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무선전력전송 기술 동향 및 자기공명방식 안테나 설계 원문보기

電子工學會誌 = The journal of Korea Institute of Electronics Engineers, v.38 no.9 = no.328, 2011년, pp.23 - 30  

최재훈 (한양대학교)

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문제 정의

  • 국내외에서 이루어지고 있는 무선전력전송 기술의 동향을 살펴보고자 한다. 먼저 유도결합에 의한 대표적인 기술개발 동향을 살펴보면 <그림 1>과 같다.
  • 하지만 이러한 기술이 상용화되기 위해서는 원천기술개발, 제도개선, 상용화, 인체개발, 제도개선, 인체유해성 등의 해결해야할 사항이 산적해 있어 체계적이고 꾸준한 연구가 추진되어야 하는 분야이다. 본고에서는 현 시점에서 무선전력전송에 대한 전반적인 개요 및 주요 기술동향과 자기공명방식 및 안테나 설계기술에 대하여 살펴보려고 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
접촉식전송은 어떤 분야에서 상용화되었는가? 유도결합을 이용하는 방식은 수cm 혹은 수십mm 의 거리에서 접촉식으로 수 W의 전력을 전송하는 방식으로 125kHz 혹은 13.56MHz의 주파수를 사용하며, 교통카드 (T-money 등), 무선면도기, 전동칫솔 등에서 상용화되었으나, 전송 거리가 최대 수 cm 이내라는 한계가 있지만 가장 실용화가 많이 이루어진 방식으로 아직도 다양한 기기에 응용이 되고 있다.
자기공명방식 무선전력전송은 어떤 조건에서 에너지가 전송될 수 있는가? 자기공명방식 무선전력전송은 ‘공명’이라는 잘 알려진 물리 현상에 기반을 두고 있다. 즉 두 물체의 진동수가 같아졌을 때 두 물체 간에 에너지가 전송될 수 있다는 것이다. 사실 고주파 전자파를 이용해 전기 에너지를 전송한다는 기본 개념은 이미 19세기에 미국의 위대한 발명가 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)가 제안했던 것이다.
마이크로파를 이용한 무선전력전송기술이 상용화되지 못한 이유는 무엇인가? 마이크로파를 이용한 무선전력전송기술은 20세기 초 Tesla의 시도에서 알 수 있듯이 과거부터 많은 시도가 있었으나 전파의 감쇄 특성 및 인체 유해 여부 등으로 고출력 무선전력전송은 상용화되지 못했다. 하지만 소출력 무선전력전송의 경우는 활발히 상용화되었는데, 예를 들어 RIFD 태그나 소출력의 센서노드 등에 수 m의 거리에서 수 mW의 전력을 공급하는 시스템이 상용화되었다.
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