WPT(Wireless Power Transmission)

1. 개요

2. 무선전력전송기술방식

 2.1 자기유도방식

 2.2 자기공명방식

 2.3 전자기파방식

3. 방식별 비교

4. 무선전력전송 응용분야

5. 무선전력전송의 경우 주요 이슈

6. 맺음말

1. 개요 

 - 전세계적으로 에너지 기술과 IT 기술을 융합하는 에너지-IT 융합기술에 관심도가 높아짐

 - 무선으로 RFID 등의 전자기기에 전원을 공급하여 사용하려는 요구가 커지고 있음

 - WPT(Wireless Power Transmission)는 무선으로 전기에너지를 자기장 혹은 전자기파 형태로 변형하여 전력을 전달하는 기술로 무선전력전송기술임

2. 무선전력전송기술방식

 - 전기에너지를 무선으로 전달하는 원리에 따라 아래의 3가지 방식으로 나뉨

 2.1 자기유도방식

    - 코일에서 유기되는 자기장을 이용하여 전송하는 방식

 2.2 자기공명방식

     - 코일 사이의 공진(공명)현상을 이용하여 전송하는 방식

 2.3 전자기파방식

     - 안테나에서 방사된 전자기파를 이용하여 에너지를 전송하는 방식

 3. 방식별 비교

	자기유도방식	자기공명방식	전자기파방식
전송거리	수 mm 내외	수 m 내외	수 km 내외
동작원리
사용개념
사용 주파수 범위	125~135KHz	수십~수백 MHz	수 GHz
전송 전력	저출력(수W)	저출력(수십 W)	고출력(수십 W)
전송 효율	90%이상	1m에서 90% 2m에서 40%	10~50%
장점	- 기술성숙도가 높음 - 표준화가 완료됨 - 소형화가 이루어짐 - 인체에 무해함 - 지중 및 수중 이용가능	- 수 m내에서 이용가능 - 코일 배치에 대한 자유도가 우수함	- 고출력으로 이용가능 - 수 km에서 이용가능
한계점	- 소형기기에 적합 - 수 mm로 짧은 거리 - 발열이 심한 편임 - 충전위치에 따라서 충전효율이 달라짐	- 전송효율이 낮아 충전시간이 긴 편임 - 발열이 심한 편임 - 인체 안정성 테스트 진행 중임	- 송수신 안테나 큼 - 효율이 낮음 - 인체의 유해성이 높음

<출처> KDB 산업은 기술 평가부

4. 무선전력전송 응용분야

 - 무선전력전송의 3가지 방식은 각 방식마다 기술적 특징이 존해하여 적용되는 응용분야가 다름

5. 무선전력전송의 경우 주요 이슈

 5.1 주파수 할당 이슈

     - 125kHz, 135kHz, 13.56MHz 이외 특별히 할당된 대역이 없어 ISM 대역 사용

 5.2 인체 영향 이슈

     - 전자파에 대한 안전성 문제

 5.3 기술적 이슈

     가. 유도결합의 경우 주파수가 낮아 공진기의 크기가 커짐

     나. 자기공명(공진) 방식의 경우 매우 높은 Q(quality factor)값을 유지하여야 수 meter까지 전력전달이 가능

        - 실제 전력이 사용되는 기기 내 동작환경에서는 동작상태에 따라 부하임피던스가 가변되며 주변 도체 등의 영향 등으로 값을 높게 유지할 수 없어 실제 환경에서는 전력전달 효율이 낮아질 문제가 있음

     다. 복사방식의 경우 수십 MHz 이상에서의 고출력 스위칭소자 개발이 필요

       - 전력 스위칭 소자 등의 특성은 수십 MHz에서는 성능이 급격히 나빠지는 특성

6. 맺음말

  - 무선전력전송은 파급효과가 큰 첨단기술이나 인체 영향 등의 문제에 대하여도 체계적인 연구가 병행되어야 함

  - 향후 무선전력을 효율적으로 사용할 수 있는 지능형 전력제어 방식 등에 대한 연구와 표준화가 필요

<출처> http://miguelkey.blogspot.kr/2013/07/etc_11.html