‘무선 충전’ 혹은 ‘무선 전력 전송(WPT, Wireless Power Transfer)’이라 불리는 기술은 현재 가장 주목받는 기술 중 하나다. 복잡한 전선 연결 없이도 전력을 공급할 수 있다는 것은 다양한 전자기기의 활용성을 극대화시켜주는 것은 물론, 지금껏 구현 불가능했던 새로운 형태의 IoT 및 Wearable 기기가 등장할 수 있는 토대가 되기 때문이다. 스마트폰, 스마트워치, 전기자동차 등의 시장에서 무선 전력 전송 기술 동향을 주목하는 것도 바로 이 때문이다.
무선충전기술의 정점, AI와의 접목 연구에 주력
‘무선 전력 전송 기술’은 이제는 생활의 필수품이 되어버린 스마트폰부터, 최근 몇 년간 급속히 대중화되기 시작한 스마트워치, 블루투스 이어폰 등의 웨어러블 디바이스, 화석에너지 고갈과 지구온난화의 위협에 대한 대안으로 주목받고 있는 전기자동차 등 다양한 분야의 핵심 기술로 주목받고 있다. 이에 따라 세계 각국에서는 해당 분야의 원천 기술 확보를 위해 전력을 다하고 있으며, 국내에선 성균관대학교 집적회로설계연구실을 이끌던 이강윤 교수(대표이사)가 설립한 ‘스카이칩스’가 향후 시장을 선도할 유망기업 중 하나로 손꼽히고 있다.
‘스카이칩스’는 이강윤 대표가 그간 연구해 온 웨어러블/IoT 기기간 무선 전력 전송 및 무선 통신용 IC 설계 기술을 기반으로 2019년 설립해 지난 4월 창립 1주년을 맞이한 기업이다. 이곳에서는 모바일 및 IoT 디바이스, 가전제품에 사용되는 RF 칩셋과 전력용 반도체, 또한 이를 접목한 RF 무선 전력 전송반도체 등의 설계에 주력하고 있으며, 여기에 AI 기술을 접목해 보다 안전하고 효과적인 무선 전력 전송에 대한 연구도 진행하고 있다. 이강윤 대표는 “4차 산업혁명시대가 눈앞으로 다가오며 새로운 기술을 개발하거나 완성시키는 것을 뒷받침할 수 있는 기술의 필요성이 커지고 있습니다. 스카이칩스는 다년간 연구해오던 RF 솔루션, 파워솔루션, AI 솔루션을 접목한 기술을 개발하는 회사입니다. 저희는 AI 기반의 지능형 시스템 반도체 설계기업으로서 모바일 및 IoT 디바이스, 가전제품에 사용되는 RF 칩셋과 전력용 반도체, 또한 이를 접목한 RF 무선 전력 전송반도체를 설계하고 있으며, 이들 제품에 AI를 적용하는 기술을 연구 개발 중입니다”라고 설명했다.
Wireless가 열어줄 새로운 미래에 기대 집중
현재 우리가 사용하고 있는 모바일이나 IoT 디바이스는 배터리 용량 제한이라는 고질적인 한계에 발목을 붙잡혀왔다. 이에 안정적인 전원 공급을 해결하기 위한 대안이 바로 무선 전력 전송 기술인 것이다. 우리가 흔히 알고 있는 스마트폰 무선 충전기 등에 사용된 기술은 자기장을 기반으로 하고 있다. 이 기술은 전송되는 전력량은 크지만, 에너지의 전달거리가 짧으며, 코일이 정확히 정렬되어 있지 않으면 제대로 전력이 전송되질 않는 문제가 있다. 반면, 스카이칩스에서 연구하고 있는 ‘RF기반 기술’은 에너지의 전달 거리가 길며, 여기에 전송 전력량을 증대시킬 수 있는 IC를 개발, 접목하는 것이다. RF와 파워회로가 같이 융합되어야 하기에 차별화된 기술이 필요하며, 전력 송수신 공간 내에 있는 인체에 대한 유해성 문제를 극복하기 위해 AI 머신러닝 기술을 적용한 인체 회피기술을 함께 연구하고 있기도 하다.
스카이칩스는 고속데이터 통신을 위한 5G RF 칩셋 개발 연구와 5G 빔 포밍 기술에 AI 접목해 성능 향상시키는 연구에도 주력하고 있다. 이 기술은 자율형 자동차나 AR, VR 기기를 위한 5G RF 칩셋 관련 원천 IP 확보하기 위한 것으로 향후 6G를 위해서도 중요한 기술이라 평가받는다. 또한, 다양한 센서를 저전력으로 처리하기 위한 아날로그/RF 회로기술 연구에도 매진하고 있다.
“세계 무선충전 시장 선도하는 기업으로 도약할 터”
스카이칩스는 지난해 11월, ‘2019 초기창업패키지 IR 피칭 데모데이’에 참가, IoT 및 AI에 필수적으로 사용될 수 있는 AI 기반의 원거리 무선 전력 전송 IC 의 상용화에 대하여 발표하기도 했다. 당시 선보인 기술은 기존 기술과 달리 거리와 환경에 상관없이 실시간으로 웨어러블이나 IoT 기기를 무선 충전하는 기술로서, 하베스팅 기술을 통해 외부에서 태양열, 마찰, RF 신호 등의 에너지를 감지해 충전하는 기술이다. 실내의 경우 근거리 무선 충전으로 더 우수한 효율의 무선 충전이 가능하다.
또한, 스카이칩스는 5G, Wireless Power Transfer, Ai Algorithm 기술을 토대로 한 BM 개발 및 전략 계획, 벤처기업인증과 초기창업패키지 과제 최우수 졸업 등 그동안의 실적들을 높게 평가받아, 2020년 3월 3일 화요일 킹고스프링과 주식 양수도계약을 체결하고, 기업 성장을 위한 밑거름을 마련하기도 했다.
이강윤 대표는 “저희는 궁극적으로 핵심기술임 빔포밍을 활용한 RF기술을 통해 송수신 전력을 최대 효율로 전달하는 데에 주력하고자 합니다. 나아가 AI 알고리즘을 접목해 장애물 및 인체 감지 시 자동으로 회피, 안전성을 확보하는 연구에도 심혈을 기울이고 있습니다”라며, “향후 이 같은 기술이 상용화되면 충전기가 사라지고, 소형 디바이스도 더욱 활성화되리라 생각됩니다. 이는 지금까지와는 다른 시장, 산업, 직업을 탄생시킬 것이며, 우리 삶의 모습을 크게 변화시킬 시발점이 될 것입니다”라며, 앞으로도 스카이칩스의 행보에 관심과 응원을 바란다고 덧붙였다.
