커피전문점 들어서면 스마트폰이 '자동'으로 충전

KAIST, 반경 1m 거리 자동 충전 가능한 ‘

무선충전장치’ 개발

 KAIST 연구진이 개발한 무선충전장치. 주위에 아무것도 없는 탁자 위에서 스마트폰을 충전하고 

있다. - KAIST 제공

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특정 장소에 들어서기만 해도 스마트폰 같은 휴대용 전자기기를 무선으로 자동 충전할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 카페나 공항 등 대중서비스가 필요한 장소에 무선충전지역을 만들 수 있을 것으로 기대된다.   임춘택 KAIST 원자력 및 양자공학과 교수팀은 무선인터넷(와이파이)처럼 소형 전자기기 충전이 가능한 기술을 새롭게 개발했다고 7일 밝혔다.   이 기술은 무선충전 장치에서 50cm, 즉 반경 1m 이내에 들어서기만 하면 기기의 위치와 방향에 상관없이 충전이 가능하다. 낮은 자기장을 이용해 충전하는 방식이어서 인체나 다른 전자제품에 무해한 것이 특징이다. 카페 같은 실내 공간에 몇 대만 설치하면 실내 전체에서 스마트폰 등이 자동으로 무선충전된다.   지금도 무선충전 제품이 출시되고 있지만 충전장치에 전자제품을 얹어 두는 접촉식이 대부분이다. 비접촉식 충전 방식도 연구 중이지만 10cm 이상의 거리에서는 충전이 어렵고 특정 방향에서만 충전이 되는 한계가 있었다.   임 교수팀은 이 문제를 해결하기 위해 지난해 5월 자체 개발한 다이폴코일 공진방식(DCRS)을 응용해 새롭게 회전자기장을 발생시키는 기술을 만들었다. 이 기술을 이용하면 어떤 방향에서도 전력을 송·수신할 수 있다.   실험 결과 1㎡에 평면형 송신기 1대를 설치하면 스마트폰에 1와트(W)씩 30대, 노트북에 2.4W씩 5대에 무선전력을 공급할 수 있었다. 또 독자 개발한 자기장 차폐기술을 적용해 자기장 수치를 국제 자기장 안전기준 이하로 낮추는 데도 성공했다.   임 교수는 “기존 무선충전의 고질적인 문제였던 충전 거리와 방향 의존성을 상당부분 해결했다”면서 “충전에 대한 걱정 없이 스마트폰이나 노트북을 무제한으로 사용할 수 있다”고 말했다.   연구팀은 이번 성과를 지난달 ‘국제전기전자공학회 전력전자 저널(IEEE Trans. on Power Electronics)’에 게재했으며, KAIST 입주기업인 ‘테슬라스’에 이전해 상용화 할 예정이다. 동아사이언스 대전=전승민 기자 enhanced@donga.com입니다

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