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승우 시
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1 기 술 이 슈 무선전력전송 기술 동향 및 시사점 <목 차> Ⅰ. 무선전력전송 개요 Ⅱ. 무선전력전송 기술동향 Ⅲ. 무선전력전송 업계현황 Ⅳ. 시사점 Ⅰ 무선전력전송 개요 1. 무선전력전송 개요 무선전력전송의 개요 및 방식 무선전력전송은 선을 사용하지 않고 전기에너지를 자기장 혹은 전가기파 형태로 변형하여 전력을 전달하는 기술을 의미함 - 무선전력전송 방식은 현재 크게 3가지가 있으며 현재 무선충전 분야는 자기유도 방식이 상용화되어 제품이 판매되고 있음 * 본고는 기술평가부 가경한 행원이 집필하였으며, 본고의 내용은 집필자의 견해로 당행의 공식입장이 아님 76

무선전력전송 개요 무선전력전송의 개요 및 방식 무선전력전송은 선을 사용하지 않고 전기에너지를 자기장 혹은 전가기파 형태로 변형하여 전력을

무선전력전송 기술 동향 및 시사점 무선전력방식별 주요 특징 자기유도방식 자기공명방식 전자기파방식 전송거리 수 mm 내외 수 m 내외 수 Km 내외 동작원리 송 수신 코일 간의 자기 유도 현상을 이용함 송 수신 공진기 간의 자기공진 특성을 이용함 마이크로웨이브 대역에서 송 수신 안테나 간의 방사특성 이용함 사용개념 사용

이용가능 - 소형화가 이루어짐 - 수 m내에서 이용가능 - 수 km내에서 - 인체에 무해함 - 코일배치에 대한 이용가능 - 지중 및 수중 자유도가 우수함 이용가능 한계점 - 전송효율이 낮아 - 소형기기에 적합 충전시간이 긴 편임 - 수 mm로 짧은 거리 - 송수신 안테나가 큼 - 발열이 심한 편임 - 발열이 심한 편임 -

2 무선전력전송 기술 동향 및 시사점 무선전력방식별 주요 특징 자기유도방식 자기공명방식 전자기파방식 전송거리 수 mm 내외 수 m 내외 수 Km 내외 동작원리 송 수신 코일 간의 자기 유도 현상을 이용함 송 수신 공진기 간의 자기공진 특성을 이용함 마이크로웨이브 대역에서 송 수신 안테나 간의 방사특성 이용함 사용개념 사용 주파수 범위 125 ~ 135 KHz 수십 ~ 수백 MHz 수 GHz 전송전력 저출력(수 W) 저출력(수십 W) 고출력(수십 W) 전송효율 수 mm 이내 90%이상 1m에서 90% (이론치) 2m에서 40% 10 ~ 50% - 기술성숙도가 높음 장점 - 코일의 품질계수 1) 가 - 표준화가 완료됨 높음 - 고출력으로 이용가능 - 소형화가 이루어짐 - 수 m내에서 이용가능 - 수 km내에서 - 인체에 무해함 - 코일배치에 대한 이용가능 - 지중 및 수중 자유도가 우수함 이용가능 한계점 - 전송효율이 낮아 - 소형기기에 적합 충전시간이 긴 편임 - 수 mm로 짧은 거리 - 송수신 안테나가 큼 - 발열이 심한 편임 - 발열이 심한 편임 - 효율이 낮음 - 인체 안정성 및 - 충전위치에 따른 충전 - 인체의 유해성이 높음 EMI/EMC 테스트 진행 효율이 달라짐 중임 자료 : KDB산업은행 기술평가부 1) 품질 계수(Quality Factor)가 클수록 전력전송 효율이 높아지는 것으로, 품질계수는 자기공명방식은 자기유도방식보다 코일의 품질 계수가 수백 이상으로 매우 높음 77

3 기 술 이 슈 무선전력전송 응용 분야 무선전력전송의 3가지 방식은 각 방식마다 기술적 특징이 존재하여 적용되는 응용분야가 다름 - 각 방식은 전송거리에 따라 전송가능 전력 범위가 다른데 자기유도방식은 전송거리가 수 mm이며 자기공명방식은 50cm ~ 10m, 전자기파방식은 1Km 이상에서 무선전력전송이 가능함 무선전력전송의 응용 분야 자료 : NIPA 및 ETRI 78

4 무선전력전송 기술 동향 및 시사점 Ⅱ 무선전력전송 기술동향 1. 자기유도방식 자기유도방식의 개념 자기유도(Electromagnetic Induction Method)방식은 수mm 내 가까운 거리에서 두 개의 코일이 유도전류 2) 를 일으켜서 배터리를 충전하는 방식으로 기술 표준화가 상당히 이루어져 현재 상용화된 제품이 출시되고 있음 자기유도 방식 충전 개념 자료 : 뉴사이언티스트, 유진투자증권 2) 두 코일 사이에서 한 코일(1차 코일)에 전류가 흐르게 되면 자기장이 발생하는데 그 자기장이 다른 코일(2차 코일)에 전류를 생성하여 결국 충전하고 싶은 제품에 충전이 가능하게 됨 79

코일이 유도전류 2) 를 일으켜서 배터리를 충전하는 방식으로 기술 표준화가 상당히 이루어져 현재 상용화된 제품이 출시되고 있음 자기유도 방식 충전

5 기 술 이 슈 - 동 방식은 전자기 유도현상 3) 을 이용하여 무선전력전송을 가능하게 하는데 이를 위하여 송신기(충전패드 등)에 자기장을 유도하는 1차 코일과 유도된 자기장을 통해 전류를 만드는 수신단(단말기 등) 2차 코일 등으로 구성됨 - 자기 유도방식으로 상용화된 제품은 스마트폰용으로 출시되고 있으며 대부분의 스마트폰에는 전력을 수신하는 2차 코일이 장착되어 있지 않아 2차 코일이 탑재되어 있는 무선충전 리시버(전력수신기)를 추가로 구입하여 장착한 후에 사용 4) 해야 하고 일부 스마트폰 모델에는 무선충전 리시버 없이 사용가능한 2차 코일이 탑재되어 있음 모바일 무선충전기 이용방식 스마트폰 모델 무선 충전 리시버 필요 갤럭시 S4, S5(삼성전자) 옵티머스 G 프로/G2(LG) iphon 4/4s/5(Apple) 무선 충전 리시버 불필요 넥서스 4(LG) 루미아 920(노키아) 자료 : KDB산업은행 기술평가부 자기유도방식의 원리 - 1차 코일에 전류를 흘리게 되면 자기장이 생성되며 그 자기장이 2차 코일에 유도 자기장을 발생시키고, 유도 자기장에 의해 2차 코일에 유도 전류가 생기고, 유도전류를 통해 2차 코일에 연결된 제품이 충전됨 - 따라서 자기유도방식으로 충전하기 위해서는 송신기(충전패드 등)의 1차 코일과 수신기(단말기 등)의 2차코일이 필요함 3) 전류를 흘려서 자기장이 발생하고 발생된 자기장의 변화에 따라 전압이 유도되어 전류가 흐르는 현상을 의미함 4) 현재 대부분의 스마트폰에는 무선충전 리시버를 장착할 수 있는 단자를 제작하여 판매하고 있음 80

iphon 4/4s/5(Apple) 무선 충전 리시버 불필요 넥서스 4(LG) 루미아 920(노키아) 자료 : KDB산업은행 기술평가부 자기유도방식의 원리 - 1차 코일에 전류를 흘리게 되면 자기장이 생성되며 그 자기장이 2차 코일에 유도 자기장을 발생시키고, 유도 자기장에 의해 2차 코일에 유도 전류가 생기고, 유도전류를 통해 2차 코일에

Consortium) 자기 유도방식 LG전자, 한림포스텍 Fulton Innovation 社 (미국) 등 약 210개 社 PMA(Power Matters Alliance) 삼성전기, 삼성전자 자기 Qualcomm 社 (미국) 유도방식 등 총 71개 社 자료 : KDB산업은행

6 무선전력전송 기술 동향 및 시사점 자기유도방식의 원리 자료 : 와이즈파워, 유진투자증권 자기유도방식의 표준 동 방식은 표준화 단체 5) 인 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters Alliance)에 의해서 표준화가 이루어져 기술표준을 통한 기술성숙도가 높은 편이며, 전자기파로 인한 인체유해성 문제가 있는 자기공명방식과는 다르게 인체에 무해하며 지중 및 수중에서 이용할 수 있다는 장점이 있음 자기유도방식 표준화 단체 요약 표준화 기구 기술방식 인증로고 가입사 WPC(Wireless Power Consortium) 자기 유도방식 LG전자, 한림포스텍 Fulton Innovation 社 (미국) 등 약 210개 社 PMA(Power Matters Alliance) 삼성전기, 삼성전자 자기 Qualcomm 社 (미국) 유도방식 등 총 71개 社 자료 : KDB산업은행 기술평가부 5) WPC는 Wireless Power Consortium, PMA는 Power Matters Alliance 등의 약자로 두 단체 모두 자기유도방식의 표준을 주도하고 있으며 WPC는 110 ~ 250kHz, PMA방식은 227~357kHz의 주파수 대역을 이용함 81

기 술 이 슈 WPC에서는 무선전력전송 시스템의 표준 모델을 제시하였고 업체들은 해당 표준 모델로 무선전력전송 시스템을 개발하고 있음 - 해당 표준모델을 만족하면 WPC에서는 Qi(치)인증을 부여함 - 표준모델에서 제시하는 시스템은 전력을 전송하는 송신부인 베이스 스테이션과 전력을 수신하는 모바일 디바이스로 구분됨 - 베이스 스테이션은 전력 변환부, 통신

7 기 술 이 슈 WPC에서는 무선전력전송 시스템의 표준 모델을 제시하였고 업체들은 해당 표준 모델로 무선전력전송 시스템을 개발하고 있음 - 해당 표준모델을 만족하면 WPC에서는 Qi(치)인증을 부여함 - 표준모델에서 제시하는 시스템은 전력을 전송하는 송신부인 베이스 스테이션과 전력을 수신하는 모바일 디바이스로 구분됨 - 베이스 스테이션은 전력 변환부, 통신 및 제어부, 시스템 부로 구성되어 있으며, 수신하는 모바일 디바이스는 전력 픽업부, 부하, 통신 및 제어부로 구성됨 WPC 표준 모델의 기본적인 무선전력시스템 구성도 자료 : WPC 자기유도방식의 요소 기술 무선 전력 송 수신 모듈을 제작하기 위해서는 송 수신 기초 회로 설계기술, 코일 구조제작기술, 발열제어 기술 등의 기술이 필요함 -송 수신 기초 회로 설계기술은 전력을 송신 및 수신하기 위한 회로설계 기술로서 전력을 무선으로 보내기 위한 통신 기술을 말함 - 코일 구조제작기술은 코일을 통해 전력을 송 수신하는데 코일 간 발생할 수 82

통신 및 제어부로 구성됨 WPC 표준 모델의 기본적인 무선전력시스템 구성도 자료 : WPC 자기유도방식의 요소 기술 무선 전력 송 수신 모듈을 제작하기 위해서는 송 수신 기초 회로 설계기술, 코일 구조제작기술, 발열제어 기술

8 무선전력전송 기술 동향 및 시사점 있는 자기장 간섭현상이 일어나지 않도록 자기유도를 위한 코일 구조를 설계하는 기술이며 코일 구조에 따라 전력 전송효율이 좌우되므로 자기유도 방식에서는 중요한 기술임 - 발열제어기술은 전력 송신시 발생하는 열로 인해 전송 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위한 기술임 -또한, 동 방식의 품질계수 6) (Quality Factor)를 높이기 위해서는 코일 간의 자기장 유도가 원활이 이루어질 수 있도록 코일 간의 송 수신 위치기술, 코일의 배치기술 등이 필요함 - 추가적으로 무선전력 전송 코일의 소형화기술, 다양한 기기의 공진조건 및 전력배분 기술, 기기전력 사용/충전량 조절기술, Shielding기술 7) 등이 필요함 자기유도방식 충전기 자료 : 전자과학 자기유도방식의 기술적 한계점 동 방식은 현재 자기공명방식, 전자기파방식보다 기술적 완성도가 높으나 전송전력이 수 W로 저출력 제품에 적합하고 전송가능거리가 수 mm 내이며 6) 코일에서의 에너지저장에 대한 손실의 정도를 말함 7) 동 기술은 무선전력 송신의 자기장 누출에 의한 간섭이나 열 방생에 의한 부품의 도전성을 방지하기 위한 기술임 83

전송 코일의 소형화기술, 다양한 기기의 공진조건 및 전력배분 기술, 기기전력 사용/충전량 조절기술, Shielding기술 7) 등이 필요함 자기유도방식 충전기 자료 : 전자과학 자기유도방식의 기술적 한계점 동 방식은 현재 자기공명방식, 전자기파방식보다 기술적

9 기 술 이 슈 충전위치에 따라 충전 효율이 크게 달라지는 등의 기술적 한계점이 있는 상황임 - 전송가능거리가 짧아 일정 거리 이상 8) 떨어지게 되면 충전 효율이 급격히 감소하는 단점이 있음 - 동 방식은 코일의 위치에 따라 충전 효율이 달라져 충전 자유도 9) 가 낮으나 코일의 구조를 변형하여 충전자유도를 높이는 시도가 진행 중임 - 현재 자기유도방식의 효율은 70 ~ 75% 정도로 효율을 높이기 위한 연구가 진행 중임 코일 자유도에 따른 충전 전송 세기 비교 코일 간 일치시 전송 세기 코일 간 불일치시 전송 세기 자료 : KBS 자기유도방식의 최근 기술 현재 개발된 응용 기술로는 이물질 감지 기술, 무방향성 충전기술 등이 있으며 해당 기술은 개발 완료되었음 8) 현재 수 mm 이내로 거의 무접점방식의 충전으로 사용되고 있어 수mm 떨어지면 충전이 불가함 9) 자기유도 무선충전방식은 송신 코일과 수신 코일의 자기장 교환에 의해 충전이 이루어지므로 자기장의 강도가 코일과 코일이 정확히 일치하는 경우에 강해져 충전효율이 높아지므로 코일의 위치 자유도가 충전효율에 큰 영향을 미침 84

코일 간 불일치시 전송 세기 자료 : KBS 자기유도방식의 최근 기술 현재 개발된 응용 기술로는 이물질 감지 기술, 무방향성 충전기술 등이 있으며 해당 기술은 개발 완료되었음 8) 현재 수 mm 이내로 거의 무접점방식의 충전으로 사용되고 있어

10 무선전력전송 기술 동향 및 시사점 - 이물질 감지 기술은 코일 사이에 이물질 감지 센서를 탑재시켜 이물질이 있으면 충전을 중지시켜 충전 시 이물질로 발생할 수 있는 문제를 사전에 차단하는 기술을 말함 - 무방향성 충전기술은 송신부와 수신부를 가로, 세로로 가지런히 맞추지 않아도 충전이 가능하도록 충전 자유도를 높인 기술로서 이를 구현하기 위해 타원형 코일이 아닌 직사각형의 코일구조가 적용되었으며, 충전자유도를 더 높이기 위한 다양한 코일 구조를 개발하였음 - 현재 자기유도방식으로 무선충전기를 제조하고 있는 업체들은 충전효율과 충전자유도를 높이기 위한 기술을 개발 중에 있으며 충전패드 위에 동시에 1개 이상의 제품을 충전할 수 있는 기술을 개발하여 시제품 개발을 완료하였음 자기유도방식 무선충전기 제품 한 개 제품 충전 두 개 제품 충전 자료 : (주)한림포스텍 2. 자기공명(공진)방식 자기공명(공진)방식의 개념 자기공명방식(Magnetic Resonance Method)은 수 m내외로 인접한 두 매체가 공진주파수 10) 를 가질 경우 전자파가 근거리 자기장을 통해서 하나의 매체에서 10) 회로에 포함되는 인덕턴스와 코일의 값에 의해서 정해지는 고유 주파수와 전원의 주파수가 일치하면 일어나는 현상을 공진 현상이라고 하며 이때의 주파수를 공진주파수라고 하고 이때의 전압과 전류의 값이 최대가 됨 85

1개 이상의 제품을 충전할 수 있는 기술을 개발하여 시제품 개발을 완료하였음 자기유도방식 무선충전기 제품 한 개 제품 충전 두 개 제품 충전 자료 : (주)한림포스텍 2.

11 기 술 이 슈 다른 매체로 이동하는 자기공명현상을 이용하여 전자파를 통해 전력을 전송하는 기술을 말함 -자기공명(공진)현상은 특정진동수를 가진 물체에 같은 진동수의 힘이 외부에서 가해질 때 진폭이 커지면서 에너지가 증가하는 현상임 자기공명방식의 무선충전 개념도 자료 : 한국정보통신기술협회 자기공명(공진)방식의 장점 자기공명방식은 전자파로 인한 인체유해성 문제 등으로 상용화가 되지 않은 상태이나 현재 인체 유해성 문제를 극복하는 기술이 개발 중이며 자기유도 방식보다 장점이 존재함 - 자기유도방식에 비해 원거리 전력전송이 가능함 - 송수신 코일 방향성의 자유도가 높은 편이기 때문에 충전기기의 위치와 관계없이 전력수신이 가능함 - 송수신 코일의 크기 및 특성에 따라 수십 cm에서 수 m의 전력전송이 가능해서 수 mm에 쓰이는 자기유도방식보다 응용분야가 다양할 것으로 판단됨 86

상태이나 현재 인체 유해성 문제를 극복하는 기술이 개발 중이며 자기유도 방식보다 장점이 존재함 - 자기유도방식에 비해 원거리 전력전송이 가능함 - 송수신 코일 방향성의 자유도가 높은 편이기 때문에

12 무선전력전송 기술 동향 및 시사점 자기공명방식의 응용 개념도 자료 : The Economist, WiTricity 외 자기공명(공진)방식의 기술적 한계점 자기공명방식은 일부 기술적 한계점을 가지고 있어 현재 상용화가 늦어지고 있음 - 두 매체간 거리가 멀어 전송효율이 낮아 충전시간이 자기유도방식 대비 약 2배 정도의 시간이 걸림 - 두 매체간 거리가 떨어짐에 따라 전자파가 인체에 영향을 미칠 가능성이 높은데 현재 인체 안전성에 관한 테스트와 EMI 11) (Electro Magnetic Interference) 및 EMC 12) (Electro Magnetic Compatibility) 등에 관한 연구가 진행 중임 자기공명방식은 근거리 통신을 하는 자기유도방식과는 달리 전자파가 공중에서 원거리로 통신해야하므로 인체에 전자파가 영향을 미칠 수 있어 이에 대한 논의가 진행 중이며 인체에 영향을 어느 정도 미치는지에 대한 결과에 따라 상용화의 시기가 달라질 것으로 보임 11) 전자파장애와 관련된 테스트로 컴퓨터, 텔레비전 등 여러 전자기기에서 방출되는 전자파에 관한 안전기준에 관한 것으로 전자파가 일정량을 넘으면 VDT증후군 등 질병의 원인이 되는 것으로 밝혀짐 12) 한 개의 전자기기에 발생하는 전자파가 다른 전자기기에 동작에 영향을 주는 지에 대한 테스트임 87

Compatibility) 등에 관한 연구가 진행 중임 자기공명방식은 근거리 통신을 하는 자기유도방식과는 달리 전자파가 공중에서 원거리로 통신해야하므로 인체에 전자파가 영향을 미칠 수 있어 이에 대한 논의가 진행 중이며 인체에 영향을 어느 정도 미치는지에 대한 결과에 따라 상용화의 시기가

13 기 술 이 슈 자기공명방식의 전송효율을 높이기 위해서는 송 수신 공진 코일의 품질계수 (Quality Factor) 13) 가 높게 유지되어야 함 - 현재 자기공명방식의 효율은 1m 내에서 90%이나 2m 내에서는 40%이고 1 ~ 2m 범위 안에서 40 ~ 60% 정도임 -또한, 자기공명방식 표준화 단체인 A4WP(Alliance For Wireless Power)에 의해 기술표준화가 진행 중이지만 아직 표준화가 되지 않은 상태임 자기공명단체 표준화 단체 요약 표준화 기구 기술방식 인증로고 가입사 A4WP(Alliance For Wireless Power) 자기 공명방식 - 삼성전자, SK텔레콤 Qualcomm 社 (미국) 등 총 약 80개 社 자료 : KDB산업은행 기술평가부 3. 전자기파 방식 전자기파 방식 전자기파(Microwave)방식은 송신부에서 수백 MHz이상의 마이크로파를 공기 중에 방사시켜 수신부의 안테나를 통해 마이크로파 신호를 수신한 후 전력으로 변환하는 방식임 - 마이크로파는 작은 전력(1W 미만)을 수m 이상에 보내기 위해서 사용될 수 있고, 수십 KW 이상의 높은 전력을 수십 km까지 전송할 수 있음 - 동 방식은 전기자동차 충전, 우주태양광발전(Space Solar Power System) 등의 분야에서 개발이 진행되고 있음 13) 품질계수는 코일에서의 에너지 저장에 대한 손실의 정도를 나타내는 척도를 말함 88

14 무선전력전송 기술 동향 및 시사점 전자기파 방식 개념도 자료 : 한국전기연구원 전자기파 방식의 기술적 한계점 동 방식은 원거리 충전이 가능하다는 장점이 있지만 일부 기술적인 한계점이 있어서 활발히 상용화가 이루지지 않고 있음 - 원거리 충전이 가능한 대신에 전송될 때 대기 중으로 에너지가 흡수되거나 대기 중에 있는 수분에 의해 전송 효율이 낮아질 수 있음 - 고주파를 이용하여 높은 에너지를 전송하기 때문에 전기자동차 충전에서 사용시 인체에 유해할 수 있으므로 유해성 문제를 해결해야 할 것임 89

가능한 대신에 전송될 때 대기 중으로 에너지가 흡수되거나 대기 중에 있는 수분에 의해 전송 효율이 낮아질 수 있음 -

15 기 술 이 슈 Ⅲ 무선전력전송 업계현황 1. 무선전력전송 업계현황 무선전력전송 업계 현황 무선전력전송 업계는 크게 부품 및 Chip 제조업체 무선충전기 모듈 및 패드업체 휴대폰 및 가전제품 제조업체 14) 등으로 구성됨 - 부품 및 Chip 제조업체들은 MCU, 코일, 차폐재 등을 제조하고 무선충전기 모듈 및 패드업체 제조업체는 이들 부품을 이용하여 무선충전기 모듈 및 패드를 생산 조립하여 휴대폰 등의 기기(Set) 업체에 공급함 무선전력전송 업계의 Supply Chain 자료 : 유진투자증권 및 KDB산업은행 기술평가부 재구성 14) 휴대폰 이외에도 전동칫솔 등의 업체에서 무선충전기를 제조하고 있으며 전기자동차에도 해당 무선충전에 대한 연구가 이루어지고 있음 90

구성됨 - 부품 및 Chip 제조업체들은 MCU, 코일, 차폐재 등을 제조하고 무선충전기 모듈 및 패드업체 제조업체는 이들 부품을 이용하여 무선충전기 모듈 및 패드를

16 무선전력전송 기술 동향 및 시사점 현재 자기유도방식은 상용화에 성공하여 제품이 판매중이나, 자기공명방식은 시제품이 개발되고 있으며, 전자기파 방식은 기술 개발 중임 국내 자기유도방식 무선충전제품 15) 을 제조하는 업체는 대기업으로는 삼성전기, LG전선, LG이노텍, 알에프텍 등이 있으며 중소기업으로는 와이즈파워, 한림포스텍 등이 있고 자기유도방식 제품 출시 이후 시장이 서서히 커지고 있어 한솔테크닉스 등과 같은 신규 업체가 진입하고 있음 - 현재 MCU Chip을 제조하는 회사로는 TI(Texas Instruments), National Semiconductor 등이 있고 국내 대기업 및 중소기업들은 TI의 Chip을 주로 사용하고 있으며 코일, 차폐제 등은 주로 국내업체를 통해 구입하고 있음 현재 자기유도방식 무선충전제품은 애프터마켓 형식으로 판매되거나 휴대폰 세트 업체에서 무상으로 제공하는 방식으로 공급되고 있음 - 무선충전제품은 애프터마켓 형식으로 공급되고 있으며 현재는 가격이 유선충전방식 대비 상당히 고가여서 소비자가 납득할 수준으로 가격이 떨어지지 않는 한 시장이 성장하는데 한계가 있을 것으로 보임 - 휴대폰 Set업체들은 소수의 프리미엄 스마트폰 모델에 무선충전제품을 무상으로 공급하고 있으며, 프리미엄 스마트폰 시장이 둔화되고, 가격을 낮춰 출시되고 있는 추세로 향후 무선충전제품을 무상으로 공급하기는 쉽지 않을 것으로 보임 무선전력전송 기술별 무선충전기 특징 방식 효율 제품가격 거리 전자파 기능 사용방법 자기유도 70 ~ 75% 약 10만원 접촉 Qi인증 충전 맥컨방식 16) 95% 약 5 ~ 6만원 접촉 없음 충전 및 데이터전송 패드 위에 올려놓음 자기공명 40 ~ 60% 미출시 비접촉 높음 충전 비접촉 자료 : KDB대우증권 및 KDB산업은행 기술평가부 재구성 15) 무선충전기 모듈 및 패드, 리시버를 말함 16) 동 방식은 접촉을 통해서 충전과 데이터 전송을 가능하게 하는 방식으로서 국내의 에스피에스에서 출시하였음 91

자기유도방식 무선충전제품은 애프터마켓 형식으로 판매되거나 휴대폰 세트 업체에서 무상으로 제공하는 방식으로 공급되고 있음 - 무선충전제품은 애프터마켓 형식으로 공급되고 있으며 현재는 가격이 유선충전방식 대비 상당히 고가여서 소비자가 납득할 수준으로 가격이 떨어지지 않는 한 시장이 성장하는데 한계가 있을 것으로 보임 - 휴대폰 Set업체들은 소수의 프리미엄

17 기 술 이 슈 현재 상용화되어 판매되는 자기유도방식 무선충전제품을 제조하는 업체는 국내외 다수가 있으며 자기공명방식은 표준화 및 상용기술을 개발하는 업체들이 있고 전자기파방식은 대부분 연구소에서 미래 기술용으로 현재 개발 중임 국내외 무선전력전송 관련 주요 업체 현황 자기유도방식 자기공명방식 전자기파방식 Nokia, SONY, Verizon, 해외 관련 주요 업체 TI, Duracell, Energizer, Powermat, Belkin, Delphi Automotive, Ever Win International, Fulton Innovation, Freescale, Hwawei, Hitachi, HTC, IDT, Motorola, NEC, Panasonic, TDK, Qualcomm, Broadcom, Intel, Gill Industries, Ever Win International, Integrated Device Technology, Peiker Acustic, Powermat, Renesas, WiTricity 등 NASA(National Aeronautics and Space Administration, 미국항공우주국) Toshiba 등 삼성전자, LG전자, 삼성전자, SK텔레콤, 삼성전기, 팬택, LS전선, LS전선, 알에프텍, 국내 관련 주요 업체 알에프텍, 한솔테크닉스, 크로바하이텍, 켐트로닉스, 와이즈파워, 한솔테크닉스, 켐트로닉스, 크로바하이텍, 한국전기연구원 한림포스텍, 파트론, 전자부품연구원, K더파워 등 메타테크놀로지 등 자료 : KDB대우증권 및 KDB산업은행 기술평가부 92

Broadcom, Intel, Gill Industries, Ever Win International, Integrated Device Technology, Peiker Acustic, Powermat, Renesas, WiTricity 등 NASA(National Aeronautics and Space Administration, 미국항공우주국)

18 무선전력전송 기술 동향 및 시사점 Ⅳ 시사점 1. 시사점 시장의 급성장 시점에 대한 판단 무선전력전송(무선충전)제품의 시장규모는 13년도부터 본격적으로 확대되어 시장이 커질 것이라는 전망이 우세했으나 기존의 유선으로 충전하는 방식대비 상당히 고가인 가격으로 인해 시장확대가 다소 늦어지고 있음 - 무선충전제품의 시장 확대를 위해서는 소비자가 납득할 만한 수준으로 가격이 하락해야 할 것으로 보이며 현재 대부분의 무선충전제품이 스마트폰용으로 출시되고 있어 적용제품의 다변화가 필요할 것으로 보이므로 시장의 급성장은 쉽지 않을 것으로 보임 무선충전 시장 규모 추이 및 전망 자료 : isuppli, KDB 대우증권 리서치센터 93

유선으로 충전하는 방식대비 상당히 고가인 가격으로 인해 시장확대가 다소 늦어지고 있음 - 무선충전제품의 시장 확대를 위해서는 소비자가 납득할 만한 수준으로

기 술 이 슈 무선 충전 시장 규모 세계 무선충전 예측 시장 규모 국내 무선충전 예측 시장 규모 자료 : GBI Research, Electronic Science(2013) 재인용 미래 무선충전방식 현재 시장은 자기유도방식이 상용화되어 판매되고 있어 무선전력전송방식 중에 가장 많은 점유율을 보이고 있으나 자기유도방식의 충전

19 기 술 이 슈 무선 충전 시장 규모 세계 무선충전 예측 시장 규모 국내 무선충전 예측 시장 규모 자료 : GBI Research, Electronic Science(2013) 재인용 미래 무선충전방식 현재 시장은 자기유도방식이 상용화되어 판매되고 있어 무선전력전송방식 중에 가장 많은 점유율을 보이고 있으나 자기유도방식의 충전 거리문제로 용용기술의 한계가 존재함 - 자기공명방식은 자기유도방식보다 비교적 원거리에서 무선전력전송이 가능하여 해당 기술이 가지는 문제점이 해결되어 상용화 된다면 다양한 응용기술이 가능하여 향후에 자기유도방식보다 점유율이 높아질 것으로 예상됨 미래 무선충전 예상 방식 자료 : IMS Research, 유진투자증권 재인용 94

자기유도방식의 충전 거리문제로 용용기술의 한계가 존재함 - 자기공명방식은 자기유도방식보다 비교적 원거리에서 무선전력전송이 가능하여 해당 기술이 가지는 문제점이

20 무선전력전송 기술 동향 및 시사점 애프터마켓의 한계점과 휴대폰 Set업체의 방향 현재 대부분의 무선충전제품은 애프터마켓에서 판매가 되고 있고 유선방식 대비 고가의 가격으로 소비자들이 구입할 요인이 크지 않아 시장 확대에 제한이 되고 있음 - 향후 스마트폰 Set업체가 해당 무선충전제품을 스마트폰과 함께 판매할 경우에 시장이 확대될 수 있을 것으로 보임 - 일부 스마트폰에는 무선충전 리시버를 자체 탑재한 제품이 있지만 현재 대부분의 스마트폰은 무선충전 리시버를 달 수 있게 하는 단자가 있어 소비자가 선택적으로 무선충전제품을 사용할 수 있으므로 보급에는 한계가 있음 - 프리미엄 스마트폰 시장의 성장이 둔화되고 출고가가 낮아지고 있는 추세에 무상으로 무선충전제품을 제공하기에는 스마트폰 Set 업체들의 부담이 클 가능성이 높음 현재 대부분의 무선충전제품이 자기유도방식을 적용하고 있으나 적용되는 제품도 스마트폰 등에 국한되어 있고 자기유도방식 보다는 자기공명방식이 스마트폰뿐만 아니라 다양한 전자제품도 충전시킬 수 있어 활용도면에서 유리할 것으로 보이므로 고가의 자기유도방식 무선충전제품의 시장이 단기간에 확대되기는 쉽지 않을 것으로 보임 - 무선충전제품 관련 업체의 여신 지원 시 자기유도방식의 경우 실제 매출여부를 고려하는 것이 요구되며 자기공명방식은 향후 상용화과정을 지켜봐야할 것으로 보임 95

성장이 둔화되고 출고가가 낮아지고 있는 추세에 무상으로 무선충전제품을 제공하기에는 스마트폰 Set 업체들의 부담이 클 가능성이 높음 현재 대부분의 무선충전제품이 자기유도방식을 적용하고 있으나 적용되는 제품도 스마트폰 등에 국한되어 있고 자기유도방식 보다는 자기공명방식이 스마트폰뿐만 아니라 다양한

(_Monitoring_Report_$\271\253\274\261\303\346\300\374\261\342\265\277\307\342$.hwp)

$(_Monitoring_Report_$\271\253\274\261\303\346\300\374\261\342\265\277\307\342$.hwp)$ IT 부품 Monitoring Report 10-16 무선충전기 (Wireless Charger) 기술및시장동향 2010년 11월 김용균책임 무선충전기기술및시장동향 1. 무선충전기의개념 ( 분석배경) 휴대용기기의성능은소형컴퓨터수준으로빠르게 진화하고있지만여전히휴대용기기내 2차전지를충전하는충전기의 성능과기능은수십년전과동일 - 게다가업체마다각기다른충전케이블규격을갖고있어,