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성능/효과
- 이 예측에 따르면 무선전력전송 기술은 2017년 1월 현재 모든 기술이 거쳐가는 암흑기를 지나고 있으며, 상용화에 필요한 핵심 기술들이 완성된 후 시장이 크게 증가할 것으로 예상된다.
후속연구
- 낮은 웨이브 임피던스를 가지는 자기공진방식 무선전력 전송 시스템의 저주파 전자파의 합리적인 평가 방법 개발과 자기장에 의한 전자기기 전자파 간섭 현상에 대한 문제와 해결책의 분석이 요구된다. SAR 특성 등 고주파 전자기장의 인체 영향은 항상 주요 규제 대상이고, 회피를 이용한 인체 영향 저감의 경우에도 항상 전자파 인체영향의 위험이 존재하는 만큼, 시스템의 신뢰성 검토가 요구가 증가하는 추세이기 때문에, 향후 주요 연구 주제 중 하나가 될 것으로 예상된다.
- 특히, 저주파 Small Antenna 해석 및 합리적인 측정 절차에 관한 연구가 선행되고, 이에 맞는 측정방법이 제시되어야 한다. 관련 시스템과의 간섭 문제 등을 고려한 주파수 선정과 규제 레벨 연구의 수행도 필요할 것으로 보인다.
- 코일과 커패시터의 공진 구조 설계 시 고전압 발생을 줄이기 위한 전압/전류의 예측과 고전압 방전 및 전류 누설에 관한 충분한 검토가 요구된다. 또한 무선전력전송 주파수 및 체배 고조파의 전자파 방사를 줄이기 위한 Common Mode 및 Harmonic 저손실 필터 설계에 대한 개발이 필수적이며, Foreign Object Detection 등 전자파 안전에 관한 기술이 활용될 가능성도 높을 것으로 예상된다.
- 고주파 무선전력전송 시스템에서는 Array Antenna의 수신 감도 향상 기술과 더불어, Retro-directive 기술과 Time Reversal 기술을 활용하여 낮은 레벨의 전자파를 이용한 무선전력전송 기술의 중요성이 대두될 것으로 보인다. 또한, 고주파 전력 발생장치에서의 전원 노이즈와 그 영향을 받을 가능성이 높은 제어 회로의 노이즈 차폐 기술이 요구되며, PCB를 통해 유입되는 Signal 및 Power 노이즈 저감 기술이 필요할 것으로 보인다.
- 전력회로의 실시간 제어와 고조파 Spectrum의 제어 및 노이즈 저감을 위한 신호 및 전원 노이즈 저감 기술의 개발이 필요할 것으로 예상된다. 또한, 코일 구조 설계 시 전자파 경로 제어를 위한 코일과 자성체 코어의 구조 설계와 자성체 재료의 강성 및 포화 자기장 개선 등이 요구되고, Chassis 설계, Noise Decoupling 기술의 적용이 진행될 것으로 예상된다.
- 마이크로파의 전파 직진성을 활용하여 Array Antenna를 이용한 전파 방향제어, Retro-directive, Time reversal 기술을 이용한 고효율화로 발생 전자파의 크기를 줄이는 연구가 필요할 것으로 예상된다.
- 그러나 전력을 무선으로 보내고 사용 편의성을 증대하기 위해서는 연관된 EMC 문제가 해결되는 것이 필요조건이다. 송수신간 위치/거리 자유도 향상은 전자파 인체 영향 문제를 악화시킬 수 있고, 이에 따라 인체 안전 문제를 해결할 수 있는 전자파 차폐기술, 전자파 회피기술의 개발 필요하게 될 것이다.
- 송수신간 위치/거리 자유도 향상은 전자파 인체 영향 문제 악화에 대한 개선책이 필요하다. 이는 사용 편의성 증대에 따라 EMC 문제가 더욱 중요한 역할을 하게 되고, 인체 안전 문제를 해결할 수 있는 전자파 차폐기술, 전자파 회피 기술의 개발을 통해서 무선전력전송 시스템의 간섭 및 인체 안전의 문제를 명확하게 정의하고, EMC 기술을 통해 해결책을 제시할 수 있을 것으로 예상된다.
- 전력회로의 실시간 제어와 고조파 Spectrum의 제어 및 노이즈 저감을 위한 신호 및 전원 노이즈 저감 기술의 개발이 필요할 것으로 예상된다. 또한, 코일 구조 설계 시 전자파 경로 제어를 위한 코일과 자성체 코어의 구조 설계와 자성체 재료의 강성 및 포화 자기장 개선 등이 요구되고, Chassis 설계, Noise Decoupling 기술의 적용이 진행될 것으로 예상된다.
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