- 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 고자유도 무선전력전송 기술은 900kHz 대역의 3차원 공간무선전력전송 기술과 140kHz 대역의 시스템 효율유지기술로 나누어짐
- 900kHz 대역의 3차원 공간무선전력전송 기술은 일정한 공간내에서 수신기의 방향에 관계없이 어느정도 일정한 효율을 유지하며 무선으로 전력을 전송할 수 있는 기술임
- 142kHz 대역의 시스템 효율유지기술은 부하변화 및 전송거리변화에 대응하여 시스템 효율을 유지해 주는 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 일정공간내에서 수신기의 방향에 관계없이 시스템 효율을 유지할 수 있고, 부하 및 전송거리 변화에 대응하여 시스템 효율을 유지할 수 있는 본 고자유도 무선전력전송 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, 현재 기술의 한계점으로 지적되고 있는 두 가지 문제점을 해결할 수 있는 기술로, 3차원 공간전송 기술과 시스템 효율유지기술로 구분된다.
가. 기술이전의 내용
A. 기술명 : 3차원 공간전송기술
- 900kHz 대역 5W급 3차원 공간무선전력전송 설계 기술
- 10W급 송신부 설계 기술
- 900kHz 공진부 설계 기술
- 5W급 수신부 설계 기술
B. 기술명 : 시스템 효율유지기술
- 142kHz 대역 10W급 시스템 효율유지 설계 기술
- 20W급 송신부 설계기술
- 142kHz 공진부 설계 기술
- 10W급 수신부 설계 기술
※ EMI/EMC 등의 전자파 환경 및 온도, 습도 등의 신뢰성 관련 기술은 기술이전 내용에서 제외됨
나. 기술이전의 범위
A. 기술명 : 3차원 공간전송기술
- 900kHz 대역 10W급 고효율 송신부 회로도 & Layout 및 시제품 1 set
- 900kHz 대역 공진 코일 설계 기술 및 시제품 1 set
- 900kHz 대역 5W급 수신부 회로도 & Layout 및 시제품 1 set
- 지적재산권 2건
- 관련 기술문서 7건
B. 기술명 : 시스템 효율유지기술
- 142kHz 대역 20W급 고효율 송신부 회로도 & Layout 및 시제품 1 set
- 142kHz 대역 공진 코일 설계 기술 및 시제품 1 set
- 142kHz 대역 10W급 수신부 회로도 & Layout 및 시제품 1 set
- 지적재산권 1건
- 관련 기술문서 5건
※ 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 서비스 로봇 제작업체를 포함한 각종 전자, 전기기기 제조업체로 국내에서 전자, 전기기기 제조업체는 소수의 대기업과 다수의 중소기업들로 구성되어 일정 수준의 수요처 확보가 가능할 것으로 판단됨
- 본 기술이전은 무선전력전송으로 배터리를 충전하는 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
- 또한 본 기술을 자동차 내부의 휴대기기 무선충전기기 등 높은 자유도를 요구하는 무선충전 분야에 적용할 수 있음