한국전자통신연구원(ETRI)은 수신코일 크기와 동일한 하나의 송신 코일을 이용해 송신 코일의 양방향에서 로봇 두 대를 동시에 무선충전이 가능한 ‘듀얼사이드 로봇 무선충전’ 기술을 개발했다고 19일 밝혔다.

이 기술은 두 대의 로봇을 동시에 각각 50W의 전력으로 무선충전해 1시간 내 로봇을 완충할 수 있는 수준이다.

그동안 두 개의 수신기를 동시에 충전하기 위해서는 수신기보다 큰 송신 코일을 이용해 자기장을 만들어야 해 무선충전을 위한 공간적, 경제적 제약을 받아왔다.

연구진이 개발한 듀얼사이드 로봇 무선충전 기술은 지면과 수직으로 배치된 지름 20cm 크기 동전 모양의 송신 코일의 양쪽 면을 모두 활용해 두 대의 로봇을 동시에 무선충전하는 방식이다.

이로써 기존 1:1 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 개발해 냈다고 설명했다.

특히 듀얼사이드 무선충전 시스템은 세계 최고의 성능을 가지면서도 국내 전자파 간섭 규격(KN 14-1)을 만족, 상용화에 더욱 근접했다는 평가다.

연구진은 동양이엔피, 디에스시동탄 등 중소·중견기업과 협력해 2025년까지 기술이전 및 스마트 팩토리에서의 실증을 진행키로 했다.

이를 통해 무인운반로봇(AGV), 서비스 로봇과 같은 다양한 로봇 플랫폼에 적용 가능한 기술을 개발해 본격적인 상용화를 추진할 계획이다.

ETRI 연구진은 현재 2대의 로봇을 동시 충전 가능한 본 성과를 확장해 하나의 송신기로 최대 6대의 서비스 로봇을 동시에 충전할 수 있는 군집 로봇 무선충전 시스템, 다양한 충전 환경에 대응할 수 있는 다중 전력 제어 기술도 개발하여 무선충전 시스템의 완성도를 제고할 계획이다.

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

김성민 ETRI 연구책임자는 “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 말했다.