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상세정보

자동차시트용 무선전력전송 모듈 설계 기술

전수책임자
조인귀
참여자
김상원, 김성민, 김장열, 문정익, 손수호, 송명선, 윤재훈, 이호진, 장동원, 조인귀
기술이전수
1
이전연도
2019
협약과제
18ZR1200, 지능형 전파센서 및 무선 에너지 전송 원천기술 개발, 이호진
19ZR1200, 지능형 전파센서 및 무선 에너지 전송 원천기술 개발, 이호진
- 무선전력전송 기술은 전파를 활용하여 플러그 사용 없이 전력을 공급하여 충전을 무선 방식으로 하는 기술로서, 유선 전송에서 발생하는 사용의 불편함 없이 일정 공간의 어디에서나 곧바로 전력 공급이 가능한 기술임
- 무선전력전송 기술은 전파를 활용하여 정보를 전송하는 무선통신 기술처럼, 전파를 활용하여 에너지를 전송하는 기술로서 기존의 무선통신 기술에서 이용했던 주파수 보다 낮은 수 MHz 이하의 저주파 대역의 신호를 이용하는 특징과 자기공명기술을 이용하여 수cm에서 수십 cm 이상까지 무선으로 전력을 전송하는 특징을 갖는 기술임
- 본 자동차시트용 무선전력전송 모듈 설계 기술은 100kHz 대역에서 최대 65W의 전력을 무선으로 전송하는 기술로 부하를 포함한 수신기가 수평방향으로 30cm를 이동하는 상황에서도 높은 효율로 에너지를 전송할 수 있는 기술임
- 무선전력전송 기술은 모든 전기전자기기의 구동 및 충전에 높은 자유도를 제공함으로써 현재 발전되고 있는 무선통신기술과 병행하여 모든 전기전자기기의 완전한 무선시대를 앞당길 수 있는 기술임
- 국내 무선전력전송관련 기술은 현재 수 mm 이내에서 전자기기에 무접점으로 전력을 전달할 수 있는 무선전력 송수신 기술에 한정되어 있으며, 특히 2차원 패드구조의 무선충전기술에 머물고 있음
- 또한 최종 부하인 배터리 잔량과 송수신기 사이의 전송거리에 따라 시스템 효율이 크게 변화하는 단점이 있음
- 따라서 일정 거리에서 수신기가 수평방향으로 이동하는 상황에서 무선에너지를 고효율로 전송할 수 있는 기술을 필요 업체들에게 기술 이전하여 국내 무선전력전송 시스템 제조업체의 기술력 향상과 관련 산업을 보호하고 선진 외국기업의 기술 독점으로 인한 국내 시장 잠식을 방지할 필요성이 있음
- 2007년에 발표된 자기공명방식은 높은 효율을 유지하면서도 기존 방식 보다 멀리까지 비접촉으로 전력을 보낼 수 있는 것으로 실증됐다. 무선으로 전자에너지를 이용하고 있는 분야라고 하면 통신 분야를 들 수 있다. 통신분야는 라디오나 텔레비전 및 휴대전화의 보급에서 보듯이 일찍부터 무선화에 성공해 실용화돼 왔다. 전력의 무선화는 전자유도방식을 이용해 전극의 접점을 비접촉으로 하는 등의 방법으로 수mm~수cm 정도의 짧은 거리의 무선화에는 성공했지만 전력을 자유자재로 무선으로 보내는 단계까지는 이르지 못했다.
- 본 기술은 무선전력전송 시스템에 있어, 65W의 부하전력을 무선으로 전달할 수 있는 기술로 특히 수신기가 수평방향으로 일정구간을 이동하여도 높은 효율로 에너지를 전달할 수 있는 기술이다.
가. 기술이전의 내용
100kHz 대역 자동차시트용 무선전력전송 모듈 설계 기술
- 100kHz 대역 150W급 송신부 설계 및 구현 기술
- 100kHz 대역 고효율 소형 공진부 설계 및 구현 기술
- 100kHz 대역 65W급 수신부 설계 및 구현 기술
※ EMI/EMC 등의 전자파 환경 및 온도, 습도 등의 신뢰성 관련 기술은 기술이전 내용에서 제외됨

나. 기술이전의 범위
- 100kHz 대역 150W급 송신부 회로도, Layout, BOM
- 100kHz 대역 송수신 공진기 설계 기술
- 100kHz 대역 65W급 수신부 회로도, Layout, BOM
- 지적재산권 1건
- 관련 기술문서 2건
※ EMI/EMC 등의 전자파 환경 및 온도, 습도 등의 신뢰성 관련 기술은 기술이전 내용에서 제외됨
- 무선전력전송 기술은 기술적 파급효과가 매우 높은 기술로 방송통신기기, 가전기기, 자동차 및 산업로봇 등 응용분야가 넓은 모태 기술임
- 전송 및 수신 소자의 크기는 작을수록 보다 많은 응용기술이 가능하므로, 본 과제에서 추구하는 소형화는 산업화 있어서 매우 중요한 기술 경쟁력 요소가 될 것으로 사료됨
- 본 기술의 주요 수요처는 자동차 시트 제작업체를 포함한 각종 전자, 전기기기 제조업체로 국내에서 전자, 전기기기 제조업체는 소수의 대기업과 다수의 중소기업들로 구성되어 일정 수준의 수요처 확보가 가능할 것으로 판단됨
- 본 기술이전은 자동차 열선, 전동 시트에 무선으로 전력을 전달하는 시스템을 개발하는 것을 목표로 하고 있으나 이외에 다양한 전기, 전자기기에 응용이 가능함
- 특히 소형이동체 분야, 공장 자동화 분야에 적용이 가능하여 산업 활성화에 기여할 수 있을 것으로 판단됨