무선 전력 전송 기술의 적용 및 활용 사례 소개

목차

무선 전력 전송 기술 소개
무선 전력 전송 기술이 적용 및 활용
무선 전력 전송 기술의 미래 응용 분야

 

기술 분야	적용 사례	세부 내용
모바일 기기	휴대폰, 스마트 워치 충전	Qi, PMA, A4WP 등 표준 기반
공공 인프라	스마트 시티	도로, 건물에 설치. 공공시설에 전력 공급
전기 자동차	주차 또는 주행 중 충전	편리하며, 차량의 장거리 운행 가능
의료	의료용 로봇, 인공 장기	로봇 작동 범위 확대, 인공 장기 충전 가능
산업	공작기계, 자동화 시스템	작업 효율성 향상, 안전 사고 감소
생활 가전	스마트홈, 로봇 청소기 등등	에너지 효율 높이고, 편리한 환경 조성

 

 

 

 

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무선 전력 전송 기술 소개 

무선 전력 전송 기술은 물리적으로 연결된 전선 없이도 전력을 전달할 수 있는 기술이다. 다양한 분야에서 활용될 가능성이 커서 주목받고 있는 미래 기술 중에 하나이다. 생활에서부터, 사무실, 의료, 자동차, 모바일 등에 활용될 수 있는 기술로 현재의 주요 활용 사례와 향후 예상되는 응용 분야에 대해 알아보겠다. 

무선 전력 전송 기술의 활용 사례(출처 : 도리의 디지털 라이프)

 

무선 전력 전송 기술이 적용 및 활용 

1. 모바일 기기 분야

무선 전력 전송 기술의 가장 대표적인 분야는 휴대폰, 스마트 워치 등의 소형 모바일 기기의 충전에 활용되는 것이다. Qi, PMA, A4WP 등의 여러 가지 표준을 바탕으로 현재에는 많은 기기에 활용되고 있다. 최근에는 고출력의 무선 충전 기술 개발도 활발하게 진행되고 있는 중이다. 

 

출처 : IEE Standards University

2. 공공 인프라 분야

무선 전력 전송 기술은 공공 인프라에도 활용되고 있다. 대표적인 사례로는 스마트 시티에 적용되고 있다. 스마트 시티는 도시의 환경, 교통, 주거, 안전, 복지 서비스 등의 분야에 첨단의 정보통신기술(ICT)을 적용해 도시에 유발되는 문제를 해결하고 사람들의 삶을 질을 높이기 위한 도시이다. 무선 전력 전송 기술은 도로, 건물 등에 도시에 인프라에 설치되어 자동차, 공공시설 등에 전력을 공급할 수 있다. 

 

출처 : 와이파워원 홈페이지(wipowerone.com)

3. 전기 자동차 분야

무선 전력 전송 기술을 활용하여 전기 자동차에 에너지를 공급할 수 있다. 크게는 정적인 방식과 동적인 방식이 있다. 정적인 방식은 주차하고 있는 전기 자동차의 바닥에 충전 패드가 달려있는 차량이 정차하면, 자동으로 배터리를 충전하는 방식이다. 중전력, 중거리의 무선 전력 전송 기술이 필요하며 편리함으로 인해 활발히 개발되고 있는 분야이다. 

동적인 방식은 자동차가 주행하는 도중에 도로에 설치된 충전 코일을 통해 자동차의 필요 전력을 공급하는 방식이다. 미래형 도시에 적용될 기술로 아직은 초기 단계에 머물러 있다. 

 

출처 : 권신혁의 혁신포커스, '무선전력전송'시대 도래, 차세대 기술 'Wireless'가 지배

4. 의료 분야

무선 전력 전송 기술은 의료 분야에도 적용이 가능하다. 수술, 진단 등에 사용되는 의료용 로봇에 무선 충전 기술을 적용하면 로봇의 작동 범위를 넓힐 수 있으며, 더 정밀하고 안정한 의료 서비스 제공이 가능하다. 또한 인공 장기(인공 심장, 인공 신장 등)에 무선 전력 기술을 적용한다면, 현재 인공 장기의 충전 문제로 큰 불편을 겪고 있는 환자의 삶의 질을 높이고 감염에 대한 위험도 크게 줄일 수 있을 것이다. 

 

KIST 연구진이 개발한 초음파를 활용한 인체 삽입형 전자기기 (출처 : KIST)

5. 산업분야

무선 전력 전송 기술은 산업 분야에 많이 적용되고 있다. 절삭 등의 정밀 작업을 하는 공작기계에 무선 전력 전송 기술을 적용하면 전선이 없어 작업의 효율성을 높일 수 있고 안전사고의 위험도 낮출 수 있다. 또한 산업용 로봇, 무인 운반차 등의 자동화 시스템에 무선 전력 전송 기술을 적용하면 배터리의 교체가 없어 지속적인 작동이 가능해진다. 따라서 산업 분야의 생산성 향상과 안전사고 감소에 도움을 줄 수 있다. 

 

그림 출처(산업일보 "물류로봇 분야에 '중전력 무선 충전 기술' 활용 기대돼)

 

6. 생활 가전 분야

무선 전력 전송 기술이 생활 가전 분야에도 적용되고 있다. IT기기를 이용하여 생활 환경의 질을 높일 수 있는 스마트 홈 시스템에 무선 전력 전송 기술이 활용되고 있다. 가전제품이나 조명을 무선으로 연결하여 에너지 효율을 높이고 집안의 환경을 편리하고 구성할 수 있는데 도움이 된다. 또한 전기 칫솔, 무선 스피커, 무선 이어폰, 로봇 청소기에도 활용할 수 있으며 가구나 거울에 내장된 조명 등에도 활용이 가능하다. 

 

스마트 홈 적용 사례 (출처 : 삼성전자(SmartThings))

 

 

무선 전력 전송 기술의 미래 응용 분야

1. 항공기기의 전력 전송

무선 전력 전송기술은 다양한 항공기기에 전력을 전송하여 국방 분야에도 활용되고 있다. 드론, 전기를 동력으로 하는 비행기 등의 무인 항공기에 무선 전력 전송 기술을 적용하면 장거리 비행이 가능하게 된다. 따라서, 이러한 무인 항공기를 이용하여 물류 전달, 탐사, 구조, 국방 등의 다양한 분야에 이러한 기술이 활용될 수 있다. 

자료 출처 : 한국나노기술원 홈페이지

2. 우주 태양 에너지 무선 전송

무선 전력 전송 기술을 이용하여 태양 에너지를 우주에서 직접 확보하여 지구로 전송하는 기술에 대한 우주 태양광 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 이 기술은 현재 효율이 극도록 낮지만 효율 개선을 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 

 

일본의 우주 태양광 발전 구상도 (자료출처 : 한국에너지기술연구원)

3. 우주 개발

무선 전력 전송 기술은 우주 정거장, 인공위성 등의 우주 공간에서 에너지를 효율적으로 공급하고 분배하는 게 도움이 줄 것이다. 이러한 기술은 지구를 오가거나 다른 행성 탐사 시 에너지 공급 문제의 해결책을 제시할 수 있다. 

 

 

그림 출처 : 아시아경제 [과학을읽다]언제 어디서나 '무선 충전' 에너지 혁명 빨라진다.

 

 

 

 

 

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무선 전력 전송 기술은 그 편의성으로 인해 우리의 삶을 크게 바꿀 가능성이 있는 기술이다. 앞으로 다양한 분야의 기술들과 서로 융합하여 발전될 가능성이 높다. 이 기술은 더 안전하고 편리한 미래 사회를 만드는 데 기여할 것이다. 

 

[Learn/과학공학기술] - 무선 전력 전송 기술의 동향과 미래 발전 방향

무선 전력 전송 기술의 동향과 미래 발전 방향