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디자인 뉴스

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무선충전의 원리
작성일: 2019.09.19
조회수: 1777


안녕하세요! 그린컴입니다.

블루투스 이어폰, 마우스, 스피커, 웨어러블 등등 많은 무선 용품들이 우리 일상에 자리잡고 있죠. 오늘은 그 중에서 무선 충전기에 대해서 이야기해볼까 하는데요. 휴대폰이 없다면 일상생활이 불편해질 정도가 된 현대 사회에 휴대폰 배터리가 얼마 남지않았다면 불안감이 생기기도 하죠. 그래서 많은 분들이 시간과 장소만 있다면 틈틈이 충전을 하려고 하는데요. 이럴때 무선충전기가 있다면 보다 편리하고 유용하게 충전을 할 수 있겠죠?

이미 무선충전기는 상용화가 된 편이며, 많은 분들이 사용하고 계실 것 같은데요. 그렇다면 이렇게 유용한 무선충전기가 어떤 원리로 작동이 되는 것인지 궁금하지 않으신가요? 지금부터 그린컴이 알려드리도록 하겠습니다!

현재의 무선 충전 기술은 크게 '자기 공진 방식'과 '자기 유도 방식'으로 나뉘는데요.



[이미지 출처 : 벨킨]

자기 공진 방식

자기 공진 방식은 기기가 직접적으로 충전기와 접촉하지 않아도 전력을 전송할 수 있는 점을 특징으로 합니다. 즉, 무선충전기 위에 스마트폰을 올려놓지 않고 근처에 두기만 한다면 충전이 된다는 소리인데요. 자기장 공진을 이용해 원거리에 전력을 공급하기 때문에 여러 기기를 동시에 충전한다던가, 충전을 하면서 쉽게 스마트폰을 사용할 수 있게 해줍니다.

말로만 들어도 좋아보이는 이 방식은 현재 많이 상용화되지 않았는데요. 그 이유는 전류를 전자기로 바꾸고 공진하는 과정에서 전력 손실이 크기 때문에 효율성이 많이 떨어지기 때문입니다. 또한 강한 에너지가 공진되어 전달되는 방식인데, 이것이 우리 인체에 작지 않은 영향을 끼칠 수 있다는 우려가 있기도 합니다.

자기 유도 방식



[이미지 출처 및 내용 출처 : 벨킨]

1. 충전대 안에 있는 송신 코일이 신호를 보냄

2. 이 신호가 호환되는 스마트폰에 있는 것과 같은 수신 코일을 찾음

3. 수신 코일을 감지하면 전자기 유도 시작

4. 송신 코일 내부에 있는 전자들이 코일 주변을 흐르기 시작

5. 자기장이 발생되고 수신 코일 내의 전자들이 이 자기장을 감지

6. 수신 코일 안에 갇힌 전자들이 자기장으로 인해 코일 주위로 흐르기 시작

7. 수신 코일 안에서 이루어지는 이 전자의 흐름이 스마트폰에 있는 배터리를 충전해주는 전기



현재 시중에 나와있는 대부분의 스마트폰 무선충전기는 자기 유도 방식을 사용하고 있는데요. 기기와 충전기를 직접 접촉시킴으로써 충전시키는 방식으로 스마트폰과 충전기 내부의 충전 코일이 서로 접촉되어 충전이 이루어지는 형식입니다. 자기 유도 방식은 전기를 손실 없이 전달할 수 있는 거리가 상대적으로 짧기 때문에 코일과 코일이 정확하게 맞붙어 있어야지만 충전이 잘 되는데요. 그렇기 때문에 자기 공진 방식과는 다르게 동시 충전, 다른 일을 하면서 충전하기가 어렵습니다. 또한 스마트폰에 부착하여 사용하는 금속 악세사리나 두꺼운 케이스 등은 제거하고 충전을 해야하는 불편함을 감수해야 하기도 합니다.

하지만 자기 유도 방식은 구현하는 것이 쉽고 전자파로 인체에 끼치는 영향도 거의 없다고 보는데요. 그렇기 때문에 현재 많은 업체들에서 이 방식을 사용한 무선 충전기들을 개발, 상용화하고 있습니다.

무선 충전의 미래



두 가지 방식 모두 장단점이 있지만 앞서 언급했다시피 구현의 어려움과 인체에 유해하다는 단점이 크게 작용하기 때문에 자기 공진 방식이 아직까지는 많이 활용되지 않고 있는 상황인데요. 그보다 살짝 불편할 수 있는 자기 유도 방식을 적용한 무선 충전 방식만으로도 이미 우리 삶이 많이 편리해졌기 때문에 자기 공진 방식이 만약 상용화된다면 얼마나 큰 편리함을 가져다줄지 기대가 됩니다. 코일 설계의 어려움과 유해한 점을 해결할 수 있는 방안이 어서 개발되어 선, 거리에 구애받지 않고 편리하게 스마트폰, 전자 기기들을 충전할 수 있는 날이 왔으면 좋겠네요.



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