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넥스트 디바이스
닛토덴코, 버튼 배터리형 무선급전 모듈 개발
충전을 하지 않아도 시판 배터리로 대용 가능

〔키워드〕
▶무선급전: 전원과 접촉하지 않고 배터리를 충전하는 기술. 2개의 코일 중 하나에 전류를 흐르게 해 자계의 변화를 통해 다른 하나의 코일에 전력을 전하는 전자(電磁) 유도가 일반적으로, 닛토덴코도 이 방식을 이용하고 있다.
소형기기의 무선급전에서는 스마트폰용의 ‘Qi’라고 불리는 표준화 규격이 보급되어 있다. 대형 제품에서는 주차장이나 주행 중의 도로면을 통해 전기자동차에 급전하는 기술 개발이 자동차 제조사 및 대학 등에서 추진되고 있다. 급전 시에 전원과 배터리가 어디까지 분리될 수 있을지, 전송 효율을 어디까지 향상시킬 수 있을 지가 과제로 떠오르고 있다.

닛토덴코(日東電工)는 시판되고 있는 버튼형 배터리와 같은 형태의 무선 급전 모듈을 개발했다. 이것은 보청기용으로, 전용 무선 급전대에 끼워 넣기만 하면 충전이 된다. 이 무선 급전 모듈은 국내 최대 보청기 회사인 RION과 공동으로 개발. 시판되고 있는 버튼형 배터리와 같은 크기의 원통형으로, 외출 시 배터리가 부족할 경우에는 시판 배터리를 이용할 수 있다. 앞으로 의료기기 및 웨어러블 단말기 등으로의 탑재를 목표로 하고 있다.

‘RIONET’ 브랜드의 보청기를 판매하는 리온은 무선 급전에 적합한 신형 보청기를 올 여름에 판매할 예정이다. 보청기는 ‘공기 배터리’라고 불리는 버튼형 배터리를 사용하고 있다. 이번에 개발된 것은 이것과 똑같은 형태의 무선 급전 모듈이다.

모듈은 직경 7.8mm, 높이 5.4mm의 소형 원통 안의 리튬이온전지와 급전용 코일, 제어 회로로 이루어져 있다. 보청기의 버튼형 배터리를 넣는 공간에 넣어 사용할 수 있다. 또한 전용 충전대도 개발했다. 본체의 홈에 보청기를 끼우면 충전대가 모듈의 존재를 자동으로 인식해 녹색 LED가 켜지며 충전을 시작한다. 2시간 반의 충전으로 보청기는 연속 30시간의 이용이 가능하다. 반복해서 800번 이상 충전할 수 있다.

보청기 이용자의 대부분은 고령자로, 새끼손톱 만한 배터리의 교환에 힘들어하는 사람들이 많다. 배터리 교환이 필요 없는 보청기의 실현을 목표로 해온 리온에 닛토덴코전기가 무선 급전 기술을 소개한 것이 이번 공동 개발의 계기가 되었다.

초기에는 충전기와 보청기가 일체화된 무선 급전 시스템을 목표로 했지만, 공동으로 개발을 추진하는 가운데 닛토덴코전기의 미키(三木) 부CEO가 “보청기의 이용자가 충전하는 것을 잊거나, 배터리를 다 사용해 전원이 꺼져버리는 등으로 힘들어하는 것을 알게 되었다”라며 의견을 제시해 이에 대한 해결책을 연구. 시판 버튼형 배터리와 같은 형태의 착탈이 가능한 모듈을 만들어 돌발 상황에서도 미리 준비한 배터리로 바로 대처할 수 있도록 했다.

소형 버튼형 배터리와 같은 형태의 급전 모듈을 만들기 위해서는 내부의 배선을 미세화해야 했다. 닛토덴코전기는 하드디스크의 헤드 주변 부품을 제조하기 위해 지금까지 쌓아온 미세 배선 기술을 활용했다. 개발된 급전 모듈에는 충전 중인 리튬이온전지의 온도를 측정해 일정 이상의 온도 상승이 발생하면 충전을 중단하는 안전 회로도 내장되어 있다. 급전에 사용되는 주파수대 등도 연구해 보청기와 같은 소형기기에 특화된 안전성과 에너지 효율이 높은 공식을 채택했다.

이번 무선 급전 모듈은 안경형, 손목시계형 등 웨어러블 단말기와 심박 센서 등의 의료용 디바이스에도 응용이 가능하다. 벌써부터 웨어러블 단말기업체로부터 사업 문의도 들어오고 있다고 한다. 닛토덴코는 현재 핵산 의약과 신약 개발, 플라스틱제 광섬유 등 신규 사업을 육성해 사업의 다양화를 추진하고 있다. 무선 급전 모듈도 기존 기술을 활용한 신규 비즈니스의 일환으로 보청기 이외의 기기에도 사업을 전개해 육성해나갈 방침이다.

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