생산 오퍼레이션의 핵심 요소, 절연 솔루션

[인더스트리뉴스 방제일 기자] 지능형 센서, 액추에이터, 모터, 로봇 및 여타 공장의 장비들은 반드시 파워 서지나 과도 전류 및 신호의 간섭으로부터 자유로워진다. 또한 각 회로간의 절연은 생산 오퍼레이션의 핵심 요소로 자리매김하고 있다. 

절연은 사람과 장비, 동작 신호를 간섭의 위험으로부터 보호하는 역할을 하기에 전자 장비 설계의 핵심 중 하나다. 최근 소비자들이 사용하는 모바일 기기를 비롯해 다양한 스마트 디바이스를 비롯해 중장비 산업 등에 사용되는 대형 장비에 이르기까지 절연의 중요성이 강조되고 있다. 또한 스마트팩토리 및 공장자동화가 빠르게 진행됨에 따라 장비간 연결의 중요성이 강조되면서 산업 현장에서 절연의 중요성이 대두되고 있다.

4차 산업혁명에서 IoT 기술은 기계와 기계, 인간과 기계를 연결하고 있으며 고전압에서 거추장스러운 기계식 스위치는 민감한 터치 제어로 교체되고 있다. 특히 고전압에서 동작하는 전기 모터의 수가 빠르게 늘어나면서 고전압에서 동작하는 반도체 스위치가 일반화되고 있다.

이런 모든 장치는 스마트 컨트롤러 및 드라이버와 통신하고 상호작용해야 하며 산업용, 자동차, 의료용 및 오프라인 애플리케이션 증가에 따라 절연 기술이 제공하는 보호, 잡음 내성 및 신뢰할 수 있는 동작의 필요성 또한 커진다. 이 때 신뢰할 수 있는 동작을 위해서는 아이솔레이터, 즉 절연기가 필요하며 절연기의 적절한 적용을 통해 안전한 동작을 물론 신뢰할만한 자동화 시스템을 구축할 수 있다.

산업자동화에서 절연 솔루션을 공급하고 있는 TI는 강화 절연 증폭기 제품을 비롯해 절연 CAN FD 트랜시버 등 다양한 절연 종합 포트폴리오를 선보였다. 최근 공식 기자간담회를 통해 TI의 절연 종합 포트폴리오에 대해 설명한 TI 절연 제품 사업 부문 카난 사운다라판디안(Kannan Soundarapandian) 매니저는 “절연 기능이 필요한 시스템 트렌드는 고전압에서도 버틸 수 있는 견고함과 혹도한 환경에서의 안정적인 동작, 소형화된 패키지 및 시스템 크기”라고 말하며, “에너지를 생산하고 소비하는 데까지 전달 과정에서 완전성이 중요하듯 절연 솔루션 또한 혹독한 환경에서도 외부 충격에 관계없이 안정적으로 동작해야 한다는 것이 시장의 요구”라고 말했다.

카난 사운다라판디안 매니저는 공장자동화 및 스마트그리드에서 절연 솔루션의 필요성에 대해 “건설 산업 및 자동차 산업, 나아가 제조 산업 등 그 어느 곳에서나 측정이 요구되는 현장에서 절연은 무조건 필요하다”며, “특히 온도, 소리, 습도 등 다양한 아이템들을 측정해야 할 때 절연은 보다 중요해진다”고 말했다.

이어 그는 “절연은 단순히 한 군데에서만 측정하는 것이 아니라 온도 데이터를 측정해서 어떻게 공장을 운영해야할 것인가에 문제를 진단할 수 있다”며, “이 측정을 안정적으로 운영함에 있어서 어셈블리 라인에 영향을 주지 않는 방향으로 운영하기 위해 절연이 반드시 필요하다”고 강조했다.

그러나 공장 자동화 및 산업에 적용되는 절연의 가장 큰 문제점은 어느 한 절연 솔루션이 모든 요구사항을 충족할 수는 없다는 것이다. 따라서 대부분 산업용 절연 솔루션은 절연형 증폭기, RS-485 신호 같은 절연형 고속 데이터 링크, 절연형 게이트 드라이버 등을 포함한 통합적인 솔루션이 요구된다. 특히 4차 산업혁명 하에서 사람과 기계가 갈수록 더욱 협력하고 협업이 증가하기 때문이다.

이런 절연 솔루션에 대해 카난 사운다라판디안 매니저는 “TI는 오랫동안 절연 기술에 대해 오랫동안 연구했으며 이 분야의 기술이 어떤 것인지 이해하고 있고 어떤 장점이 시장의 트렌드에 맞으며 니즈에 맞는지 알고 있다”며, “절연체 기술을 활용해 시장의 요구를 만족시키려 노력했으며 실리카 충전 등 다른 기술들을 포함해 수많은 테스트를 통해 최고의 제품 및 절연 솔루션을 공급하려 노력하고 있다”고 밝혔다.

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