[헤럴드경제=최정호 기자]국내 연구진이 1ｍ 거리에서도 무선으로 충전 가능한 기술개발에 성공했다. 전기 자동차나 자전거, 전기 모터에 기반한 각종 운송수단을 별도의 충전 시설 없이, 일정 구간을 지나가는 것 만으로도 충전해 사용할 수 있는 미래 공상과학 영화가 현실로 한 걸음 다가온 것이다.

한국전자통신연구원(ETRI)는 10일 60와트(Watt)급 자기공명 방식을 이용한 무선충전 시스템 핵심기술을 개발, 전기 자전거를 완전 무선화해 편리하고 안전한 충전 서비스가 가능한 길을 열었다고 밝혔다.



현재 상용화 된 패드구조의 무선충전 방식이, 스마트폰이나 전기 운송기기를 충전기에 직접 접촉시켜야만 했던 불편함을 해소한 기술이다. ETRI는 공간내 무선전송방식을 택해 특정한 구역 안에 스마트 기기가 들어오면 충전되도록 했다. 와이파이존 처럼 일명‘에너지존’(E-Zone)을 만드는 것이다.

이 기술이 상용화되면 자동차의 컵홀더나 바구니, 책꽃이 등 서로 다른 스마트기기를 놓아 두면 충전되는 방식으로까지 발전될 전망이다. 즉 무선 충전 공간 내 전기 자동차가 진입하면, 자동차는 물론, 차 안에 있는 스마트폰, 그리고 다양한 전자 기기가 동시에 충전되는 것이다.



ETRI는 이번 기술이 1.78㎒대역의 낮은 주파수로 기존보다 에너지 밀도가 균일한 충전영역(균일장)을 만드는데도 성공했다. 스마트기기를 공간 내 어느 위치에 놔둬도 균일한 전력효율을 내 충전 가능하다는 것이다.

연구진은 본 기술을 전기자전거에 먼저 적용했다. 양쪽 1m거리 사이에 키오스크 형태의 두 개 송신기를 두고 자전거 앞바퀴에 달린 수신기를 통해 충전하는 방식이다. 앞바퀴 휠에 에너지를 수신하는 공진코일이 내장되어 충전되면 집전회로를 통해 수집, 수신 충전기로 보내 고주파신호를 직류신호로 바꾸어 배터리에 충전시킨다.

ETRI는 기존 유선으로 6시간 가량 걸리는 용량의 베터리를 무선충전으로 10시간 정도에 가능하도록 하는 것까지 완성했다. 향후에는 절반정도인 5시간 내외로 줄일 계획이다. 상용화 될 경우 전기자전거, 전동휠체어, 새그웨이 등의 이바이크(E-bike) 무선충전에 유용할 전망이다.



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

한편 미국의 시장조사기관인 마켓앤마켓에 따르면 무선전력전송의 세계시장 규모는 오는 2020년까지 매년 60%씩 성장, 약 17조원에 이를 것으로 전망했다. 특히, 아시아 태평양 시장이 전체 시장의 42.5%를 차지하며, 우리의 기술개발 및 시장 선점 효과도 극대화 될 전망이다.

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