티스토리 뷰

꿈만 같은 기술, 무선 충전 기술




출처: https://goo.gl/AylCn1



생각해보면 무선 충전은 정말 꿈만 같은 기술입니다. 전선이 없어도 기기가 작동할 수 있는 기술이기 때문이죠. 집안이나 책상을 어지럽히는 온갖 물건들, 그중에서도 전선을 없애는 것이 예전이면 가당키나 했을까요.


무선인터넷이나 무선키보드처럼 무선 통신을 이용한 기술은 이제 주변에서 흔하게 볼 수 있습니다. 이 기기들은 모두 자체 배터리로 전원을 마련하죠. 그 배터리까지 무선으로 충전한다는 것은 생각하기 쉽지 않은 일인데요, 최근에 일부 스마트폰에는 무선 충전 기술이 도입되었습니다.



출처: https://goo.gl/3k8ksr



 현재의 무선 충전 기술은 크게 ‘자기 공명 방식’과 ‘자기 유도 방식’ 두 가지가 있습니다.


기본적인 원리는 전력을 코일에 흘려서 전기를 전송하는 데서 시작합니다. 둥글게 말아 놓은 코일에 강한 전류를 흘리면 자성이 생기게 되고, 이렇게 생긴 자성은 다른 코일을 가까이 대면 그쪽으로 전달되고, 이를 거꾸로 풀면 전류가 되는 원리입니다. 


 과거 패러데이가 코일로 감아 놓은 도선의 양끝을 검류계와 연결한 후, 그 코일 안으로 자석을 집어넣었다 뺐다 하면 전류가 흐른다는 사실을 보여 주었습니다. 전지는 연결하지 않고 자석만 코일 속으로 움직였을 뿐인데 검류계의 바늘이 움직였던 것입니다. 


 무선 충전 기술은 코일 속에 자석을 넣으면 자기장이 생기고 이러한 자기장의 변화에 의해 전류를 흐르게 하는 전압이 유도되는 것을 응용한 것이죠. 즉, 코일을 어떻게 만들고 자성을 어떻게 전달할 것인지가 두 무선 충전 기술의 차이점입니다.



1. 자기 공명 방식




출처: https://goo.gl/wk9G0E


자기 공명 방식(magnetic resonance)은 resonance에서 알 수 있듯이 원형을 그리듯 퍼져나가는 방식의 무선 충전입니다. 


쉽게 말해서 소리굽쇠를 두드릴 때 다른 소리굽쇠가 공명하는 음파의 공진현상을 이용한 것으로 1~2미터 거리에서도 충전될 뿐만 아니라 주파수만 맞으면 여러 디바이스를 충전할 수 있다는 장점이 있습니다. 다소 먼 거리에서도 충전이 가능하기 때문에 이 방법이 진짜 무선 충전이라고 할 수 있습니다. 


하지만 자기 공명 방식의 단점은 코일설계 자체가 어렵고, 현재 기술 수준으로는 효율성이 떨어지며, 사람에게 유해한 전자파가 노출될 수 있다는 것입니다.



2. 자기 유도 방식



출처: https://goo.gl/eCfYrU



또한, 자기 유도 방식(magnetic induction)은 induction의 의미에서 알 수 있듯이 송전부 코일에서 자기장을 발생시키면 인접한 수신부 코일에서 전기가 유도되는 전자기유도 원리를 이용한 충전방식입니다. 


충전패드가 전기를 코일에 흘러 만든 자기장이 휴대폰에 전달되면 이를 다시 전기로 바꾸어서 충전되는 것이지요. 사실 자기 공명 방식보다는 자기 유도 방식이 현실성이 높습니다.


실제로 2015년 삼성전자가 갤럭시 S6를 발표하면서 자기 유도 방식을 도입했습니다. 하지만 자기 유도 방식 또한 치명적인 단점이 있습니다. 바로 전송 거리가 매우 짧다는 것과 코일 간의 정렬에 민감하다는 것입니다.



미래의 무선 충전 기술



출처: https://goo.gl/jtn1N3



이제 스마트폰을 올려놓기만 하면 자기 유도 방식으로 무선 충전이 가능합니다. 멀리 떨어진 곳까지 충전할 수 있는 자기 공진 방식은 아직 기술이 안정되고 상용 단계에 이를 때까지 좀 더 시간이 필요해 보입니다.


생활 전반에 영향을 끼치는 무선 충전 기술, 느리지만 조금씩 자리를 잡아가고 있습니다.







댓글쓰기 폼