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무선 충전의 무한한 가능성을 여는 열쇠

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글/Julius Sarkis, Integrated Device Technology

무선 충전이 전력 소모가 많은 모바일 및 태블릿의 뜨거운 주제로 떠오르고 있다. 전문가 분석에 따르면 무선 충전 시장은 다음 4년 동안 2억 달러가 조금 넘은 규모에서 85억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 증가하는 반도체 통합이 이러한 잠재적 가능성을 실현하는 열쇠를 쥐고 있는 것으로 나타났다.

올려놓기만 하면 되는 편리한 무선 충전

무선 충전은 스마트폰, 태블릿, 그리고 이 둘을 합친 새로운 형태의‘패블릿’같은 모바일 기기를 충전하는 방법으로 점점 더 선호되고 있다. 사용자들은 늘어난 인터넷 액세스, 고화질 게이밍, 비디오 및 오디오 스트리밍, GPS 내비게이션 같은 활동을 위해 하루 동안에도 배터리를 재충전할 필요가 더욱 증가하고 있으며, 이에 따라 선이 필요 없는 편리한 충전이 일상 생활에 자리잡을 것으로 보인다.

무선 충전은 단말기를 충전대에 간단히 올려놓기만 하면 되므로 모바일 사용자에게 간편한 사용과 편리함을 제공하지만 아직까지 무선 충전 시스템은 신기한 애프터마켓 제품으로 인식되고 있으며 기존 어댑터와 케이블을 대체할 제품으로 확고히 자리잡지 못하고 있다. 시중에 나와 있는 무선 충전 시스템들은 부피가 큰데다, 모바일 기기를 충전대에 올려놓기 전에 충전 슬리브에 집어넣어야 하는 번거로움이 따른다. 이 밖에도 이들 시스템은 독자적인 기술을 채택하고 있어 다른 제조업체의 제품들 간 상호운용을 가로막는다. 소비자 가격도 비교적 높아 충전대는 80~100달러 정도이고. 충전 슬리브는 30~40달러 사이이다. 그 결과 판매와 시장 침투는 제한적이었다.

그러나 유비쿼터스가 전망을 밝게 해주고 있다. 시장조사업체 IHS 테크놀로지가 발표한 무선 전력 보고서 2014(Wireless Power Report 2014)에 따르면 무선 전력 송/수신기 시장 매출액이 2013년 2억1600만 달러에서 2018년에는 85억 달러로 40배 가까이 성장할 것으로 예측됐다.

새로운 기술에서 필수적인 기술로 

IHS 테크놀로지가 무선 충전에 대한 미래를 확신하는 데에는 몇 가지 근거가 있다. 그러한 근거 중 하나는 업계를 주도하는 주요 업체들이 함께 모여 서로 다른 제조업체의 충전 시스템과 모바일 기기 간에 상호운용을 제공하는 데 필요한 표준 개발을 추진하고 있다는 점이다. 여기에는 소프트웨어 및 부품 업체, 핸드셋 제조업체, 네트워크 사업자가 포함되어 있다.

무선 충전 표준 개발에 적극 나서고 있는 반도체 제조업체들 중 IDT(Integrated Device Technology)는 무선 전력 컨소시엄(Wireless Power Consortium, WPC)과 무선 전력 얼라이언스(Alliance for Wireless Power, A4WP)의 이사회 멤버이고, 파워 매터스 얼라이언스(Power Matters Alliance, PMA)와 긴밀한 협력 관계를 맺고 있다. 이들은 무선 충전을 위한 주요 표준화 단체이다. 2014년 초에는 개발 과정에서 PMA와 A4WP가 제휴를 선언했다. 

무선 전력 에코시스템 내에는 자기 유도(magnetic inductance)와 자기 공진(magnetic resonance) 방식의 두 가지 기술적인 접근 방법이 있다. WPC와 PMA 표준화 단체의 활동은 전자에 초점을 맞추고 있으며, A4WP는 자기 공진 기반 표준화를 추진하고 있다. 일부 유도 솔루션은 이미 대량 생산되고 있는 반면 공진 기술은 2014년 후반기에 들어서야 양산 애플리케이션을 추진하고 있다. 두 방식의 간단한 예는 애플리케이션의 주요 차이에서 드러난다. 자기 유도 방식은 밀접한 커플링을 필요로 하고 x/y 변위가 최소일 때 최고 효율을 달성할 수 있다. 반면 자기 공진은 유도 기반 방식의 최고 효율에는 미치지 못하지만 공간적으로 더 자유롭다...(중략)