달리는 전기차에 무선으로 전력 공급하는 기술 개발

울산과학기술원(UNIST) 전기전자공학과 변영재 교수팀 '무선 전력 공급트랙' 고안
긴 충전시간과 짧은 주행거리 문제 해결, 리튬 등 자원 채취로 인한 공해 줄일 수도

달리는 전기차에 무선으로 전력을 공급하는 기술을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 개발했다.

울산과학기술원은 전기전자공학과 변영재 교수팀이 이동 중인 전기차에 끊김이 없이 전력을 공급하는 ‘무선 전력 공급 트랙’을 고안했다고 18일 밝혔다.

달리는 전기차에 무선으로 전력을 공급하는 기술인 ‘무선 전력 공급트랙’을 고안한 UNIST 변영재(왼쪽 원 내) 교수팀. (원 내 사진 제외)왼쪽으로부터 서석태 박사, 조현경 김정호 연구원. UNIST제공

일자 형태의 전자파 발생기에 전류를 흐르게 하면 근처에 원형의 자기장이 생긴다. 이 자기장이 고리 형태의 전력 수신기를 통과하면서 전력이 무선으로 전달되는 방식이다. 또 여러 개의 전선으로 전자파 발생기를 구성해 자기장의 범위가 넓어지면서, 전력 수신기가 전선의 수평 방향과 수직 방향으로 자유롭게 이동할 수 있다. 이 덕분에 전기차는 넓은 자기장이 형성한 전력 공급 트랙 위에서 앞뒤 좌우 유연하게 주행 가능하다는 게 연구팀의 설명이다.

연구팀은 전력 공급 트랙과 전력 수신기의 구조를 최적화하는 알고리즘도 개발했다. 특히 전기차 전력 전달 효율을 최대 90%까지 끌어올리는 데 성공했다. 기존 기술은 고가 자석인 강자성체를 사용해 효율을 높이려고 했지만, 높은 가격과 약한 내구성 문제로 실제 적용이 어려웠다.

연구팀은 이 기술이 실생활에 적용될 수 있도록 전기전자공학자협회(IEEE)와 국제비전리복사보호위원회(ICNIRP) 표준 인증 등 인체 안전성 검증을 마쳤다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘어플라이드 에너지’(Applied Energy)에 지난 12일 온라인으로 게재됐다.

제1저자 조현경 연구원은 “이 기술이 전기차에 적용되면 긴 충전 시간과 짧은 주행거리 문제를 해결할 수 있다”며 “배터리 양을 줄이면 리튬 등 자원 채취로 인한 공해를 줄일 수 있어 천연자원의 지속 가능한 사용도 가능하다”고 말했다.