KPI뉴스 - "벽·바닥·공중 어디서든 충전"…UNIST, 전기공진 무선충전 기술개발

  • 흐림거창24.3℃
  • 구름많음광주29.0℃
  • 흐림부산22.9℃
  • 흐림인천23.8℃
  • 흐림양산시22.7℃
  • 흐림의성22.7℃
  • 흐림정선군19.7℃
  • 구름많음금산26.7℃
  • 흐림백령도17.0℃
  • 흐림원주24.7℃
  • 흐림남해25.5℃
  • 흐림속초19.8℃
  • 구름많음군산26.6℃
  • 구름많음의령군24.3℃
  • 흐림철원21.7℃
  • 흐림제천23.1℃
  • 구름많음진주25.2℃
  • 구름많음강진군27.4℃
  • 구름많음고창27.9℃
  • 비제주22.8℃
  • 맑음진도군26.8℃
  • 흐림강릉20.0℃
  • 흐림김해시23.1℃
  • 흐림북강릉18.9℃
  • 구름많음동해20.1℃
  • 흐림영월23.3℃
  • 흐림북부산23.0℃
  • 흐림울진19.9℃
  • 구름많음서청주26.7℃
  • 흐림추풍령22.2℃
  • 흐림북창원24.4℃
  • 흐림춘천24.1℃
  • 구름많음합천24.5℃
  • 흐림영덕19.9℃
  • 흐림영광군27.1℃
  • 흐림태백14.7℃
  • 구름많음세종27.3℃
  • 흐림보령27.5℃
  • 흐림산청25.0℃
  • 흐림청주27.8℃
  • 흐림동두천22.7℃
  • 구름많음목포26.6℃
  • 구름많음장흥27.4℃
  • 흐림성산21.7℃
  • 구름많음대구22.3℃
  • 구름많음여수25.0℃
  • 흐림장수25.2℃
  • 비울릉도17.3℃
  • 구름많음해남27.2℃
  • 흐림밀양23.3℃
  • 흐림양평24.2℃
  • 구름많음고창군27.7℃
  • 흐림서산24.6℃
  • 흐림수원23.9℃
  • 흐림파주21.8℃
  • 흐림흑산도24.2℃
  • 흐림북춘천24.1℃
  • 맑음완도29.0℃
  • 흐림경주시19.4℃
  • 흐림순천24.9℃
  • 구름많음정읍28.5℃
  • 흐림이천23.4℃
  • 흐림인제22.1℃
  • 흐림천안25.9℃
  • 구름많음대전28.5℃
  • 구름많음광양시26.4℃
  • 구름많음고산22.5℃
  • 구름많음안동22.7℃
  • 구름많음임실27.4℃
  • 구름많음순창군28.3℃
  • 흐림홍성25.8℃
  • 흐림영천21.2℃
  • 구름많음문경24.5℃
  • 흐림구미23.9℃
  • 맑음전주29.1℃
  • 흐림남원27.0℃
  • 흐림상주24.9℃
  • 구름많음부안27.7℃
  • 흐림대관령14.6℃
  • 구름많음충주26.6℃
  • 구름많음청송군20.1℃
  • 구름많음보성군26.9℃
  • 흐림봉화20.2℃
  • 흐림서울23.4℃
  • 흐림거제22.8℃
  • 흐림창원24.1℃
  • 구름많음보은25.4℃
  • 비포항18.8℃
  • 흐림통영24.2℃
  • 흐림함양군25.8℃
  • 흐림강화23.5℃
  • 구름많음고흥26.6℃
  • 구름많음영주23.2℃
  • 비울산19.1℃
  • 흐림홍천24.8℃
  • 흐림서귀포24.0℃
  • 흐림부여27.4℃

"벽·바닥·공중 어디서든 충전"…UNIST, 전기공진 무선충전 기술개발

최재호 기자
기사승인 : 2024-12-12 08:47:19
변영재 교수팀, 세계 최초 전기공진 방식 무선전력전송 기술 구현
스마트 공장 물류로봇-자동화시스템 응용 가능…국제학술지 게재

휴대폰을 주머니에 넣은 채로 충전하는 시대가 가까워졌다. 벽, 바닥, 공중 등 3차원 공간 안 어디서든 전자기기를 무선 충전할 수 있는 기술이 울산과학기술원 연구팀에 의해 개발됐기 때문이다.

 

▲ 변영재 교수 [울산과기원 제공]

 

UNIST는 전기전자공학과 변영재 교수팀이 3차원 공간 어디에서든 충전이 가능한 전기공진 방식의 무선전력전송(ERWPT) 기술을 세계 최초로 개발했다고 12일 밝혔다.

 

연구팀은 전기장이 일정한 방향성을 유지하는 특성에 착안, 전기공진 방식의 무선전력전송 기술을 개발했다. 무선 충전이더라도 정해진 위치에 놓아야만 충전할 수 있었던 기존 자기공명 방식의 한계를 넘어선 기술이다. 자기공명 방식은 자기장의 스스로 돌아오려는 성질 때문에 송수신기 위치가 조금이라도 틀어지면 충전 효율이 급격히 떨어졌다.


개발된 기술은 가로 세로 높이가 최대 2m인 공간 안에서 46%의 무선 전력 전송 효율을 보였다. 앞서 2007년 미국 MIT 연구진은 '자기공진방식'을 통해 최대 2m 떨어진 거리에서 40%의 전송 효율을 달성한 바 있다.


변영재 교수는 "MIT 연구진이 자기공진 방식으로 중거리 충전의 가능성을 보여줬다면, 이번 기술은 이에서 진화해 3차원 공간 어디서든 충전이 가능하도록 한 혁신"이라며 "스마트 공장의 물류 로봇, 자동화 시스템에 무선 충전 솔루션을 제공할 수 있을 것"이라고 설명했다.


연구팀은 수신기가 전기장 안에서 자유롭게 충전될 수 있도록 송수신기의 물리적 구조를 개선하고, '오픈 바이 필러 코일' 구조(Open bifilar coil)를 적용해 이 같은 전력전송 방식을 구현했다. 

 

이 충전방식은 여러 대의 전자기기를 동시에 충전할 수도 있다. 실험을 통해 여러 개의 수신기를 한 공간으로 배치해도 동일한 효율로 전력을 전송할 수 있음을 확인했다.


연구팀은 이번 연구가 기술적 성과를 넘어 전자기력의 본질에 대한 새로운 접근을 제시한 점에서 학술적으로도 가치가 있다고 설명했다. 제1 저자인 이본영 UNIST 박사는 "ERWPT 시스템은 기술적 성과를 넘어, 전자기력을 활용한 새로운 에너지 전송 방식을 제시하고, 전자기력의 본질에 대한 새로운 접근을 보여준다"고 말했다.


이번 연구에는 SB솔루션 민형기 연구소장이 공동 저자로 참여했다. 연구 결과는 국제학술지인 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)에 11월 21일 자로 온라인 게재됐다. 연구 수행은 과학기술정보통신부 정보통신기획평가원(IITP)의 지원을 받아 이뤄졌다.

 

▲  개발된 중거리 전기공진 무선전력전송 시스템

 

KPI뉴스 / 최재호 기자 choijh1992@kpinews.kr 

[저작권자ⓒ KPI뉴스. 무단전재-재배포 금지]