[첨단 헬로티]
인더스트리 4.0: M2M 통신으로 전력 효율 향상
바로 이 지점에서 진가를 발휘하는 것이 인더스트리 4.0이다. 이 용어는 폭넓은 의미로 사용되고 있는데, 일반적으로 차세대 산업 혁명이라고 할 수 있다. 이것은 상호 통신의 시대로, 로봇과 다른 제조 장비가 서로 통신하고 또 사람 작업자와 통신함으로써 공장에서 상품 생산을 더 효율적으로 할 수 있다.
효율 향상이 필요한 한 영역이 전력 소비이다. 기계들이 서로 조율할 수 있다면, 각각의 에너지 사용을 고르게 하고 전력 수요의 갑작스러운 변동을 줄일 수 있다. 그러면 위에서 언급한 것과 같이 에너지를 좀 더 효율적으로 사용할 수 있다.
컨베이어 벨트에서 물건을 집어 들어서 박스에 넣는 경우라고 했을 때, 준수되어야 할 타이밍 제약이 있을 것이다. 이럴 때 기계들이 서로 통신할 수 있다면, 종합적으로 좀 더 효율적인 작업 순서를 찾아내고 그럼으로써 전력 사용을 좀 더 고르게 할 수 있다.
인피니언, 에너지 절감에 기여
인피니언은 다양한 유형의 전력용 반도체 제품을 제공한다. 최근까지만 하더라도 이러한 반도체는 주로 순수 실리콘 서브스트레이트를 기반으로 했다. 이것은 실리콘 칩이 만들어지는 재료이다. 그런데 소재 과학이 발전함에 따라서 전력 반도체에 매우 적합한 대안적 소재들이 개발됐다. 그러한 소재 중 하나가 실리콘 카바이드(SiC)이다.
SiC는 전자 분야에서 오래 전부터 사용돼 왔으나, 몇 년 전에서야 전력 반도체용으로 상품화되기 시작했다. SiC는 전류 밀도가 높다는 것이 장점이므로, 고전압 고전류 전원장치에 사용하기에 적합하다.
아주 작은 차이까지도 중요한 전자 분야에서, 인피니언의 CoolSiC™ 쇼트키 다이오드는 전원장치의 효율을 1~2퍼센트 포인트 향상시킬 수 있도록 한다. 이것이 별 것 아닌 것처럼 생각할 수도 있겠으나, 90% 이상의 효율이 보통으로 요구되는 산업에서는 작은 차이도 큰 차이를 만들어낼 수 있다.
효율이 향상되면 열로 방출되는 에너지 손실도 줄어든다. 그러면 더 가볍고 크기가 작은 디자인이 가능할 뿐만 아니라, 열을 방출하기 위해서 필요로 하는 자원(구리 냉각 소재와 팬 등)을 줄일 수도 있다.
서로 통신이 가능한 인더스트리 4.0 기계 장비에 이러한 고효율 부품을 사용함으로써 전원 장치가 지극히 우수한 효율을 달성해 전력 낭비를 줄일 수 있다. 이와 동시에 자신이 공급하는 부하들과 또 자신 주변의 다른 기계들이 공급하는 부하들이 어떻게 변동되는지를 파악할 수 있어서 최적화되고 효율적인 방식으로 대응하고 가동할 수 있다.
미래의 효율적인 에너지 사용
우리는 미래의 공장에서 제한적인 자원을 되도록 효율적으로 사용할 수 있기를 바한다. 과학자들의 공동 연구 노력 덕분에, 이러한 목표를 실현하는 데 기여할 수 있는 매력적인 소재 특성들이 발견되고 있다. 이러한 소재와 유능한 엔지니어들의 통찰을 결합함으로써 에너지 절감 솔루션과 부품들이 개발되고 있다.
글 / 인피니언 테크놀로지스
