中∙英, 20㎾급 신에너지차 무선 충전 시스템 개발...전력 변환 효율 100% 육박

(중국 광저우=신화통신) 중국과 영국 연구진이 전력 변환 효율이 98% 이상인 신에너지차용 무선 충전 시스템을 개발했다.

해당 시스템은 자율주행차의 대규모 보급을 뒷받침하는 한편 철도 교통, 산업용 로봇, 저고도 항공기 등 다양한 분야에서도 활용될 것으로 기대된다.

수동 개입이 전혀 필요 없는 완전 자동화 충전 솔루션은 자율주행차 상용화의 핵심 요소로 꼽힌다. 특히 자기결합 전력전송기술(IPT)은 완전 자동화 충전의 가장 이상적인 루트로 평가된다.

다만 기존의 페라이트 코어 기반 솔루션은 효율성, 전력 밀도, 열 안정성 측면에서 한계가 있었다. 지금까지 높은 효율을 유지하면서 전력 밀도와 열 안정성을 동시에 개선하는 것은 무선 충전 기술의 핵심 병목 과제로 남아있었다.

이에 중국과학원 산하 둥관(東莞)재료과학기술연구소 연구진은 홍콩시립대, 영국 케임브리지대, 중국과학원 물리연구소와 공동 연구를 진행해 나노결정질 합금 기반의 20㎾(킬로와트)급 신에너지차 무선 충전 시스템을 개발했다. 전력 변환 효율이 98.51%에 달한다.

국제 과학 저널 '네이처 커뮤니케이션스'에 게재된 이번 연구 결과에 따르면 연구진은 고가도로 형태의 마그네틱 코어 구조를 통해 무선 충전 시 요구되는 장기 고온 환경 기준을 충족했다.

연구진이 제작한 마크네틱 코어 스트립의 규격은 길이 440㎜, 너비 330㎜, 두께 4㎜다. 두께는 기존 페라이트 방식의 절반에 불과하지만 더 높은 전력 밀도를 견뎌낼 수 있는 것으로 전해졌다.