일명 '에너지존(E-Zone)'화 시킨 셈이다.

따라서 향후 본 기술이 상용화되면 자동차의 컵홀더, 바구니, 책꽂이 등 서로 다른 스마트기기를 놓아두면 충전되는 방식으로 발전될 전망이다.

연구진은 1.78MHz대역의 낮은 주파수로 기존보다 에너지 밀도가 균일한 충전영역(균일장, Quiet zone)을 만드는데 성공했다. 특정 공간 내의 스마트기기들을 충전하기 위해선 균일한 자기장 조성은 반드시 필요한 작업이다. 이는 스마트기기를 공간 내 어느 위치에 놔두어도 균일한 전력효율을 내기 위해서다.

연구진은 현재, X,Y,Z축내 3차원 공간 중 한 축을 이용해 충전하는 방식에 성공했다. 신기술은 향후 완벽한 무선 공간 충전으로 가는 핵심 원천기술이다.

연구진은 추가 연구를 통해 향후 충전을 위한 개발을 완료할 계획이다. 기존 스마트폰의 패드형 충전방식은 자기유도 방식으로 유선 대비 효율이 약 80%에 달한다. 신기술은 자기공명 방식으로 1m 거리에서도 유선 대비 약 58% 효율이 나온다. 현재 세계 최고 수준으로 상용화 단계은 70%다.

이 기술이 상용화되면 전기자전거, 전동휠체어, 새그웨이 등의 이바이크(E-bike) 무선충전에 유용할 것으로 기대된다.

또한 ETRI는 관련기술을 전원공급장치(SMPS) 전문기업이자 공동연구기관인 동양이엔피(주)에 기술이전했다. ETRI는 본 기술을 현대자동차의 맥스크루즈, 산타페 등 차종에 스마트폰 무선충전(패드형)이 가능하도록 전자파 장해 문제를 해결, 기술지원 했다. 동양이엔피(주)에서는 ETRI가 개발한 핵심 원천기술을 상용화하기 위해 현재 소형화 및 패키징에 집중하고 있다.

연구책임자인 ETRI 생활전파연구실 조인귀 박사는 “본 기술개발로 향후 무선으로 전력을 전송하는 핵심 원천기술의 토대를 마련한 것이다. 에너지 충전의 신속성을 높이고, 300kHz 대역에서 완전한 소형 공간 무선충전을 위한 연구를 계속 추진하고 있다.”고 말했다.

미국의 시장조사기관인 마켓앤마켓에 의하면 무선전력전송의 세계시장 규모는 오는 2020년까지 연간 60% 성장해 약 17조 원에 이를 것으로 전망하고 있다. 특히, 아시아 태평양 시장이 전체 시장의 42.5%로 우리나라의 기술개발 및 시장 선점이 매우 중요한 시점이다.