무선전력전송(모바일, EV) 개발동향과 기술 및 시장 전망
-표준화 개발동향과 국내외 참여업체 비지니스 전략
이슈퀘스트에서는 무선전력전송 시장의 전반적인 기술, 시장 동향을 글로벌하게 조망하고, 특히 최근 주목받고 있는 표준화, 특허 동향도 면밀히 분석, 정리하였다. 또한, 모바일기기 및 전기차 분야를 중심으로 무선전력전송 개발에 참여하고 있는 국내외 주요 업체들의 개발동향과 사업전략에 대해 정리하여 업계 종사자 및 관계자들에게 유익한 정보를 제공하고 이해를 돕고자 하였다.
머리말
최근 모바일 디바이스 분야와 EV 분야를 중심으로 상용화와 채용이 확대되면서 무선전력전송이 다시 한번 주목받고 있다.
무선전력전송 기술은 전기에너지를 전자기파, 전자기 유도 또는 전자기 공진 형태로 전달하는 기술로 전선 없이도 언제 어디서나 전력 공급이 가능하여, 향후 가정, 자동차, 사무실, 레스토랑 등 생활 곳곳으로 서비스가 확장되는 것은 시간 문제로 보인다.
이미 자기 유도 방식과 전자기파 방식이 오래 전부터 이용되어 왔음에도 불구하고 전기전자제품이 여전히 전원 케이블에 의존하고 있는 것은 짧은 전송 거리와 전력 전송 효율의 어려운 한계를 지니고 있었기 때문이다.
그런데 최근 자기 유도 방식의 짧은 전송 거리와 전자기파 방식의 효율성 및 인체 유해성 문제를 극복한 새로운 무선전력전송 방식인 자기 공명 방식(Resonant Magnetic Coupling)이 등장함에 따라, 상용화의 기대도 높아지고 있다.
무선전력전송은 모바일 분야 뿐만 아니라, 전원이 필요한 모든 분야로 적용, 확산될 것으로 예상되며, 특히 최근에는 전기차, 의료기기, 로봇 분야에서 보다 관심이 집중되고 있다.
전기차 분야에서는 (유선)충전인프라의 편리성과 안전성을 개선하기 위하여, 무선충전을 접목시키기 위하여 도요타, 닛산 등 완성차 업체 뿐만아니라 퀄컴, 델파이, 덴소 등 부품․솔루션 업체들이 적극적으로 참여하고 있다. 의료기기 분야에서는 심장박동기(Pacemaker)에 무선충전이 가능해 진다면 7~8년마다 새 배터리로 교체하기 위해 수술을 해야 하는 환자의 고통과 경제적 부담을 덜 수 있으며, 최근 로봇 분야에서는 한국전자통신연구원이 자기공명 기술을 이용하여 안내용 로봇의 24시간 서비스를 위한 무선충전 기술을 개발한 사례도 나오고 있다.
한편, 시장을 선점하기 위한 전략으로 무선충전 기술 표준 경쟁도 치열해지고 있다. WPC와 PMA는 자기유도 방식을 중심으로, A4WP(Alliance for Wireless Power)는 자기공명 방식으로 기술 표준을 확립하는데 집중하고 있다. 업체 간 기술 경쟁도 치열하다. 무선충전 시장이 개화되면 당장 특허 기술에서 자유로울 수 있는 업체가 없기 때문이다. 본격적으로 시장이 확대되면서 다가올 특허 분쟁을 피하고자 자체 기술 확보에 전력을 다하고 있는 실정이다. 일부는 원천 특허를 보유한 해외 업체에 투자까지 나서며 특허 경쟁을 대비하는 상황이다.
당사는 상용화가 우선적으로 진행될 것으로 예상되는 세계 모바일기기용 무선충전기 시장이 직접적인 수요시장으로 예상되는 휴대폰, 스마트폰, 태블릿PC, 노트북의 꾸준한 성장과 새로운 디바이스의 등장으로 인하여 2017년에는 약 7.1억대 규모에 이를 것으로 추정, 전망한다.
이에 이슈퀘스트에서는 무선전력전송 시장의 전반적인 기술, 시장 동향을 글로벌하게 조망하고, 특히 최근 주목받고 있는 표준화, 특허 동향도 면밀히 분석, 정리하였다. 또한, 모바일기기 및 전기차 분야를 중심으로 무선전력전송 개발에 참여하고 있는 국내외 주요 업체들의 개발동향과 사업전략에 대해 정리하여 업계 종사자 및 관계자들에게 유익한 정보를 제공하고 이해를 돕고자 하였다.
목차
Ⅰ. 무선전력전송의 기술 개황 및 EMC 기준과 대응 동향
1. 무선전력전송 기술 동향
1-1. 무선전력전송의 이해
1-2. 무선전력전송 기술의 필요성
1-3. 무선전력전송 기술의 한계
1-4. 무선전력전송의 응용기술 동향
1) 무선전력전송 기술의 원리
2) 무선전력전송 기술의 구성
3) 모바일 기기 분야 응용 기술
(1) Device Positioning 기술
(2) 통신 프로토콜
(3) 전력전송 방식
(4) 시스템 제어 방식
(5) 실드 구조
1-5. 무선전력전송의 방식 및 참여업체 현황
1) 자기 유도 방식(MI)
2) 자기 공명 방식(MR)
3) 전자기파 방식
1-6. 무선전력전송의 응용분야 및 발전 방향
1) 적용 분야
2) 응용 기술개발 동향
(1) 지상對지상
(2) 지상對공중
(3) 지상對우주
(4) 우주對지상
(5) 우주對우주
3) 향후 발전 방향
2. 무선전력전송 EMC 대응 동향과 주파수 분배
2-1. 국내외 EMC 기준과 대응 동향
1) 인체 영향 및 EMC 사용 규정
2) 국내외 EMC 적합기준 동향
(1) 해외 EMC 적합기준
(2) 국내 EMC 적합기준
2-2. 무선전력전송 주파수 분배
1) 주요 내용
2) 세부적인 진행사항
3) ISM(industrial, Scientific Medical)
(1) ISM 기기
(2) ISM 대역
Ⅱ. 무선전력전송 표준화 개발과 특허 동향
1. 무선전력전송 표준 개발 동향
1-1. 최근 이슈
1) A4WP와 PMA의 표준화 통합
2) A4WP, 아시아 표준개발 선두 기관들과 무선전력기술표준화 협력
3) TTA, 국제 무선충전 얼라이언스와 양해각서 체결
1-2. 주요 기구별 무선전력전송 표준개발 동향
1) 포럼/컨소시엄 중심의 표준개발 동향
(1) WPC(Wireless Power Consortium)
(2) A4WP(Alliance for Wireless Power)
(3) 파워맷 얼라이언스(PMA)
(4) 한국정보통신기술협회(TTA)
2) 국제표준화기구별 표준개발 동향
(1) 아시아-태평양 전기통신협의체 무선그룹(AWG)
(2) 국제전기기술위원회/기술위원회 100(IEC/TC100)
(3) 국제표준화기구/국제전기기술위원회 합동기술위원회1/소위원회6
(4) 국제전기통신연합-라디오통신 섹터(ITU-R)
1-3. 표준개발 기구의 표준화 동향
1) 중국 통신 표준 협회(CCSA)
2) 유럽 전기통신 표준협회(ETSI)
1-4. 주요 분야별 국제 표준화 대응 현황
2. 국내외 무선전력전송 분야 특허 동향
2-1. 세계 자기장통신∙무선전력전송 특허 현황
1) 출원년도별 특허출원 동향
2) 분야별 특허출원 동향
3) 분야별 특허출원국 현황
4) 국내 출원인 현황
5) 분야별 국내 주요 출원인 현황
6) 국내 주요 출원인 분야별 특허출원 현황
7) 국외 출원인 현황
8) 분야별 국외 주요 출원인 현황
9) 국외 주요 출원인 분야별 특허출원 현황
2-2. 국내 무선전력전송 기술 관련 특허 동향
1) 연도별 무선전력전송 관련 출원 동향
2) 연도별 무선충전 방식별 출원 동향
3) 자기공명방식 출원인 별 특허출원 동향
4) 주요 업체별 특허 동향
Ⅲ. 모바일용 무선전력전송 시장전망 및 제품 트랜드
1. 국내외 무선전력전송 및 수요산업의 시장동향과 전망
1-1. 무선전력전송의 수요산업의 최근동향과 시장전망
1) 스마트폰 시장동향 및 전망
(1) 최근 이슈 및 트랜드
(2) 2014년 스마트폰의 변화
(3) 주요 업체별 대응 전략
(4) 2014년 시장 전망
2) 태블릿PC 시장동향 및 전망
(1) 최근 이슈 및 트랜드
(2) 주요업체 시장점유율
(3) 2014년 시장 전망
1-2. 모바일용 무선충전기 시장전망
1) 세계 시장규모 및 전망
2) 국내 시장규모 및 현황
3) 시장 확대를 위한 대응 전략
(1) 표준화 선점
(2) 성능 개선
(3) 원가 절감
1-3. 모바일 이차전지 시장전망
1) 최근 기술 동향
2) 시장 규모와 전망
(1) 주요 제조사별 출하량과 M/S(2013년)
(2) 중,소형 주요 Application별 출하 비중
(3) 중, 소형 타입별 출하량 및 전망
(4) 주요 업체별 구매현황
(5) 2014년 전망
2. 모바일기기용 무선충전기 제품 트랜드
2-1. 모바일기기와 무선충전
2-2. 2014 ‘CES’에서 선보인 무선충전 기술
1) 인텔 - 보울(bowl) 형태의 무선 충전기
2) 듀라셀 - 무선 충전기
3) 아우디 - 폰박스
4) 파워바이프록시 - 박스 형태의 무선 충전기
5) 스틸시리즈 - 게이밍 마우스
6) 미디어텍 - SOC
7) 삼성전기 - 무선 충전기
8) WiTricity –무선충전 패드
2-3. 최근 유통되고 있는 주요 제품 사양
Ⅳ. 모바일기기 분야 주요 업체 개발동향과 비즈니스 전략
1. 해외 주요 업체 개발동향과 비즈니스 전략
1) 구글(Google)
2) 노르딕 세미컨덕터(Nordic)
3) 덴소(Denso)
4) 도시바(Toshiba)
5) 로옴(Rohm)
6) 무라타제작소(Murata)
7) 미디어텍(MediaTek)
8) 세이코엡손(Seico Epson)
9) 애플(Apple)
10) 오시아(Ossia)
11) 오카무라(Okamura)
12) 와이트리시티(WiTricity)
13) 와일드차저(Wild Charger)
14) 인텔(Intel)
15) 퀄컴(Qualcomm)
16) 텍사스인스트루먼트(Texas Instruments)
17) 파워매트(Powermat)
18) 풀톤 이노베이션(Fulton Innovation)
19) 후지쯔(Fujitsu)
20) 휴마복스(Humavox)
21) IDT(Integrated Device Technology)
22) NXP반도체
2. 국내 주요 업체 개발동향과 비즈니스 전략
1) 삼성전자
2) LG전자
3) 삼성전기
4) LS전선
5) 와이즈파워
6) 한림포스텍
7) 알에프텍
8) 에스피에스
9) 한솔테크닉스
10) 켐트로닉스
11) 크로바하이텍
12) 뉴인텍
13) 열림기술
14) 맵스
15) 한국과학기술원(KAIST)
16) 전자부품연구원(Katech)
Ⅴ. EV 무선전력전송 개발동향 및 시장전망
1. 최근 EV 무선전력전송 기술개발 동향
1-1. 개황
1-2. 최근 주요 개발 동향
2. EV 분야 무선전력전송 시장동향과 전망
2-1. 최근 전기자동차 시장동향과 전망
1) 시장 개황
(1) EV 시장의 성장
(2) EV 시장 성장의 경제적 효과
(3) EV 보급 확산과 지구 온난화 억제
2) 전기차 시장 동향과 전망
(1) 글로벌 시장
(2) 국내 시장
3) 전기자동차 산업 관련 정책 동향
(1) 총괄
(2) 미국
(3) 유럽
(4) 중국
(5) 일본
(6) 국내
4) 전기자동차 시장 활성화 방안
(1) 기술 개선
(2) 금융 지원
(3) 인프라 지원
2-2. 최근 EV 충전인프라 시장동향과 전망
1) 충전 시스템의 분류 및 동향
(1) 접촉식 충전시스템
(2) 유도식 충전시스템
(3) 배터리 교환방식
(4) V2G와 xEVs
2) 국가별 충전인프라 구축사례
(1) 미국
(2) 일본
(3) 독일
(4) 국내
3) 충전인프라 시장 전망 및 이슈
(1) 시장 규모
(2) 주요 업체 동향
(3) 국내 충전인프라 산업
2-3. EV 무선전력전송 시장 전망
3. EV 무선전력전송 표준화
3-1. 표준화를 위한 필수 요건
3-2. EV 무선전력전송 국제표준화
1) SAE(Society of Automotive Engineers)
2) ITU(International Telecommunication Union)
4. EV 무선전력전송 주요 업체 개발동향과 비즈니스 전략
4-1. 해외 (완성차 업체)
1) 도요타(Toyota)
2) 닛산(Nissan)
3) 볼보(Volvo)
4) 미쓰비시(Mitsubishi)
5) 히노(Hino)
6) 크라이슬러(Chrysler)
7) 영국–전기버스 프로젝트
4-2. 해외(부품 및 솔루션)
1) 퀄컴(Qualcom)
2) 델파이(Delphi)
3) 도시바(Toshiba)
4) 후루가와전공(古河電工)
5) 에바트랜(Evatran)
6) 아이에이치아이(IHI)
7) 헤보 파워(Hevo Power)
8) 모멘텀 다이나믹스(Momentum Dynamics)
4-3. 국내
1) 카이스트(KAIST)
2) 뉴인텍
3) 그린파워
