사회 발전과 첨단 기술(특히 AI 기술의 응용)의 지속적인 발전, 그리고 더 나은 삶을 추구하는 사람들의 끊임없는 노력에 힘입어 마이크로 모터의 응용 분야는 점점 더 확대되고 있습니다. 예를 들어, 가전제품, 자동차, 사무용 가구, 의료, 군수 산업, 현대 농업(재배, 축산, 저장), 물류 등 여러 분야에서 노동력 대신 자동화 및 지능화 방향으로 나아가고 있으며, 이에 따라 전기 기계의 응용 또한 증가하고 있습니다. 향후 모터의 발전 방향은 주로 다음과 같은 측면에서 나타납니다.
지능형 개발 방향
세계 장비 제조 산업과 산업 및 농업 제품 생산이 동작 정확도, 제어 정확도, 동작 속도 및 정보 정확도를 중시하는 방향으로 나아가면서, 모터 구동 시스템은 자체 판단, 자체 보호, 자체 속도 조절, 5G+ 원격 제어 등의 기능을 갖춰야 합니다. 따라서 지능형 모터는 미래의 중요한 발전 추세가 될 것입니다. 파워(POWER)사는 향후 지능형 모터 연구 개발에 특별한 관심을 기울여야 합니다.
최근 몇 년 동안 스마트 모터의 다양한 응용 분야를 볼 수 있었으며, 특히 팬데믹 기간 동안 스마트 기기는 전염병과의 싸움에서 중요한 역할을 했습니다. 예를 들어, 체온을 감지하는 지능형 로봇, 물품을 배송하는 지능형 로봇, 전염병 상황을 판단하는 지능형 로봇 등이 있습니다.
또한 드론을 이용한 화재 상황 판단, 소방용 지능형 로봇의 벽 등반(POWER는 이미 스마트 모터를 생산하고 있음), 심해 지역의 지능형 로봇 수중 탐사 등 재난 예방 및 구조에도 중요한 역할을 합니다.
현대 농업에서 지능형 모터의 적용 범위는 매우 넓습니다. 예를 들어, 축산 분야에서는 지능형 사료 공급(동물의 성장 단계에 따라 다른 양과 영양소를 제공하는 방식), 인공 분만 로봇, 지능형 도축 등이 있습니다. 작물 재배 분야에서는 지능형 환기, 지능형 물 분사, 지능형 제습, 지능형 과일 수확, 지능형 과일 및 채소 분류 및 포장 등이 있습니다.
저소음 개발 방향
모터 소음의 주요 원인은 기계적 소음과 전자기적 소음 두 가지입니다. 많은 모터 응용 분야에서 고객은 모터 소음에 대한 높은 요구 사항을 갖고 있습니다. 모터 시스템의 소음을 줄이기 위해서는 기계 구조, 회전 부품의 동적 평형, 부품 정밀도, 유체 역학, 음향학, 재료, 전자 장치 및 자기장 등 여러 측면을 종합적으로 고려해야 합니다. 이러한 종합적인 연구를 통해 시뮬레이션 실험 등을 통해 소음 문제를 해결할 수 있습니다. 따라서 실제 작업에서 모터 소음 문제를 해결하는 것은 모터 연구 개발 담당자에게 매우 어려운 과제이지만, 종종 기존 경험에 의존하여 문제를 해결해 나가기도 합니다. 그러나 과학 기술의 지속적인 발전과 요구 사항의 끊임없는 향상으로 인해 모터 소음 저감은 모터 연구 개발 담당자와 기술자들에게 더욱 중요한 과제로 남고 있습니다.
평면 개발 방향
모터의 실제 적용에서는 직경은 크고 길이는 짧은(즉, 모터의 길이가 짧은) 모터를 선택해야 하는 경우가 많습니다. 예를 들어, POWER에서 생산하는 디스크형 평판 모터는 완제품의 무게중심을 낮춰 완제품의 안정성을 향상시키고 작동 중 소음을 줄이기 위해 고객의 요구에 따라 제작됩니다. 하지만 세장비가 너무 작으면 모터 생산 기술에 대한 요구 조건이 더욱 높아집니다. 세장비가 작은 모터는 원심 분리기에 더 많이 사용됩니다. 특정 모터 속도(각속도) 조건에서 모터의 세장비가 작을수록 모터의 선속도가 커지고 분리 효과가 향상됩니다.
경량화 및 소형화 개발 방향
경량화 및 소형화는 항공우주용 모터, 자동차 모터, 무인항공기(UAV) 모터, 의료기기 모터 등 모터 설계의 중요한 발전 방향이며, 이러한 분야에서는 모터의 무게와 부피에 대한 요구 조건이 매우 높습니다. 모터의 경량화 및 소형화, 즉 단위 출력당 모터의 무게와 부피를 줄이는 목표를 달성하기 위해서는 모터 설계 엔지니어는 설계 과정에서 설계를 최적화하고 첨단 기술과 고품질 소재를 적용해야 합니다. 구리의 전도성은 알루미늄보다 약 40% 높으므로 구리와 철의 사용 비율을 높여야 합니다. 주조 알루미늄 로터를 주조 구리로 교체할 수 있습니다. 모터 철심과 자성강에도 고급 소재를 사용하여 전기 및 자기 전도성을 크게 향상시켜야 하지만, 이러한 최적화로 인해 모터 소재 비용이 증가합니다. 또한, 소형 모터의 경우 생산 공정에도 더욱 높은 요구 조건이 필요합니다.
고효율 및 친환경 보호 방향
모터 환경 보호에는 모터 재료 재활용률 적용 및 모터 설계 효율이 포함됩니다. 모터 설계 효율의 경우, 측정 표준을 최초로 정립했으며, 국제전기기술위원회(IEC)는 전 세계 모터 에너지 효율 및 측정 표준을 통일했습니다. 이는 미국(MMASTER), 유럽연합(EuroDEEM) 및 기타 모터 에너지 절약 플랫폼을 포괄합니다. 모터 재료 재활용률 적용과 관련하여, 유럽연합은 조만간 모터 재료 재활용률 적용(ECO) 표준을 시행할 예정입니다. 우리나라도 환경 보호 및 에너지 절약형 모터 도입을 적극적으로 추진하고 있습니다.
모터에 대한 세계적인 고효율 및 에너지 절약 기준이 다시 한번 강화될 것이며, 고효율 및 에너지 절약형 모터는 시장에서 널리 수요될 것입니다. 2023년 1월 1일부터 국가발전개혁위원회 등 5개 부처는 "핵심 에너지 사용 제품 장비의 에너지 효율, 에너지 절약 및 접근 수준 선진 기준(2022년 버전)"을 발표하고 시행에 들어갔습니다. 이에 따라 모터의 생산 및 수입 시 에너지 효율 선진 기준을 충족하는 모터의 생산 및 구매를 우선시해야 합니다. 현재 우리가 생산하는 마이크로모터의 경우, 생산 및 수출입 국가별로 에너지 효율 등급 요건을 충족해야 합니다.
모터 및 제어 시스템 표준화 방향 개발
모터 및 제어 시스템의 표준화는 모터 및 제어 장치 제조업체들이 항상 추구해 온 목표입니다. 표준화는 연구 개발, 생산, 비용 관리, 품질 관리 등 여러 측면에서 많은 이점을 제공합니다. 특히 서보 모터, 배기 모터 등의 모터 및 제어 시스템 표준화가 잘 이루어지고 있습니다.
모터의 표준화는 외형, 구조 및 성능의 표준화를 포함합니다. 외형 및 구조의 표준화는 부품의 표준화를 가져오고, 부품의 표준화는 부품 생산의 표준화 및 모터 생산의 표준화로 이어집니다. 성능 표준화는 모터 구조의 외형 표준화를 기반으로 모터 성능을 설계하여 다양한 고객의 성능 요구 사항을 충족하는 것입니다.
제어 시스템의 표준화는 소프트웨어 및 하드웨어 표준화와 인터페이스 표준화를 포함합니다. 따라서 제어 시스템의 경우, 우선 하드웨어 및 인터페이스 표준화를 진행하고, 이를 기반으로 시장 수요에 맞춰 다양한 고객의 기능적 요구사항을 충족하는 소프트웨어 모듈을 설계할 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 5월 18일