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파워라이트-에릭슨, 레이저 기반 전력 전송 기술 시연··· "5G 망 구축 속도 향상 기대"

2021.10.19 Jon Gold  |  Network World
파워라이트 테크놀로지스와 에릭슨이 공동으로 5G 기지국 구축을 가속화할 수 있는 레이저 전력 전송 시스템을 시연했다. 양사는 이번 기술이 상용화되면 5G 망 구축 속도가 한층 더 빨라질 수 있을 것으로 기대했다.
 
ⓒ Powerlight Technologies

최근 해당 기술에 대한 시연에서 파워라이트의 레이저 기반 시스템은 수백 미터 떨어진 5G 이동통신 기지국에 공중파로 수백 와트(W)의 전력을 공급했다. 회사 측에 따르면 이번 시연에서 최대 300와트(W) 전력을 소비하는 '에릭슨 스트리트매크로 6701(Ericsson Streetmacro 6701)' 기지국 장비가 활용됐다.

파워라이트 최고운영책임자(COO) 밥 자크는 해당 시스템이 24~36개월 이내로 상용화될 것이라고 예상했다. 파워라이트 최고경영자(CEO) 리처드 구스타프슨도 "내부적으로는 1킬로미터 거리에서 전력 전송 기술을 시험했다"라며, "수 킬로미터에 걸쳐 수 킬로와트의 전력을 전송하는 것이 목표다"라고 말했다. 

에릭슨은 이 시스템을 도입하면 유선을 통해 전력을 공급할 필요가 없어져 더 신속하게 이동통신 기지국을 구축할 수 있다고 설명했다. 에릭슨에 따르면 긴급상황에서 무선 커버리지를 확보하거나 페스티벌 및 스포츠 경기 등에 필요한 일시적 통신망을 구축할 수 있다.

해당 시스템은 레이저 송신기와 수신기로 구성돼 있다. 송신기에서 적외선 빔이 수신기로 발사돼 광전지(photovoltaic cell)를 통해 빛이 전기로 변환되는 원리다. 이렇게 생성된 전기는 즉시 활용 및 저장될 수 있다. 파워라이트에 따르면 전력 전송 시 레이저 에너지 최적화, 전력 손실 최소화, 출력 극대화를 위해 빔 형성 기법을 활용한다.

만약 빔이 발사되는 경로에 어떤 물체가 근접할 경우 안전 시스템이 수 밀리 초(ms)의 속도로 레이저 공급을 차단하고, 물체가 사라지면 빔을 복원한다. 양사는 기둥이 빔 경로에 들어가 빔 발사가 일시적으로 중단됐을 때, 백업 배터리를 통해 기지국에 전력을 전송하는 시연을 진행했다.

한편 미군은 해당 시스템에 대해 2019년부터 관심을 표명해왔다. 당시 파워라이트 측은 미국 메릴랜드 주에 위치한 미 해군 수상전 센터에서 시연을 진행했는데, 당시 325미터에 걸쳐 발사된 레이저가 약 400와트의 전력을 전송했다고 미 해군 연구소가 밝혔다.

해당 기술이 안정성을 확보할 경우, 비행 중인 전기 드론 재충전 용도나 지구 궤도를 도는 태양 전지판을 통해 군사 기지에 전력을 공급하는 기술로 활용될 수 있다. 미 해군 시연에서는 광전지를 통해 생성된 전기가 인버터를 거쳐 직류(DC) 전압 및 교류(AC) 전압으로 변환됐다.

또 파워라이트는 광섬유 케이블을 활용해 레이저 전력을 전송하는 기술도 고도화하고 있다. 회사 측은 광섬유가 전기적 신호를 발산하지 않고 구리보다 가볍기 때문에 구리 배선을 통해 전력을 공급하는 것보다 이점이 있다고 설명했다. 2007년 레이저모티브라는 이름으로 설립된 파워라이트는 현재 다수의 파트너사와 협력해 레이저 전력 전송 시스템을 시험 중이라고 밝혔다. ciokr@idg.co.kr
 
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