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EU SmartPM 프로젝트, 첨단 파워 기술로 10% 이상 에너지 절감 실현

베르너 위버(Werner Weber) 박사, 인피니언 테크놀러지스 이머징기술연구소

“가정용 애플리케이션에 첨단 파워 일렉트로닉스 기술을 사용하여 약 70TWh에 이르는 전력 소비를 절감할 수 있습니다. 이는 1GW 등급의 발전소 8개에서 생산되는 전력량입니다.”

인피니언 테크놀로지스의 이머징 기술연구소 수석 연구임원인 베르너 위버 (Werner Weber)박사는 현재 EU가 인피니언을 통해 추진하는 SmartPM 프로젝트의 출발 의미를 이렇게 설명했다.

현재 대부분의 주요 에너지는 석유, 석탄, 가스 등과 같은 유기 화석 자원을 연소시켜 생산되고 있다. 이러한 과정에서 발생되는 이산화탄소는 해수면 상승과 보다 극단적인 기상 조건을 야기하는 세계 기후 온난화에 상당한 영향을 미친다. 지난 수십 년 동안 이러한 문제에 대한 인식이 전세계적으로 확산되어 왔으며, 1980년대 이후 EU는 1차 에너지의 약 40%를 절감하였다. 하지만 이러한 성과로는 충분하지 않으며 수십 년 내에 보다 많은 에너지 절감이 요구될 것이다. 에너지 절감은 삶의 표준을 낮추어서 이루어진 것이 아니라 기술적인 방법들을 통해 이루어졌으며, 동일한 전략으로 계속적인 노력이 진행될 것이다.

이러한 가운데 EU는 인피니언의 프로젝트 주관 하에 전자제품의 전기 에너지 소모를 최대 25%까지 절감하는 동시에 CO2 방출 (절감된 전기 에너지의 KWH 당 540g)까지 잠재적으로 절감하기 위한 SmartPM (Smart Power Management in Home and Health) 연구 프로젝트를 착수하기에 이르렀다.

CO2 배출을 줄이는 것이 미래 과제

“CO2 배출을 줄이는 것은 미래를 위한 전세계인의 의무이며, 이는 광범위한 애플리케이션에서 많은 다양한 부분에서 조금씩 줄여나감으로 가능하다.”고 위버 박사는 말했다.
그는 매우 다양한 애플리케이션에서 소형화, 경량화 및 고효율 전력 변환을 달성할 수 있게 하는 역률보정 (PFC, Power Factor Correction)과 펄스폭변조 (PWM, Pulse Width Modulation)의 원리를 설명하고, 그 사례로서 AC/AC, AC/DC, DC/AC 컨버터에 기반한 배전 공급망에서의 손실 감소를 제시하였다. 또한 전원공급장치 (Power Supply)의 대기 및 능동 모드 동작 조건에서의 전력소모 및 전기 모터 드라이브에서의 에너지 절감 방안에 대해서도 설명하였다. 특히 위버 박사는 “첨단 파워 일렉트로닉스를 적용하면 매우 다양한 전원공급장치에서 10%의 효율 개선을 달성할 수 있다”고 강조하였다.

또한 파워 일렉트로닉스가 자동차 애플리케이션에서 효율을 증가시킬 수 있는 방법에 대한 사례들을 제시하고, 자동차의 연료 및 용수 펌프와 그 외 다양한 기기에서 에너지를 절감하면서 킬로미터 당 20g 이상의 CO2 배출 저감을 위한 방법에 대해 소개하였다. 위버 박사는 “반도체는 지속가능한 이동성 (Sustainable Mobility)을 위해 기여하고 있다. 에너지 효율적인 주변기기 일렉트로닉스 사용을 통해 자동차의 에너지 소비를 20%까지 줄일 수 있다.”고 말했다.

아이씨엔 매거진 2009년 12월호

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