전파 수신형 무선 전력 전송에 관한 연구

Abstract

유비쿼터스 컴퓨팅 시대가 도래함에 따라 개인이 휴대하는 IT 및 모바일 기기들이 증가하게 되면서 기존 전자기기의 배터리 용량 개발 속도에 비해 소비전력 요구량이 급속도로 증가하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 무선으로 전력을 전송하는 기술에 대하여 관심이 증가하고 있다. 무선으로 전력을 전송하는 기술은 자속 교환을 통해 접점 없이 전력은 전송하는 전자 유도 방식, 무선으로 송수신되는 전파를 직접 주신하여 직접 전류를 얻는 전파 수신 방식 및 공진을 이용한 방식으로 크게 구분할 수 있다. 이 세가지 방식은 각각 무선으로 전송할 수 있는 전력량 및 무선으로 전력을 유효하게 전송할 수 있는 한계 거리에 있어서 차이를 보인다. 이러한 무선 전력 전송 기술에 대하여 많은 기업 및 연구 그룹들이 어떻게 접근하고 있고, 어떤 방향으로 개발해가고 있는지 알아보기 위하여 특허 동향을 검토하였다. 그 결과 최근까지는 기술적 접근 용이성 때문에 대부분의 특허가 전자 유도 방식에 대한 연구 및 상품 개발에 집중되고 있음을 확인하였다. 최근 들어 장거리에서도 무선으로 전력을 전송할 수 있는 전파 수신 방식에 대한 관심이 높아지면서 관련된 일부 제품이 출시되기 시작하고 있다. 기술적으로 전파 수신 방식이 가장 발전 가능성이 높고 파급효과도 크지만, 이 방식의 시스템은 에너지 송수신 효율 등의 기술적인 문제뿐만 아니라, 전자기파에 의한 환경 문제 및 전파 자원의 이용과 관련된 전파법 문제 등 해결해야 할 여러 문제들이 쌓여있기 때문에, 지속적인 전원 송수신 시스템 보다는 에너지 수집(Energy Harvesting) 시스템에 적당하다. 이러한 시스템에 있어서는 전자기파 수신효율이 큰 이슈가 된다. 따라서, 하나의 솔레노이드 코일만을 사용하는 기존의 바 타입 안테나(bar type antenna)에 있어서 그 구성을 변경하여 다양한 주파수를 갖는 주변 전자기파를 수신할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.; The entire resistance of an induction coil increases because winding per induction coil decrease when windings of a bundle of induction coil are diminished. Therefore induced current increases induced in receiver system for receiving wirelessly transmitted power. Moreover a common magnetic inserted into some bundles of induction coil increase induction, which makes induced current induced in receiver system for receiving wirelessly transmitted power increased. However, there is a limitation in combination a common magnetic and some bundles of induction coil. If there is a need to employ a lot of bundles of induction coil, the number of a common magnetic must be increased considering a relationship between a common magnetic and bundle of induction coil.