[프라임경제] 라이트 형제가 1903년 동력비행기로 첫 비행에 성공하기 전, 하늘을 날아 세계 각지로 여행 다니는 일을 상상이나 할 수 있었을까요? 혹은 20년 전 개개인이 전용 전화기를 들고 다니는 일은요? 과학기술 발전으로 10년 후를 예견하기 어려운 현재 '특종 미래일기'에서는 머지않은 미래 우리의 일상에 스며들어올 '잇(IT)템'을 소개합니다.
# 2030년 서울에 거주하는 직장인 A씨는 최근 자기공진 방식 무선충전을 지원하는 전기차를 구입했다. 2박3일 일정으로 전국투어를 떠난 A씨는 여행 도중 한 번도 충전소에 들르지 않았다. 도로 곳곳에 배치된 무선충전 송신기를 통해 상시 충전되고 있기 때문이다. 요금은 월말 전기세와 통합 청구된다. |
이는 우리를 '선 없는 사회'로 이끌 무선충전기술에 대한 얘기입니다. A씨의 사례처럼 무선충전은 사용하기에 따라 무한한 가능성을 지닌 기술입니다. 물론 이 정도 수준의 기술을 구현하기 위해서는 넘어야 할 산이 많은 것은 사실입니다.
무선충전은 쉽게 말해 '전기 에너지를 전자기파로 변환해 무선으로 전력을 전달하고 전송된 전기 에너지를 배터리에 저장'하는 기술입니다.
이 기술은 자기유도와 자기공진 방식으로 나뉘는데요. 자기유도 방식은 1·2차 코일간의 전자기 유도현상 및 100~350㎑주파수를 이용하기 때문에 전송거리가 1㎝ 미만으로 짧습니다. 또 송·수신기가 정확한 위치에 놓여야(Align) 합니다. 유선충전과 크게 다를 것이 없죠.
반면, 자기공진 방식은 코일 사이의 자기공명현상을 기반으로 6.78㎒의 주파수(ISM Band)를 사용합니다. 이에 먼 거리까지 전기 에너지를 전송할 수가 있습니다. 에너지가 전송되는 범위 안에만 있다면 최대 8대까지 동시 충전이 가능하죠.
이 기술은 내년 일정 수준 상용화될 전망입니다. 다수의 기업이 자기공진 방식 무선충전기기를 발표할 예정인데요, 한국전자통신연구원(ETRI)도 내년 자기공진 신기술을 공개할 계획이라고 합니다.
조인귀 한국전자통신연구원 RF프론티어연구실장은 "무선충전기술은 자기유도방식에서 자기공진방식으로 진화하고 있다"며 "자기유도방식의 한계를 극복한 360도 방향에 관계없이 무선충전을 지원하는 자기공진기술을 연구하고 있다"고 설명했습니다.
그러면서 "관련 기술은 현재 개발 막바지 단계이며 내년 공개할 계획"이라고 덧붙였죠.
하지만 선 없는 사회가 구현된다는 것은 아닙니다. 아직 자기공진기술은 걸음마 수준입니다. 스마트폰을 충전 위치에 정확히 올려놓지 않더라도 가까운 거리에서는 충전되는 '제한적 상용화' 시점이 내년이라는 것입니다.
그렇다면 완전한 무선충전시대는 언제 쯤 구현될까요? 업계 전문가들은 "넘어야 할 산이 많다"며 "10년도 더 남은 이야기"라고 입을 모으네요.
현재 무선충전은 자기장을 이용해 전력을 전송합니다. 그러나 자기장은 먼 거리 전송 때 효율 확보가 쉽지 않다는 게 업계 중론입니다. 이에 업계는 자기장이 아닌 대안 찾기에 열중하고 있습니다. 또 자기장을 멀리 보내는 기술 연구에도 매진하고 있죠.
조 실장은 "통신 기술은 0.1%만 받아들여도 원래의 신호를 복원할 수 있어 먼 거리에서도 사용할 수 있지만, 무선 에너지전송은 그렇지 않다"며 "먼 거리에서도 유선 대비 70% 효율은 나와야 장거리 자기공진방식 무선충전이 상용화될 수 있다"고 진단했습니다.
분명 해결해야 할 과제는 많습니다. 하지만 머지않은 미래에 선 없는 사회가 실현될 가능성은 높습니다. 과학기술이 놀랄 만한 속도로 발전하고 있기 때문이죠.
우리는 10년 전, 집 밖에서 원격으로 전등이나 에어컨을 켜는 것이 가능하리라고 예상이나 했나요?
