이강윤 교수 연구실에서는 향후 휴대폰이나 스마트 워치와 같은 웨어러블 디바이스, 태블릿 PC 노트북 등에 적용 가능한 무선 충전기술을 개발하여 2016년도 국가연구개발 우수성과 100선에 선정되었다.

무선 충전 기술은 자기유도(Inductive Coupling)방식과 자기공진(Magnetic Resonance)방식으로 나눌 수 있다. 자기 유도 방식은 WPC(Wireless Power Consortium)와 PMA(Power Matters Alliance)에서 표준을 정하고 있으며, 수백kHz의 주파수를 사용하여, 1-2cm 이내의 근거리에서만 고효율 무선충전을 할 수 있어, 거리의 제약이 있다. 자기 공진 방식은 A4(Alliance for Wireless Power)에서 표준을 정하고 있으며, 6,78 MHz의 주파수를 사용하여, 수십cm에서 수m까지 충전을 할 수 있지만, 상대적으로 효율이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 무선 충전 기술의 낮은 효율로 인한 발열 문제로 인해 현재 상용제품들에서는 5W급의 충전이 가능하여 충전 속도가 느리고, 휴대폰 또는 웨어러블 디바이스에 한하여 무선충전이 가능한 상태이다.

이강윤교수는 본 연구를 통해 근거리 및 원거리에서 무선 충전이 가능하도록 트리플 (WPC, PMA, A4WP)표준을 모두 지원하고, 무선 충전 기술의 전달 효율을 향상시켜 기존 5W급의 무선충전을 15W급의 급속 충전을 지원하는 무선 충전 칩의 설계에 관한 연구를 진행하였으며, 상용화를 앞두고 있다. 웨어러블 디바이스 또는 휴대폰과 같은 작은 면적에 무선 충전 장치를 실장해야 하므로 회로는 집적회로(Integrated Circuit, IC)의 형태로 설계, 제작되었다. 또한 원천 IP를 확보하고 있으므로, 응용에 맞게 다양한 형태의 수신 IC를 제작하여, 다양한 전자기기에 적용 가능하다.

이 기술이 본격적으로 상용화되면, 사무실 책상이나 회의 탁자 주변에 충전기를 두면 주변에 둔 휴대폰이 무선 충전될 수 있을 것으로 예상된다. 충전기와 단말기를 멀찌감치 떨어뜨릴 수 있다면 편의성과 응용분야는 엄청나게 커진다. 자동차 안에 충전기를 두면 휴대폰을 어디에 둬도 충전할 수 있고, 커피숍이나 지하철역, 버스정류장 등에 무선 충전 존을 구현할 수도 있다. 무선 충전 분야는 세계적인 기술개발 경쟁이 치열하다. 국내의 S사 등 세계 휴대폰 제조업체들과 이동통신사, 칩 제조사들이 경쟁적으로 연구를 하고 있다.

배터리로 동작하는 모든 분야에 적용 가능한 기술이지만, 현재 상용화된 무선충전 반도체는 전량수입에 의존하고 있는 만큼 이를 대체하는 국산기술과 제품이 나와야 할 때이다. 그리고 특히 향후 휴대폰 및 loT/웨어러블 제품, 테블릿 PC및 노트북 등 많은 제품에 무선충전 기술이 적용될 것이라 예상된다.