1미터 거리에서도 무선충전이 된다.?! 가능할까.?!

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중국 전자기업 샤오미가 흥미로운 제품을 선보일 것이라 예고했습니다.

스마트폰 원격충전기기, 일명 ‘미 에어 차지(Mi Air Charge)’입니다.

그런데 이 충전기, 센티 단위가 아니라 미터 단위입니다.

 

한 번 상상해봅시다.

스마트폰에 충전선을 꽂지 않으면서도 집안에서 배터리 걱정 없이 쓰는 환경입니다.

너무 획기적이지 않나요? 샤오미는 아직 출시도 안 된 이 제품을 관련 영상과 설명자료까지 띄우며 대대적으로 홍보했습니다.

 

이 제품은 5와트(W)의 전류를 ‘수 미터’ 까지 보낼 수 있다고 합니다.

5W면 시중에서 팔리는 패드 형태의 일반적인 무선충전기의 전류량과 같습니다.

물론 아시다시피, 이 제품들은 정말 손톱만큼만 떨어져도 충전 상태가 나빠집니다.

 

샤오미의 미 에어 차지가 미터 단위까지 전자파가 이어진다면 당연히 혁신적이겠죠. 그렇다면 이 제품, 진짜로 또 하나의 ‘대륙의 기적’일까요. 그런데 전문가들은 에어 차지가 샤오미의 ‘떡밥’일 가능성이 있다고 말합니다.

 

아닌 게 아니라 상식적으로 뭔가 이상합니다.

이런 기술이 가능했다면 당연히 다른 회사들도 진작에 이걸 만들려고 달려들지 않았을까요? 다른 회사들은 못 하는 혁신적인 기술을 샤오미가 개발한 데 성공한 걸까요?

결론부터 말하자면 ‘아직 모른다’는 겁니다.

다른 회사들이 이 제품을 만들 수 있음에도 여지껏 상용화하지 못한 데 이유가 있기 때문입니다.

 

무선 충전에는 크게 세 가지 방식이 있습니다.

첫째는 ‘자기유도방식’입니다.

영국 물리학자 마이클 패러데이(Michael Faraday·1791~1867)가 발견한 전자기 유도 법칙이 활용됩니다.

학교 과학시간에 패러데이의 전자기 유도 현상을 실습해 본 경험이 있을 겁니다.

 

자기유도방식의 충전기 작동 원리는 이렇습니다.

먼저 충전패드 속 송신 코일이 신호를 보냅니다.

이 신호는 스마트폰 속 수신 코일을 찾아 전자기 유도를 시작합니다.

송신 코일 내 전자(전기)들이 코일 주변을 흐르기 시작하면 이로 인해 자기장이 생기고요. 전자가 자기장을 통해 수신 코일 내에서 흐르며 배터리를 충전해줍니다.

 

다들 아시다시피 이런 방식의 무선 충전은 큰 효용을 보진 못하고 있습니다.

유효 충전거리가 1cm 이내로 짧기 때문입니다.

통상 전자 손실 없이 충전 가능한 거리는 4mm 수준이며, 8mm를 넘어가면 충전이 어려워진다고 합니다.

사실상 무선 충전이라 부르기는 좀 민망한 수준입니다.

 

그래서 나온 대체 기술이 바로 ‘자기공명방식’입니다.

2007년 MIT의 마틴 솔라리치(Martin. Soljacic) 교수가 발표한 논문에 소개됐는데요. 코일을 통해 자기장을 만드는 건 자기유도방식과 똑같습니다만, 여기에는 ‘공명(공진·Resonance)현상’이 활용됩니다.

 

공명 현상을 활용한 자기공명방식 충전 이미지. (사진=벨킨 홈페이지 갈무리)

소리는 같은 주파수에서 서로 통하는 성격을 가집니다.

여기서 통한다는 건 저항이 극도로 낮아지면서 신호가 더 잘 흐르는 지점이죠. 이를 공진주파수라고 하고, 이 지점에선 전기가 손실 없이 전달된다고 합니다.

 

이 기술은 전력 효율이 자기유도방식의 무선 충전보단 다소 떨어지나 유효 거리는 약 1m로 더 깁니다.

효율은 낮지만 거리상으론 조금 더 무선 충전에 가깝죠. 다만 1미터란 거리는 아직 아쉬운 게 사실입니다.

당장 유선 충전기로도 1미터 거리에서 충전할 수 있으니까요.

 

기사원문

https://bit.ly/3r0xM9O

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