UNIST 연구진이 개발된 중거리 전기공진 무선전력전송 시스템. UNIST 제공 기존 무선 충전을 뛰어넘는 충전 방식이 나왔다. 바닥이나 공중 등 3차원 공간 어디서나 충전이 가능하다.
UNIST(울산과학기술원)는 전기전자공학과 변영재 교수팀이 3차원 공간 어디서든 충전이 가능한 전기공진 방식의 무선전력전송(ERWPT) 기술을 세계 최초로 개발했다고 12일 밝혔다.
연구팀은 전기장이 일정한 방향성을 유지하는 특성에서 착안해 이번 기술을 개발했다.
기존 무선 충전은 정해진 위치에 놓아야만 충전이 가능한 이른 바, 자기공명 방식이다.
이는 스스로 돌아오려는 자기장 성질 때문에 송수신기 위치가 조금이라도 틀어지면 충전 효율이 급격히 떨어진다.
하지만 연구팀이 개발한 기술은 가로, 세로, 높이가 최대 2m인 공간 안에서도 46%의 무선 전력 전송 효율을 보였다.
앞서 2007년 미국 MIT 연구진은 자기공진 방식을 통해 최대 2m 떨어진 거리에서 40%의 전송 효율을 달성했다.
변영재 교수는 "MIT 연구진이 자기공진 방식으로 중거리 충전의 가능성을 보여줬다면 이번 기술은 3차원 공간 어디서든 충전이 가능한 것"이라며 "스마트 공장의 물류 로봇, 자동화 시스템에 무선 충전 솔루션에 적용할 수 있을 것으로 기대된다"고 했다.
변영재 UNIST 교수, 이본영 UNIST 박사. UNIST 제공연구팀은 '오픈 바이필러 코일' 구조(Open bifilar coil)를 적용했다.
전통적인 코일 구조를 오픈 바이필러 코일 구조로 대체했다. 전기공진을 최적화 하면서 멀리 떨어진 거리에서도 무선 전력 전송이 가능한 것.
게다가 여러 대의 전자기기를 동시에 충전할 수도 있다는 것을 입증했다.
제1 저자인 이본영 UNIST 박사는 "ERWPT 시스템은 기술적 성과를 넘어 전자기력을 활용한 새로운 에너지 전송 방식을 제시하고, 전자기력 본질에 대한 새로운 접근을 보여 준"것이라고 설명했다.
이번 연구는 SB솔루션 민형기 연구소장이 공동 저자로 참여했다.
연구 결과는 국제학술지인 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)'에 지난달 21일 자로 온라인 게재됐다.