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전기기계 및 구동장치 효율의 현황 및 전망

전문가 제언: ○ 전기는 대부분 회전형 발전기에 의해 생산되고, 산업현장에서 소비하는 전기의 약 50%는 전기 모터를 구동하는 데 사용한다. 따라서 전기기계의 효율 개선은 에너지 소비와 깊은 상관관계를 가진다. 대형 전기기계는 효율이 높기 때문에 효율 증대의 효과가 제한적이지만, 소형 전기기계는 효율이 약 55% 수준이므로 효율 증대 효과가 대단히 크다.

○ 최근 전기기계에 기능성 재료를 적용하여 손실을 크게 줄였다. 새로운 전기강 재료를 사용하여 전기손실을 줄이고, 희토류 영구자석재료를 채택하여 자속손실을 축소하였다. 단/중기적으로는 신재료의 적용과 조립기술의 개선으로 전기기계의 효율을 향상시킬 것으로 예상한다.

○ 세계적인 에너지 고갈문제에 대응하여, 향후에는 수송차량의 추진기관에 전기 구동장치를 결합한 복합시스템을 구성하여 효율을 극대화하여야 할 필요성이 현재보다 더욱 절박해질 것이다. 기존의 산업용 모터시스템은 주로 정속운전방식의 유도전동기를 사용하였는데 여기에 변속구동장치를 추가함으로써 시장규모를 확대시켜 2004년에는 신규 시스템의 약 25%가 변속장치를 채택하였다.

○ 전기기계로 구동되는 시스템의 효율을 증대시키기 위해 3가지 분야의 도전을 시도하고 있다. 첫째 전력과 제어비용의 감소를 통하여 가변 전기구동장치의 적용을 새로운 분야로 확대한다. 둘째 구동장치와 부하를 통합하여 시스템 효율을 극대화시킨다. 셋째 전기구동장치 자체의 효율을 증대시킨다.

○ 에너지와 환경은 미래 한국의 중요한 국가 정책과제 중 하나이다. 에너지 수입의존국인 현실을 감안하여 에너지 소비를 줄일 수 있는 다각적인 노력 중에 에너지 소비 절약도 중요하지만 산업용 에너지소비의 50%이상을 차지하는 전기기계의 에너지 효율 향상과 관련된 기술개발이 더욱 중요하다. 이에 산학연이 협력하여 총력을 집중해야 한다.

저자: B.C. Mecrow, A.G.Jack
자료유형: 학술정보