계명대학교 연구진이 전기차 무선충전 과정에서 발생하는 방사 전자파를 효과적으로 줄일 수 있는 기술을 개발했다.1일 계명대에 따르면 자동차공학과 신유준 교수와 전자공학과 우성호 교수가 학과 간 공동연구를 통해 전기차 무선전력전송(WPT) 시스템의 다중 고조파 방사 전자파 간섭(EMI)을 저감하는 기술을 개발했다.
이번 연구는 자동차 시스템과 전자회로·전자파 분야의 연구 역량을 융합한 성과로, 연구 결과는 국제전기전자공학회(IEEE)가 발행하는 국제학술지 'IEEE Transactions on Industrial Electronics'에 게재됐다. 해당 학술지는 JCR 기준 상위 1.85%의 Q1 등급 학술지다.전기차 무선충전 시스템은 전력 변환 과정에서 발생하는 3·5·7차 고조파 전류가 송·수신 코일을 통해 방사되면서 주변 전자기기에 전자파 간섭을 일으킬 수 있다. 기존 차폐 방식은 시스템의 크기와 무게가 증가하거나 특정 고조파만 억제할 수 있다는 한계가 있었다.연구팀은 송신부와 수신부 보상회로에 목표 고조파별 수동 LC 공진회로를 적용해 고조파 전류가 전력전송 코일로 흐르지 않도록 설계했다. 또 필요한 고조파 성분에 따라 필터를 추가할 수 있는 모듈형 구조를 제안해 활용성을 높였다.실험에서는 3·5·7차 고조파를 동시에 억제할 경우 방사 전자파가 각각 22.2dB, 14.9dB, 16.1dB 감소한 것으로 나타났다. 필터 적용에 따른 전력전송 효율 저하는 최대 1.6%포인트에 그쳤으며, 송·수신 코일 간 거리 변화에도 안정적인 성능을 유지했다고 연구팀은 설명했다.신유준 교수는 "자동차공학과와 전자공학과의 융합 연구를 통해 전기차 무선충전 시스템의 방사 전자파 문제를 회로 설계 차원에서 해결할 수 있었다"며 "고출력 무선충전 시스템의 전자파 적합성 확보에 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.우성호 교수는 "기본파 전력전송 특성을 유지하면서 여러 고조파를 선택적으로 억제하는 설계 방법을 제시했다"며 "실제 차량과 고출력 환경에서 기술 적용성을 지속적으로 검증할 계획"이라고 밝혔다.
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