“첨단 센서 기술과 AI 기반 모션 제어 알고리즘이 향후 필수 기술로 자리 잡고, 배터리 효율을 극대화하는 고성능 모터 제어 기술이 산업을 혁신 시킬 것이다”

마우저 일렉트로닉스(Mouser Electronics)와 아나로그디바이스(Analog Devices, Inc., 이하 ADI)가 협력해 최근 발간한 ’14인의 전문가가 제시하는 최신 모터 제어 애플리케이션의 동향 및 과제(14 Experts Discuss Motor Control in Modern Applications)’라는 제목의 전자책에서 모터 제어 전문가들은 모터를 이용해 빠르게 변화하고 있는 산업에 대응하기 위해 개발자들이 변화에 빠르게 대응해야 한다고 입을 모았다.

현대 산업에서 모터는 자동화 시스템, 의료 기기, 소비 전자제품, 전기차(EV) 등 다양한 분야에서 필수적인 핵심 요소로 자리 잡고 있다.

최근 AI 및 첨단 센서 기술과 결합된 지능형 모터 제어 시스템이 등장하면서, 고효율·고정밀 모터 솔루션에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있고 이에 따라 개발자들은 더욱 정교한 모터 제어 알고리즘과 신소재 기반 반도체 기술을 활용한 혁신적인 대응 전략을 마련해야 하는 상황이다.

산업 전반에서 모터의 에너지 소비를 줄이고, 정밀한 제어를 가능하게 하는 기술이 핵심적인 과제로 부상하고 있다.

특히 FOC(Field-Oriented Control, 벡터 제어) 기술이 발전하면서, 모터의 속도와 토크(회전력)를 보다 정교하게 제어할 수 있게 됐다.

ADI(Analog Devices)와 같은 선도 기업들은 광대역 반도체(SiC, GaN)를 활용한 고성능 모터 드라이브 시스템을 개발하고 있다.

이러한 신소재는 기존 실리콘 기반 모터 드라이브 대비 더 빠른 속도, 향상된 열 관리, 에너지 손실 최소화 등의 장점을 제공한다.

모터 제어 기술은 산업 자동화, 의료기기, 전기차 및 항공우주 등 다양한 산업에서 각기 다른 형태로 적용되고 있다.

개발자들은 각 산업의 특성을 고려해 맞춤형 솔루션을 설계해야 하며, 최신 센서 및 소프트웨어 기술을 적극 활용하는 것이 필수적이다.

산업 자동화에서는 초정밀 모션 컨트롤이 핵심이다.

로봇 팔 및 컨베이어 벨트 시스템에서 FOC 기반의 정밀 제어가 필요하고, 다중 모터 동기화 및 에너지 효율 극대화를 위한 AI 기반 스마트 제어 기술도 적용해야 한다.

의료 기기는 소형화 및 정밀성을 강화해야 한다.

로봇 수술, 정밀 약물 전달 등에서 고정밀 위치 감지가 필수며, 모터 제어 알고리즘을 단순화하고, 의료 인증 과정 간소화를 위해 통합형 모터 솔루션이 활용돼야 한다.

전기차(EV)에서는 배터리 효율 극대화가 중요하다.

전기차의 주요 모터 시스템은 고출력·고효율을 요구하며, 광대역 반도체(GaN, SiC) 기반 모터 드라이브 활용으로 주행 거리를 향상시켜야 한다.

항공우주·드론은 경량화 및 에너지 효율 중심의 기술 적용이 필요하다.

소형 UAV 및 드론에서 초정밀 모터 제어가 필요하며, 무게 절감 및 안정적인 기동성을 위한 에너지 재생 기능을 활용해야 한다.

모터 제어 기술은 지속적으로 발전하고 있으며, 개발자들은 새로운 센서, 소프트웨어, 반도체 기술을 적극적으로 활용해야 한다. 향후 각광 받을 기술로는 △AI 및 머신러닝 기반 모터 최적화 △광대역 반도체(SiC, GaN) 활용한 초고속 모터 드라이브 기술 △FOC 및 스마트 제어 시스템을 통한 에너지 효율 극대화 △초소형·경량 모터 시스템 개발을 통한 의료·항공우주 산업 최적화 등이 있다.

전문가들은 향후 모터 제어 시스템이 산업의 중심 기술로 자리 잡고, 스마트 공장 및 자동화 시스템의 핵심 인프라가 될 것이라고 전망한다.

ADI 모터 제어 전문가 토비아스 웬들란트(Tobias Wendlandt)는 “첨단 센서 기술과 AI 기반 모션 제어 알고리즘이 향후 필수 기술로 자리 잡을 것”이라고 강조했다.

야스카와 아메리카(Yaskawa America)의 개발 엔지니어 루카스 파루크(Lucas Paruch)는 “배터리 효율을 극대화하는 고성능 모터 제어 기술이 전기차 산업을 혁신할 것”이라고 말했다.

모터 제어 기술에 대한 최신 정보를 얻고자 하는 개발자들은 마우저 일렉트로닉스(Mouser Electronics)와 ADI가 공동으로 발간한 전자책을 참고할 수 있다.