본 논문에서는 자기 공명 방식의 무선 전력 전송 시스템에서 공진 코일의 배열에 따른 특성을 제시한다. 공진 코일에는 헬리컬 구조를 사용하였다. 공진 코일을 설계하기 위해 헬리컬 코일의 인덕턴스와 커패시턴스를 구하였다. 유한 요소법을 이용하여 설계된 공진 코일을 시뮬레이션 하였고, 송수전 공진 코일 간의 다양한 배열에 대한 특성을 해석하였다. 검증을 위하여 시제품을 제작하였고, 수직 및 평행 배열일 때의 효율을 측정하였다. 측정 결과, 평행 배열일 때는 50 %의 전달 효율을 얻을 수 있는 구간이 코일 지름의 2배 이내였고, 수직 배열일때는 코일 지름의 1.5배 이내였다. 제작한 시제품은 평행 배열된 송수전 공진 코일이 40 cm 간격일 때 최대 84.25 %의 효율을 보였다.
In this paper, characteristics on arrangement of coils in the wireless power transfer system based on magnetic resonance is presented. A helical structure is used for a self-resonant coil. To design a proper self-resonant helical coil, its inductance and capacitance are obtained. Using the finite element method, the self-resonant coil designed is simulated and characteristics of wireless power transfer with various arrangement between Tx and Rx resonant coils is analyzed. For verification, a prototype of a wireless power transfer system based on magnetic resonance is fabricated and efficiency of different arrangement such as both vertical and parallel arrangements is measured. From the measurement, transmission efficiency of 50 % for parallel arrangement is obtained within twice the diameter of the coil while for the vertical arrangement it is measured within one and a half diameter of the coil. Maximum efficiency of 84.25 % is observed at the distance 40 cm from the resonant coil in the case of parallel arrangement.
