o GaN 전력모듈 기반 초고주파 인버터와 RF 자기공진형 무선전력전송 방식을 활용하여, 유선 배선 없이 중거리에서도 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 기술을 개발하였음.
o 초고속 스위칭 및 저손실 동작이 가능한 GaN 전력반도체와 고방열 패키징 기술을 적용해 소형·고효율·고신뢰성 인버터를 구현하였으며, 이를 통해 스마트 팩토리와 다양한 산업 현장에 적합한 무선 전력 인프라를 제공할 수 있음.
o 본 기술은 GaN 전력모듈 기반 초고주파 인버터와 RF 자기공진형 무선전력전송 기술을 활용한 핵심 전력 인프라 기술로, 기존 유선 전력 공급 방식의 구조적 한계를 극복하고자 개발되었음.
o 스마트 팩토리, 배터리 제조, 반도체, 자동차, 바이오·의료 등 다양한 산업 현장에서는 수백 개 이상의 카메라와 센서가 설치되어 실시간으로 데이터를 수집·분석하고 있음. 그러나 모든 장치에 유선으로 전력을 공급하는 것은 막대한 설치 비용과 유지보수 부담을 초래하며, 공정 변경 시 유연성이 크게 떨어지는 문제가 있음.
o 기존 배선 방식은 설치·운영 과정에서 막대한 비용이 발생하고, 배선 노후화·손상에 따른 유지보수 리스크가 큼. 본 기술은 무선 전력 공급을 통해 이러한 문제를 근본적으로 해소하여 생산 라인의 효율성과 안정성을 향상시킬 수 있음.
o GaN 전력반도체 기반 인버터는 MHz 대역의 초고주파에서도 안정적으로 동작할 수 있으며, 고방열 패키징을 통해 열적·기계적 안정성이 보장됨. 이를 통해 고출력·고주파 환경에서도 장시간 안정적인 전력 공급이 가능함.
o 따라서 본 기술 이전을 통해 기업은 비용 효율적이고 신뢰성 높은 무선 전력 인프라를 신속히 확보할 수 있으며, 산업 현장의 경쟁력 강화를 위한 기반을 마련할 수 있음.
o 이전기술은 GaN 전력모듈 기반 초고주파 인버터와 RF 자기공진형 무선전력전송 기술을 핵심으로 하며, 기존 유선 전력 공급 체계가 가진 복잡한 배선 구조와 유지보수 비용 문제를 해결함과 동시에 첨단 제조 환경에서 요구되는 설비 유연성과 확장성을 충족할 수 있는 차별성을 가짐.
o GaN 전력반도체는 높은 항복 전계와 빠른 전자 이동도를 바탕으로 고속 스위칭과 저손실 동작을 구현할 수 있어 MHz 대역의 초고주파에서도 안정적으로 동작 가능한 인버터 설계를 가능하게 하며, 소형·경량화에도 유리하여 공간 활용도를 높이고 산업 현장의 집적화 요구를 충족할 수 있음.
o 본 기술은 고방열 패키징 기술을 적용한 GaN 전력모듈을 통해 고주파 동작 시 발생하는 열을 효과적으로 제어하고, 소자의 열화 및 신뢰성 저하를 최소화하여 고출력·고주파 환경에서도 장시간 안정적인 동작을 보장함으로써 기존 상용 GaN 소자 기반 솔루션과 차별화되는 장점을 제공함.
o 본 기술은 배터리 제조, 반도체, 자동차, 바이오·의료, 정밀기계, 항공우주, 식품 및 제약 등 다양한 산업군으로의 적용이 가능하며, 특정 산업에 국한되지 않고 범용 전력 인프라 기술로 자리매김할 수 있어 산업 전반의 스마트화·무인화 흐름 속에서 핵심 기반 기술로서 경쟁력을 확보할 수 있음.
o 종합적으로, 이전기술은 고효율·고안정성·고유연성을 동시에 충족시켜 기존 전력 공급 방식의 한계를 극복하고 차세대 제조 환경의 요구에 부합하는 실질적 솔루션을 제공할 수 있음.
- GaN 전력모듈 기반 초고주파 인버터 설계 기술
- RF 자기공진형 무선전력전송 시스템 설계 기술
- 랩스케일 프로토타입 및 설계자료
- 시험검증 데이터
- 회로 설계 자료: 인버터 설계 회로도, 시뮬레이션 모델, PCB 레이아웃 정보
- 무선전력전송 시스템 설계 자료: RF 자기공진형 송수신 코일 설계 데이터
- 검증 및 평가자료: 시제품 제작 및 시험평가 데이터, 성능평가 방법론 및 시험절차
- 기술지원: 초기 설계 및 프로토타입 제작 기술에 대한 기술자문
o 생산 라인에 수백 대 이상의 카메라와 센서를 설치해야 하는 스마트팩토리 환경에서 본 기술을 적용하면, 송신 코일 하나로 다수의 장치에 무선 전력을 동시에 공급할 수 있음. 이를 통해 복잡한 배선을 제거하고 설비 설치·운영 비용을 절감할 수 있으며, 생산 현장의 전력 인프라를 단순화할 수 있음.
o 배터리 제조 라인은 공정 변경과 설비 확장이 빈번하나, 유선 전력 공급 방식은 매번 배선을 재구성해야 하는 한계가 있음. 본 기술은 무선 전력 전송을 통해 라인 변경이나 장치 재배치 시 별도의 배선 공사 없이 유연한 대응이 가능해, 공정 효율성과 생산성 향상에 기여할 수 있음.
o 기존 유선 배선은 손상·노후화로 인한 유지보수 비용과 라인 가동 중단 위험을 수반함. 무선전력전송을 적용하면 이러한 리스크를 최소화할 수 있어 장치의 안정적 운영이 가능하고, 장기적으로 유지보수 비용 절감과 시스템 신뢰성 향상을 동시에 달성할 수 있음.
o 본 기술은 스마트팩토리와 배터리 제조를 넘어 반도체, 자동차, 바이오·의료, 정밀기계, 항공우주, 식품 및 제약 산업 등 다양한 산업군으로 확장이 가능함. 각 산업에서 공통적으로 제기되는 배선 부담과 유지보수 문제를 해소하여, 범용적인 전력 인프라 기술로 활용될 수 있음.