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휴대단말기 무선전력 전송모듈용 전자기파 차폐소재
Electromagnetic wave Shielding Materials for the Wireless Power Transfer Module in Mobile Handset 원문보기

韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society, v.23 no.2, 2013년, pp.68 - 76  

배석 (LG이노텍 부품소재연구소 응용소재랩 기능소재팀) ,  최돈철 (LG이노텍 부품소재연구소 응용소재랩 기능소재팀) ,  현순영 (LG이노텍 부품소재연구소 응용소재랩 기능소재팀) ,  이상원 (LG이노텍 부품소재연구소 응용소재랩 기능소재팀)

초록
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자기유도형 기반의 무선전력 전송 기술을 이용한 무선충전 기능이 최근 스마트폰 등에 채용되어 주요한 소비자 편의기능으로 자리잡고 있다. 무선전력전송 모듈은 무선전력 전송효율을 개선하고 휴대폰 주요 회로부에 대한 전자기장 간섭을 억제하기 위하여 전자기장 차폐 소재의 사용이 필수적이다. 본 논문에서는 무선전력 전송모듈용 전자기장 차폐 소재의 역할과 기술에 대해 소개하였다. 이와 함께 향후 확산될 중급 전력(mid-power)과 대전력(high-power)영역의 무선전력 전송 응용분야에서 대응 가능한 차폐 소재의 개발 방향을 정리하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Currently, wireless power transmission technology based on magnetic induction was employed in battery charger for smart phone application. The system consists of wireless power transmitter in base station and receiver in smart phone. Size and thickness of receiver was strictly limited in the newest ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 휴대폰 무선전력에 사용되는 교류 전자기장을 효과적으로 차폐하여 무선전력 전송 효율을 높이고 에너지 누설을 최소화 할 수 있는 전자기장 차폐재의 현황과 앞으로 전개될 기술의 방향에 대하여 소개하였다.

가설 설정

  • 첫째는 ‘에너지 전송효율은 기존의 유선 방식과 비교하여 대등한 정도인가?
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전자기장 에너지는 어떤 특성을 가지나? 두번째는 ‘인체에 안전한가?’이다. 전자기장 에너지는 공간으로 방사되는 특성을 가지므로 전력에너지 송신단과 수신단 사이의 거리가 멀어지면 그 공간으로 전자기장 에너지의 누설 현상이 발생하게 된다. 그 결과, 에너지 전송 효율이 저하됨과 동시에 근처에 위치한 사람에게 전자기장이 노출되므로 누설 전자기장의 세기는 인체에 무해한 수준에서 관리되어야 한다.
무선전력 전송분야가 극히 일부 분야에만 제한적으로 이용된 이유는? Tesla 의해 1890년대 초 그 가능성이 입증되었고 특허로 등록되어[1] 최근까지 수동형 RF-ID(Radio frequency identification) 분야, 자기유도형 가열 등 극히 일부 분야에만 제한적으로 이용되어 왔다. 그 주요한 이유는 전력전송효율이 매우 낮고 또한 인체에 대한 유해성 논란으로 상용화가 어려웠기 때문이다. 그러나 스위칭 소자, 안테나 및 자성소재 등 관련 기술의 발전에 힘입어 기존의 문제들에 대한 해결이 가능해지면서 최근 들어 그 응용 제품들이 앞다투어 개발되고 있다.
무선전력 전송기술은 어떤 현상을 이용하나? 배터리를 내장한 휴대형 전자기기에 적용되고 있는 무선전력 전송기술(WPC; wireless power charger)는 전력공급원과 전력수신부 사이에 전자기 유도 현상 혹은 자기 공명 커플링 현상을 이용한다. 추후 더 많은 휴대용 전자기기에서 무선충전 기능을 사용할 수 있게 될 것이며, 좀 더 큰 전력을 필요로 하는 태블릿 PC, 노트북 PC, 가전기기 그리고 전기 자동차와 전기버스, 심지어 모노레일과 기차에서 까지도 그 응용이 검토되고 있다[2].
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참고문헌 (22)

  1. N. Tesla, US Patent 1119732 (1914). 

  2. http://olev.kaist.ac.kr/. 

  3. H. Su, H. Zhang, X. Tang, and Y. Jing, J. Appl. Phys. 103, 093903 (2008). 

  4. M. Amano and Y. Kotsuka, IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 51, 238 (2003). 

  5. R. M. Bozorth, Ferromagnetism, IEEE Press, New York (1993) pp. 74-95. 

  6. K. Saito, H. S. Park, D. Shindo, and Y. Yoshizawa, J. Magn. Magn. Mater. 305, 304 (2006). 

  7. Y. Yoshizawa, S. Oguma, and K. Yamaguchi, J. Appl. Phys. 64, 6044 (1988). 

  8. H. Shokrollahi and K. Janghorban, J. Mater. Process. Tech. 189, 1 (2007). 

  9. A. Makino, T. Hatani, Y. Naitoh, T. Bitoh, A. Inoue, and T. Masumoto, IEEE Trans. Magn. 33, 3793 (1997). 

  10. M. E. McHenry and D. E. Laughlin, Acta Mater. 48, 223 (2000). 

  11. http://www.jfe-steel.co.jp/en/products/electrical/supercore/index.html. 

  12. http://www.metglas.com/products/magnetic_materials/2605SA1.asp. 

  13. http://www.metglas.com/products/magnetic_materials/2714A.asp. 

  14. http://www.hitachi-metals.co.jp/e/prod/prod01/p01_61.html. 

  15. http://www.wirelesspowerconsortium.com/developers/specification.html. 

  16. M. Drofenik, A. Znidarsic, and I Zajc, J. Appl. Phys. 82, 333 (1997). 

  17. T. Nakamura, J. Appl. Phys. 88, 348 (2000). 

  18. Victor E. Legg, Bell System Technical Journal 15, 39 (1936). 

  19. J. Hasch, U. Wostradowski, R. Hellinger, and D. Mittelstrass, Proceedings of the 8th European Radar Conference, Manchester, UK, October 12-14, 101 (2011). 

  20. A. Kurs, A. Karalis, R. Moffatt, J. D. Joannopoulos, P. Fisher, and M. Soljacic, Science 317, 83 (2007). 

  21. A. Auddy and S. Sahu, Proceedings of the 10th International Conference on Electromagnetic Interference & Compatibility, Bangalore, India, November 26-27, 603 (2008). 

  22. D. Nitsch, M. Camp, F. Sabath, J.-L. ter Haseborg, and H. Garbe, IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility 46, 1 (2004). 

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