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무선충전 스마트폰, 무선전력 TV 유해성은 없나
  • 탁창훈 기자
  • 등록 2012-05-30 16:38:27
  • 수정 2012-08-03 16:51:56
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  • 강한 전자기장 출력으로 인접 의료기기 등에 오작동 위험성 잠재

휴대전화와 동등한 또는 그 이상의 유해성 있을 듯 

최근 스마트폰 무선충전기,TV 무선전력전달방식 등 신기술이 속속 도입될 예정이다. 휴대폰 등 기존 전자제품의 전자파 유해성을 잘 알려져 있지만 무선 충전·송전 방식은 이제 막 보급될 신기술이어서 전자파가 인체에 미칠지 모를 유해성은 검증되지 않아 일부 소비자가 불안해하고 있다.
삼성전자는 오는 6월 출시하는 ‘갤럭시S3’ 스마트폰에 무선충전기를 넣어서 판매할 예정이다. LG전자도 조만간 ‘옵티머스LTE2’에 무선 충전 방식을 도입할 계획이어서 앞으로 무선충전 시장의 폭발적인 확대가 예상된다. 이런 기술은 스마트폰을 일일이 케이블을 꽂을 필요 없이 충전 패드에 올려놓기만 해도 저절로 충전된다.
무선 충전 방식은 향후 광범위하게 전자·전기·의료기기,자동차산업,전력산업에 활용될 전망이다. 전선이 필요 없고(wire less), 배터리가 필요없어 소형화가 가능하고, 장소에 구애를 받지 않아 자동차산업 및 우주개발에 큰 도움이 될 수 있다. 우선 전동칫솔기·로봇청소기 등 기존 무인 충전 전자기기 뿐만 아니라 휴대전화,TV,태블릿PC,노트북,로봇청소기 등 다른 전자기기들도 무선 충전이 확대 적용된다. 복잡한 전기선이 없어 휴대와 이동에 제약을 받지 않는 게 가장 큰 메리트다.
소형화가 가능하므로 나노 수준의 마이크로 기계, 혈관 속을 다니며 노폐물을 청소하고 수술하는 나노로봇이나 먹는내시경 등에도 적용할 수 있다.무선 충전 방식의 전기차량은 도로 바닥에 설치한 코일을 통해 전기를 공급받음으로써 경량화가 가능하고 도시 매연 감소에 유리하다.향후 달이나 우주에서 태양광으로 만든 전기를 지구에 송출하는 ‘꿈의 발전소’도 예견되어 있다.한편 무선 다리미나 무선 커피포트는 예열하는 단말기와 본체가 분리 가능하고 이동이 편리할 뿐 전선이 없는 것은 아니며 향후 확산될 무선 충전방식과는 전혀 다르다.

무선충전기의원리.png
갤럭시S3는 공진유도방식을 사용하고 있는데 송신 코일에 일정한 자기장을 유도, 수신 코일과 공진해 전력을 전달하는 메카니즘이다.공진유도방식은 공명현상을 이용해 전기를 무선으로 전송한다.공진(공명)은 주파수(진동수)가 같은 물체간에 진동에너지가 전달될 때 특정 주파수대의 에너지가 증가하는 물리현상이다.과학수업시간에 두 개의 소리굽쇠 중 한쪽만 진동시켜도 적정 거리에서 다른 한쪽도 공명해 저절로 소리를 내는 게 대표적인 공진현상의 한 예다.일반적으로는 진원지에서 멀어질수록 진동이 약해지지만, 공진현상이 일어나면 진원지에서 멀어질수록 오히려 진동이 강해진다.
이같은 현상을 활용, 두 개의 구리 코일을 같은 자장에서 공명하도록 파장을 맞춰 전력을 전송하는 게 공진유도방식이다. 한쪽 코일에 전기를 흘려보내면 전자기장이 형성되고 떨어져 있는 다른 코일에도 전자기장이 형성돼 이를 전기로 재전환시키는 과정을 거친다. 공진유도방식은 전력송출범위가 넓다. 스마트폰과 무선 충전기간의 거리는 20㎝ 정도지만 TV의 경우 2m 정도 떨어져도 무선 충전이 가능하다. LG전자는 TV에 이 기술을 적용할 계획이다. 출력을 더 높이고 관련 기술이 향상되면 더 멀리 떨어져 있는 기기도 충전이 가능하고, 하나의 무선충전기를 통해 동시에 여러 기기를 충전할 수 있다. 공진유도방식은 아직 기술표준이 정해져 있지 않다.
LG전자는 휴대폰의 무선 충전방식으로 자기유도방식을 채택했다. 충전 패드에 자기장이 발생해 패드위에 휴대폰을 직접 접촉시키거나 짧은 거리(2㎝이내)로 근접시킬 경우 충전된다.국제 기술표준이 정해져 있다.
이밖에 마이크로파 방식도 있다. 라디오나 무전기, 하이패스(고속도로 무인 요금정산기)처럼 전파를 통해 에너지를 받아 전기로 전환하는 방식으로 전자파로부터 자유롭지 않다.
현재 나와 있는 3가지 무선 충전·송전기술 중 자기유도방식은 전동칫솔 등 현재 가장 많이 쓰이고 있다.접촉하다시피 전자기기와 충전단자를 근접해야 전력송출이 가능한 방식이다. 이와 관련, 인체에 미치는 영향은 아직 규명된 게 없으나 몸에 지니고 있지 않은 이상 이렇다할 피해는 없을 것으로 추정된다.
향후 자기유도방식을 대체하고 가장 널리 확산될 것으로 보이는 공진유도방식은 전력송출 거리가 길어 그만큼 인체에 영향을 끼칠 가능성이 높다. 소프라노의 고음 발성에 같은 주파수를 가진 얇은 와인잔이 깨지는 것처럼 공진유도방식은 특정 주파수에서 공명현상이 증폭되는 특성을 갖기 때문에 모든 전자기기에 영향을 주어 오작동을 일으킬 가능성이 있다. 따라서 사람의 생명을 다루는 정밀의료기기나 인체에 삽입한 심장박동기, 뇌에 코일이 감긴 상태의 전자인공망막(현재 연구용) 등에 생명을 위협하는 심각한 문제가 발생할 수도 있다.
휴대폰 송전선 등 기존 전자제품 및 전기시설의 전자파는 제조업체와 소비자간의 상반된 유해논란 속에도 건강에 상당한 영향을 끼치는 것으로 받아들여지고 있으나 새로운 무선충전방식은 아직까지는 연구결과가 미미하다.김덕원 연세대 의공학과 교수는 “공진유도방식은 전자기장 출력이 강한 편인데도 연구 초창기라 축적된 데이터가 없는 실정”이라며 “현재로서는 해롭다거나 무해하다거나 하는 결론을 내린 유의성 있는 연구결과가 나와 있지 않다”고 말했다.김 교수는 “현재 무선충전 방식에 대한 법령이나 규제는 나와 있지 않다”며 “향후 사무실은 물론 가정에서도 사용자가 늘면 문제가 심각해질 수 있어 유해성에 대한 검토가 필요하다”고 덧붙였다. 한국산업기술시험원의 모 연구원은 “무선충전방식의 전자파 유해성도 기존 휴대전화에 준하는 기준으로 검사받으면 충분하지 않겠느냐”고 말해 이 분야에 대한 인식이 아직 저조한 수준임을 보여줬다.현재 통신기기의 안전성 기준은 EMI(electro-magnetic interference) 인증을 받으면 한국은 물론 세계 여러나라에서 통용될 수 있다.
무선 충전·송전 방식과 관련, 학계나 개발자들은 유해성이 있다는 연구결과는 아직 없지만 전자기장 파워가 강한 만큼 휴대전화와 유사한 영향을 끼칠 수 있는 가능성은 충분하므로 첨단기술의 편의성과 함께 유해 가능성을 염두에 두고 사전 검토가 필요하다는 지적이다.

 

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