최근 스마트폰, 전기자동차의 증가와 더불어 배터리 충전을 위해 충전장치에 연결하여야만 하는 불편함을 해소하기 위해, 일정 거리에서 자유롭게 이동하면서 충전이 가능한 무선충전 출원건수가 최근 5년간 증가하고 있다.

특허청에 따르면, 무선충전 기술과 관련한 특허출원은 최근 5년 동안 797건 출원됐고, 근접거리만 충전할 수 있는 자기유도방식은 2009년 102건에서 2013년 54건으로 감소한 반면, 멀리서도 충전할 수 있는 자기공진방식은 2009년 48건에서 2013년 87건으로 증가 추세를 보여 무선충전 기술이 자기유도방식에서 자기공진방식으로 변화되는 것으로 조사됐다.

▲ 최근 5년간 자기유도방식 국내 업종별 출원현황 (개인 및 외국인 출원건은 제외)     © 특허청

▲ 최근 5년간 자기공진방식 국내 업종별 출원현황(개인 및 외국인 출원건은 제외)     © 특허청

무선충전 기술은 전자기유도를 이용한 것으로, 기술적으로 크게 자기유도방식과 자기공진방식으로 구분된다(붙임2). 자기유도방식은 충전패드에서 수 mm의 근접거리 충전이 가능하고 전송효율이 높은 반면, 자기공진방식은 일정 거리에서 여러 제품을 동시에 충전이 가능하지만, 전송효율이 낮고, 전자파 차단이 필요하다는 문제를 갖고 있다.

2009년~2011년 3년간 자기유도방식에 대한 국내출원 206건 중 절반(100건)은 KAIST가 출원한 것으로, 이는 온라인 전기자동차 OLEV(Online Electric Vehicle) 프로젝트를 통해 자기유도 방식의 무선충전과 관련한 기술의 IP 창출을 위해 집중적으로 노력한 결과이다.

자기공진방식에 대한 국내출원은 최근 5년간 355건으로 기업이 67%(223건)를 차지하고 있다. 특히 2009년 2건에서 2013년 64건으로 높은 출원 증가율을 보이는 이유는 자기공진방식 무선충전연합(A4WP)의 표준규격 제정에 적극적으로 참여하고, 먼 거리에서도 자유롭게 무선충전이 가능한 상용화 제품을 출시하기 위해 연구개발을 지속적으로 추진한 결과로 보인다.

향후, 무선충전 기술은 2013년 세계경제포럼(WEF) 산하 ‘유망기술 글로벌아젠다위원회’가 선정한 ‘세계 10대 유망기술’에 포함되어 주목받은 무선충전 전기자동차와 같이 충전 배터리가 장착되는 모든 기기에 적용될 것이며, IMS리서치에 따르면 세계 무선충전 시장은 2013년 3억8000만 달러에서 2017년 75억 달러로 매년 100% 이상 급성장할 것으로 전망된다.

특허청 관계자는 “향후 자기공진방식 무선충전 기술이 실생활에 구현되면, WiFi를 이용하는 것처럼 어디서나 충전기 없이 휴대폰, 자동차 충전이 가능한 시기가 올 것”이라며 이를 위해 “충전효율 향상, 전자파 차단기술 개발, 소형화 등이 동시에 연구개발 될 수 있도록 강한 특허창출을 위한 특허확보전략(IP-R&D)의 계획과 실행이 중요하다”라고 말했다.