무선충전기의 원리

최근에 나온 기술중에 하나가 무선충전이다. 통신이 유선에서 무선으로 바뀌고 충전하는 방식까지 무선충전으로 하고 있다. 우리가 무선으로 충전을 하는것은 그리 오래 되지 않았다.

 

나는 RFID관련 일을 하면서 무선충전의 원리를 알게 되었다.우리가 대중교통을 이용할때 편리하게 사용하는 교통카드는 RFID기술을 이용한 것중에서 가장 널리 사용되는 제품이라고 생각한다. 전국민이 교통카드 한장 정도는 다 가지고 있을거라고 생각한다. 오늘 버스에서 봤는데, 2022년 4월 몇일 부터 교통카드 없이 좌석버스 탑승이 안된다는 것이다.

 

아래의  버스카드(RFID) 태그 구조를 보자.

rfid tag의 작동원리가 아주 신기하다. 이걸 이해하면 무선충전의 원리도 비슷하다.

우리가 가지고 다니는 버스카드에는 건전지나 충전기가 없다. 전기를 발생시키는 동력이 없다는 것이다.

그런데, 어떻게 버스 요금 단말기에서는 카드에 있는 버스카드에 내장된 칩(Chip)의  정보를 읽어와서 버스요금을 부과 할수 있는 것일까? 신기하지 않나??

 

노란색의 구리선들이 안테나 부분으로 전파를 받아들이는 역할을 한다.

버스요금 단말기에는 항상 전파가 발사 되고 있다.( 단말기 가까운데 오래 앉아있는거는 다량의 전자파를 받을수 있을지도 모른다.) 우리가 버스카드를 가까이 갖다 대면 노란색 안테나가 전파를 받아들이고 전파는 전자기장을 형성하고 전기를 순간적으로 만들어내서(이부분에 대해서는 대략적으로 이렇게 알고 있다) chip의 저장된 ID값을 읽어서 다시 전파로 버스 요금 단말기로 보내게 된다.

 

여기에서 전파,전자기장,전기를 생성하고 하는 물리적인 법칙이 맥스웽릐 방정식이라고 한다. 관심있는 분은 자세히 공부해보면 좋을것이다.

 

RFID 태그의 전기 발생 원리

 

무선충전도 위에 RFID 태그에서 전기를 발생한 원리와 동일하다. 무선충전기 패드에서는 위에 스마트폰이 올라오면 전파를 발생한다.스마트폰에 뒷면에는 안테나가 있고, 전파를 받아서 전기를 발생시키고 이것을 충전하는것이다.

 

RFID Tag에서 발생하는 전기보다, 충전하기 위해서는 더 강한 전기를 발생시켜가 할것이고, 이렇게 하려면 더 강한 전파를 사용할것이라고 생각한다. 그래서나는 무선충전기를 선호하지 않는다.전자파를 발생시킬수 있기 때문이다.

무선충전기