책상이나 바닥 등 평면 위에서 자유롭게 무선 충전할 수 있는 기술이 개발됐다.
울산과학기술원(UNIST·총장 직무대행 이재성)은 변영재 전기전자컴퓨터공학부 교수팀이 평면 위에 여러 개 전기전자기기를 자유롭게 배치해 동시에 무선 충전할 수 있는 '대면적 자율배치 무선충전 기술'을 개발했다고 21일 밝혔다.
무선충전은 전원장치에서 나오는 자기장을 전자기기에 전달하고, 이를 전류로 바꿔 이용하는 원리다. 자기장이 강하면 전류량도 많아져 전원장치와 전자기기 거리가 멀어도 충전할 수 있다.
기존 무선충전 기술은 자기장을 전달하는 매질로 '공기'를 이용한다. 충전용 전선이 필요 없어 편리하지만 양쪽의 배치가 어긋나면 충전효율이 급격히 떨어지거나 중단되는 단점이 있다.
변 교수팀은 자기장 전달 매질로 자성 투자율이 높고 자기저항은 낮은 '페라이트'를 사용, 전자기기에 전달되는 자기장 세기를 극대화했다. 페라이트 자기저항은 공기보다 1000배나 낮다. 전원장치에서 자기장을 일으키는 코일의 감는 방식도 달리해 전력전송 효율을 높였다.
기존 대비 충전 범위가 넓고, 충전이 필요한 기기를 자유롭게 배치할 수 있다. 향후 책상이나 탁자, 벽, 바닥 등에 적용해 사물인터넷(IoT) 무선충전 시대를 열 것으로 기대된다.
변 교수팀은 시스템 실현 가능성을 시뮬레이션과 실험으로 확인했다. 자기장과 전기장 노출 안정성도 국제기준에 부합한다는 것을 입증했다.
변 교수는 “아직까지 페라이트가 무겁고 가격이 비싸다는 게 한계다. 페라이트를 대체할 물질과 시스템 최적화 연구를 추가로 진행할 것”이라며 “넓은 면적에 자율배치가 가능한 무선충전 원천기술을 확보했다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
