[디지털투데이 백연식 기자] 과학기술정보통신부와 정보통신기술진흥센터(IITP)가 무선 전력 전송 기술을 개발해 저전력 IoT(사물인터넷) 센서 상용화를 준비하고 있다. 무선 전력 전송은 기존의 무선 충전 방식에서 더 발전된 기술로, 접촉이 필요없고 10m 이내의 거리에서 전선없이 전력 전송이 가능하다.

이 기술이 소형 가전에 적용될 경우 배터리가 없어도 되기 때문에 제품을 더 작게 만들 수 있다는 장점이 있다. 웨어러블 제품인 스마트워치나 스마트밴드의 경우 배터리 용량이 단점으로 항상 거론되기 때문에 무선 전력 전송 기술이 발전될 경우 시장 확대에 큰 영향을 받게 될 전망이다.

26일 과기정통부와 IITP에 따르면, 과기정통부와 IITP의 지원으로 전자부품연구원(Keti)은 국책 사업으로 연구개발을 진행해 무선 전력 전송 기술을 개발했다.

전자부품연구원이 개발한 무선 전력 전송 기술은 근거리가 아닌 중거리(10m) 이내에서 전력이 오가는 방식으로 저전력을 사용하는 IoT 센서에 적용이 가능하다. 전자부품연구원과 별도로 카이스트(KAIST)는 작년부터 장애물이 있을 경우(NLOS)에도 무선 전력 전송이 가능한 기술개발에 착수했다. 카이스트의 연구기간은 2021년까지다.

무선 전력 전송은 접촉식 기기 없어도 돼 

갤럭시S8 등 일부 스마트폰에 적용된 무선 충전 기술의 경우 접촉식 기기(무선 패드)를 통해 무선 충전이 이뤄지고, 근거리(수mm)에서만 가능하다.

최근 개발한 무선 전력 전송 기술의 경우 10m 이내에서 전력 전송이 가능하고 충전 개념이 아닌 전력 공급 방식이기 때문에 제품의 배터리가 필요 없다. 현재는 저전력 제품인 IoT 용에만 무선 전력 전송이 사용 가능하지만, 추후 기술이 발전될 경우 스마트폰이나 전기면도기 등 소형 가전에도 무선 전력 전송이 활용될 수 있다.

삼성전자나 LG전자, 필립스, 애플 등 각 제조사들은 소형기기 중거리 무선 전력 전송 기술을 개발 중이다. 삼성전자나 LG전자의 경우 1m 이내에서 무선 충전이 가능한 기술을 최근 개발해 상용화 단계를 밟고 있다.

과기정통부 주파수정책과 관계자는 “현재 무선 충전용 주파수는 단거리 접촉식 충전이 가능한 10MHz 이하의 주파수로 수m~수십m 중거리 전송에는 부적합하다”며 “이를 위해 와이파이로 활용 중인 주파수 5.8GHz 대역 일부를 중거리(10m) 무선 전력 전송 용으로 공급할 예정이고, 주파수 공급은 언제든지 가능한 상황”이라고 말했다.

무선 전력 전송, 현재 전력 효율 낮다...저전력 IoT 센서 상용화 우선

무선 전력 전송 기술의 경우 아직 효율이 낮아 IoT 제품에만 활용이 가능하다. 예를 들어 전력 공급은 30~40W(와트)인데 전력 전송은 10W만 가능하면 제품 상용화가 이뤄지기에 효율성이 낮다고 볼 수 있다.

또한 스마트폰 등 소형 가전의 경우 여러 데모 제품이 만들어졌지만, 현재 기술로는 사람이 지나다닐 경우나 여러 방해물이 있을 경우 무선 전력 공급이 잘 이뤄지지 못한다. 이에 따라 무선 전력 전송 기술이 스마트폰에 적용되기에는 시간이 더 필요할 전망이다.

다만, 기술이 발전돼 스마트폰에 활용될 수 있을 경우 스마트폰의 배터리가 더 얇아져 제품이 작아질 가능성이 크다. 이에 따라 무선 전력 전송 기술이 더 발전해 스마트워치나 스마트폰에 적용될 수 있을 경우 무선 충전이나 무선 전력 공급의 실생활 도입이 본격화 될 전망이다.

IITP 민간 CP로 연구를 기획한 이문규 전파 · 위성 PM(프로젝트 매니저)은 “정부가 개발한 무선 전력 전송 기술은 현재 저전력 제품인 IoT 센서 등에만 활용이 가능하다”며 “전력 효율이 단점이고, 방해물이 있을 경우 전력 공급이 불안정하기 때문에 현재 기술로는 스마트폰 등 제품 상용화는 아직 어렵다”고 말했다.