ETRI, 로봇 두 대 동시 무선충선 기술 개발

ETRI 연구진이 듀얼사이드 무선충전 시스템의 로봇 충전을 시연하고 있다. 한국전자통신연구원(ETRI) 제공

국내 연구진이 로봇 두 대를 동시에 무선충전하는 기술을 개발했다. 무선충전 공간 효율을 극대화하고 가격을 절감할 수 있게 될 것으로 기대된다. 기존 하나의 송신기로 하나의 수신기를 충전하는 1대1 충전 방식의 한계를 극복했다는 평가다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 수신코일 크기와 동일한 하나의 송신 코일을 이용해 송신 코일의 양방향에서 동시에 무선충전이 가능한 ‘듀얼사이드 로봇 무선충전’ 기술을 세계 최초로 개발하는 데 성공했다고 19일 밝혔다. 

연구팀이 개발한 듀얼사이드 로봇 무선충전 기술은 두 대의 로봇을 동시에 각각 50와트(W)의 전력으로 무선충전한다. 1시간 내 로봇을 완충할 수 있는 수준이다.

그동안 두 개의 수신기를 동시에 충전하기 위해서는 수신기보다 큰 송신 코일을 이용해 자기장을 만드는 게 필요했다. 무선충전을 위한 공간적, 경제적 제약이 됐다.

이번에 개발된 듀얼사이드 로봇 무선충전 기술은 지면과 수직으로 배치된 지름 20cm 크기 동전 모양의 송신 코일의 양쪽 면을 모두 활용해 두 대의 로봇을 동시에 무선충전하는 방식이다. 기존 1대1 무선충전 기술보다 시스템 가격을 대폭 절감할 수 있다.

연구진은 직경 20cm 크기의 코일을 이용해 7cm의 전송 거리와 90% 이상의 높은 효율을 구현함으로써 세계 최고 수준의 전송 거리와 성능을 갖는 무선충전 시스템을 개발했다고 설명했다. 특히 듀얼사이드 무선충전 시스템은 세계 최고의 성능을 가지면서도 국내 전자파 간섭 규격(KN 14-1)을 만족해 상용화에 더욱 근접했다고 덧붙였다.

연구팀은 후속 연구를 통해 하나의 송신기로 최대 6대의 서비스 로봇을 동시에 충전할 수 있는 군집 로봇 무선충전 시스템과 다양한 충전 환경에 대응할 수 있는 다중 전력 제어 기술을 개발해 무선충전 시스템의 완성도를 제고한다는 계획이다.

박승근 ETRI 전파연구본부장은“미래 로봇 산업의 발전 및 무선충전 기술의 적용 가능성을 고려할 때 본 기술은 파급효과가 매우 큰 기술”이라며“서비스 로봇 등 다양한 로봇에 적용이 가능해 무선충전 기술이 더욱 활성화될 수 있는 기반 기술이 될 것”이라고 기대했다.

이번 연구 책임자인 김성민 ETRI 책임연구원은 “공간 효율화 및 비용 절감 등 무선충전 시장의 활성화를 위해 과기정통부의 ‘로봇향 3.3kW급 군집 무선충전 핵심기술 개발’을 연구 중”이라며 “해당 기술은 스마트팩토리, 물류센터뿐만 아니라 사무실, 식당, 병원 등 다양한 곳에서 더욱 활발히 로봇을 이용할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 밝혔다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]