무선 전력 전송(Wireless power transfer, WPT)은 앞으로 무선 통신 기술처럼 보편적으로 사용될 수 있습니다. 이에 제품 설계자와 품질 보증 관리자가 제품이 규제를 준수하는지 확인하기 위해서는 무선 전력 전송 기기의 규제 프레임워크를 이해하는 것이 매우 중요합니다. 

무선 전력 전송은 전기자동차(EV)부터 보청기, 산업용 애플리케이션 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 이와 관련한 엘레멘트의 백서에서는 무선 전력 전송 기술이 미래에 미칠 영향과 그 가능성에 대해 자세히 설명하고 있습니다. 무선 전력 전송 기기 제조업체가 시장에 제품을 출시하기 위해서는 전 세계적으로 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 및 전자파 적합성(electromagnetic compatibility) 규제를 준수해야 합니다.

무선 전력 전송에 대한 규제 요건을 확인할 때 엘레멘트가 도움을 드릴 수 있습니다. 

엘레멘트의 제품 승인 분야의 전문가인 스티브 헤이스(Steve Hayes)가 엘레멘트의 웨비나에서 무선 전력 전송과 관련해 가장 자주 받는 질문들에 대해 답변한 내용이 있습니다. 제품, 서비스 및 솔루션이 국제적으로 공인된 연결 및 상호 운용성 규격을 충족하는지 확인하는 데 도움이 될 것입니다.

무선 전력 전송(WPT)에 대한 FAQ

EN 303 417규격이 유럽의 무선기기지침(RED)과 조화를 이루고 있나요?

아니요, EN 303 417은 무선기기지침(RED)과 조화되지 않습니다. 무선기기지침과 조화를 이루면서 EN 303 417규격 대신 사용할 수 있는 규격에는 EN 300 330이 있습니다.

4MHz 미만에서 작동하는 이동형 무선 전력 전송에 대해 무선 주파수(RF) 노출과 관련된 표준화된 측정 방법이 없는 경우에는 어떻게 해야 하나요?

4MHz 이하의 주파수 범위에서 모델링/시뮬레이션을 통해 무선 주파수 노출을 측정할 수 있습니다. Speag(Schmid & Partner Engineering AG)가 개발한 새로운 프로브(probe)도 이러한 무선 주파수 노출을 측정하는 데 도움이 될 수 있다고 생각합니다.

Part 15 규격을 준수하는 모듈을 구매하여 새로운 제품을 만들 경우에는 재인증이 필요한가요?

엘레멘트가 제공하는 미국연방통신위원회(FCC) 및 무선기기지침(RED) 모듈 통합에 대한 다양한 영상들을 참고해 주시기 바랍니다.

무선 충전 모듈(Wireless Power Charger, WPC)/근거리 인덕턴스(inductance)의 규제 난이도는 공기/원거리 기술을 통한 전력과 비교하여 어떤가요?

근거리 무선 전력 전송이 무선 통신 기술로 분류될 때, 해당 시스템에 대한 규제는 상대적으로 약합니다. 무선 통신에는 이미 규제 및 표준이 많이 적용되어 있기 때문에, 무선 전력 전송이 무선 통신 기술로 분류되면 기존의 규제에 맞춰 쉽게 적용될 수 있습니다. 만약 다른 통신 기술을 사용해 무선 전력 전송 시스템이 일반적으로 규제가 더 유연한 산업, 과학 및 의료용(ISM) 장치로 분류되면 규제적인 측면에서 더 쉽게 다룰 수 있습니다.

대역외(out of band) 간섭 또는 이종 신호(stray signal)는 어떻게 되나요?

무선 전력 전송이 산업, 과학 및 의료용(ISM) 또는 무선 통신 중 어느 것으로 분류되는지의 여부와 관계없이, 모두 스퓨리어스(spurious) 영역에서의 대역외 발사 시험(out of band emission testing)이 필요합니다. 시험은 최대 6 GHz 또는 그 이상의 주파수 대역에서 진행될 수 있습니다.

통신 없이 ISM 주파수 대역 외부에서 CW(Continuous Wave) 무선 전력 전송을 사용하기 위해 필요한 시험 요건 및 규격은 어떻게 되나요?

산업, 과학 및 의료용(ISM) 기기가 ISM 주파수가 아닌 주파수를 사용하는 경우, 해당 제품은 비무선 제품에 대한 일반적인 스퓨리어스 방출 한계를 준수해야 합니다. 이를 위해 제품은 EN 55011 규격의 A 또는 B 등급에 해당해야 합니다.

무선 전력 전송 기술을 사용하여 어느 정도의 거리까지 전력을 전송할 수 있나요?

미국에서 판매되는 제품 중에서는 산업, 과학 및 의료용(ISM) 기반의 무선 전력 전송 기술을 사용해 약 10m 정도의 거리까지 전력을 전송할 수 있습니다.

Qi 충전기가 전력 전송이나 이물 감지(Foreign Object Detection, FOD) 등 충전 정보를 교환하는 경우, 이를 데이터 전송으로 간주하여 “무선” 기기로 분류합니까?

네, Qi 충전기가 충전 정보를 교환하는 경우에는 이를 데이터를 전송하는 행위로 간주하여 ‘무선’기기로 분류됩니다. 이때 유럽의 무선기기지침(RED)/무선제품규정(RER)이 적용됩니다.

미국에서는 무선 전력 전송에 의한 의도하지 않은 전기유도(비방사)에 대한 전계 강도(field strength) 상한이 어떻게 되나요?

미국연방통신위원회(FCC)에서 발표한 자료를 참고해 주시기 바랍니다. 

미국연방통신위원회(FCC)의 KDB(Knowledge Database) 680106에 따르면, 무선 전력 전송 기기가 ISM 주파수 대역에서 작동하고, 다른 정보를 전달하지 않고 오로지 전력 관리 및 제어를 위해 부하 변조(load modulation)만 전송하는 경우에는 FCC의 Part 18 규격을 준수해도 괜찮나요?

네, 말씀 주신 것처럼 소스와 부하 간에 부하 변조만 전송되는 경우에는 part 18 규격을 준수하면 됩니다.

전 세계적으로 표준화된 무선 전력 전송 기술이 있나요?

안타깝게도 전 세계적으로 통용되는 무선 전력 전송 기술과 관련한 규격 및 규제가 없습니다. 다만, 가장 근접하게도 ‘Qi’ 기술이 무선 전력 전송을 위한 국제 표준으로 인정받은 바 있습니다.

무선전력전송 객체 탐지(object detection)는 어떤 규제가 적용되나요?

객체 감지는 부하 변조의 한 유형입니다. 미국에서는 변조가 배터리 상태, 시스템의 신속한 종료 및 객체 탐지에만 사용되는 경우 FCC의 Part 18(만) 규격을 준수해야 하며, 반면 유럽에서는 객체 탐지가 통신으로 간주되어 무선기기지침(RED)/무선제품규정(RER)이 적용됩니다.

약 110kHz~200kHz 주파수 대역에서 작동하는 휴대폰 무선 충전기 제품의 경우 EN62688-1 규격, 또는 이 밖의 다른 안전 규격 인증이 필요한가요?

제품이나 기술이 어떤 용도로 사용되는지에 관계없이 안전성 평가가 필요합니다. 평가 규격은 애플리케이션에 따라 다르지만, EN 62368-1 및 EN 62368-3은 멀티미디어 유형 제품에 가장 일반적으로 적용되는 규격입니다.

유럽무선통신위원회(ERC) 권고안 70-30과 독일의 국가 주파수 계획에 언급되지 않은 유럽전기통신표준협회(ETSI) EN 303 417 규격을 준수하는 무선전력전송 시스템이 유럽에서 사용할 수 있는지 어떻게 알 수 있나요?

조화된 규격이 없는 경우 엘레멘트와 같은 인증 기관(Notified Body)에 문의하여 도움을 받을 수 있습니다. 이러한 상황에서는 인증 기관이 제공하는 유형 검사가 필요합니다.

통신을 위해 868mhz 주파수 대역을 사용하는 제품을 무선 전력 전송 트랜스퍼를 포함하여 두 가지 주파수 대역을 사용하는 듀얼 밴드(dual band)로 만들 수 있나요?

868MHz 대역은 주로 통신을 위해 사용하는 주파수 대역이기 때문에 무선 전력 전송에 사용하기에는 적합하지 않습니다. 다만, 무선 전력 전송 주파수를 충분히 낮게 설정하여 다른 통신 시스템과 간섭이 발생하지 않는다면 사용할 수 있습니다.

의료 기기에 무선 전력 전송 기술을 사용하고 있어 기기의 인증 과정에 도움이 필요합니다. 기술의 복잡한 규제 및 규정 요건을 준수하기 위한 가이드가 있을까요?

산업, 과학 및 의료용(ISM) 무선 전력 전송의 경우, CISPR 11 규격을 준수하면이전부터 계속해서 적용되고 있는 제품 규격 요건을 누락하지 않고 준수하여 인증을 받을 수 있습니다.

다른 서비스/애플리케이션은 산업, 과학 및 의료용(ISM) 주파수 대역의 간섭을 수용할 수 있나요?

ISM 기기는 ISM 주파수 대역의 주요 사용자로서 주파수 대역에 대한 우선권을 가지고 있습니다. 그렇기 때문에 통신 제품이 ISM 대역을 사용하는 경우 ISM 대역에서 발생하는 주파수 간섭을 반드시 수용해야 합니다.

무선 전력 전송 요건에 대한 더 자세한 정보나 전문가와의 상담이 필요하시면 엘레멘트에 문의하세요.