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제조혁신 공장 자동화 생산절감의 핵심 ‘인버터’인버터 산업 및 기술 동향…②

[FA저널 SMART FACTORY 박규찬 기자] 4차 산업혁명이 가속화됨에 따라 인버터 역시 지금보다 더 스마트한 기기로서의 진화가 예상된다. 자동화 산업에 서의 인버터(드라이브)는 연결성, 효율성이 중요시 되고 있다. 

최근 주요 인버터 생산 업체들은 하드웨어보다 소프트웨어 개발에 집중하고 있는 것으로 나타났다. [사진=Dreamstime]

최근 주요 인버터 생산 업체들은 하드웨어보다 소프트웨어 개발에 집중하고 있는 것으로 나타났다. 기존의 전력 변환 기술만이 아닌 각 생산설비들과의 연결을 통해 데이터들을 수집·분석하고 효율적인 운영을 위한 기술들이 개발되고 있다. 

ABB는 ‘ABB Ability’라는 디지털 솔루션 포트폴리오를 통해 클라우드와 연계해 모바일 기기로 실시간 데이터 분석 및 모니터링 할 수 있는 서비스를 제공하고 있다. ABB Ability는 산업용 인터넷(IIoT)을 사용해 디지털 방식으로 연결된 장치 및 시스템, 서비스를 제작해 생산성을 대폭 향상시키고 유지관리 비용을 크게 절감하며 디지털 시대에 최대 1/3의 에너지 소비를 절감하는 180개 이상의 디지털 솔루션으로 구성된다. 

ABB Ability의 디지털 솔루션은 플랜트 및 시스템에 의존하는 산업을 위한 성능관리 솔루션, 프로세스 산업을 위한 제어시스템, 로봇, 모터 및 기계의 원격 모니터링 서비스, 전기자동차 관련 충전 인프라와 함께 건물 및 해양 플랫폼 관련 제어 솔루션으로 구성된다. 댄포스도 ‘드라이브프로’ 서비스를 최근 론칭하며 국내 시 장 강화에 나섰다. 드라이브프로 서비스는 품질, 애플리케이션 최적화 제품 및 종합적인 제품군의 라이프 사이클 서비스를 통해 새롭고 혁신적인 서비스를 제공하는 플랫폼이다. 

댄포스에 따르면 현재 인버터는 예전과 달리 모터 구동에 있어서 많이 보편화돼 여러 다양한 목적을 갖고 설치되고 있다. 이는 인버터를 사용한 생산성의 확대, 제어성 증대, 구동시스템의 스트레스 완화, 그리고 에너지 절감 등이 그 목적이라고 볼 수 있다. 모터 구동을 통한 전기에너지의 기계에너지로의 전환은 산업계에서 필수적인 것이며 이를 효율적으로 제어하는 인버터의 채용은 지속적으로 이어질 수밖에 없다. 

초기 인버터는 당시 속도변화가 용이한 유일한 전동기가 직류 전동기였으나 유지보수에 어려움이 많아 이를 대치하기 위해 유지보수에서 유리한 유도 전동기의 가변속 제어를 위해 주로 사용됐다. 그러나 인버터의 사용처가 점차 늘어 현재는 적용 기기의 성능향상 목적을 위한 시장과 에너지절감을 위한 시장으로 분명하게 구분돼 가고 있다. 

이와 같은 인버터 시장의 확대는 가격의 하락에 따른 시장의 확대와 소형 경량화, 성능 향상, 새로운 응용 부하에 대한 메이커의 적극적 노력 등에 의해 이뤄지고 있다. 국내 인버터 산업은 세계적으로 전기에너지에 대한 수요 와 공급의 불균형으로 인해 에너지절약을 위한 인버터에 대한 수요가 급증하기 시작했다. 

특히 1980년대부터 산업기계나 설비 구동원으로 에너지절약 효과를 높이기 위한 개발이 가속화됐다. 정부 역시 관련 기관과 연계해 에너지절약 설비에서 가장 효과적인 장비로 인터버를 선정해 인버터확산 사업을 추진하기도 했다. 국내 인버터 시장은 처음 도입된 1980년대부터 90년대까지는 매년 20~30%의 꾸준한 성장을 보여 왔으나 최근 몇 년 동안은 성장세가 미미한 수준으로 주춤한 모습을 보이고 있다. 현재 국내 인버터 시장 30~40% 이상은 LS산전이 가장 큰 시장 점유율을 보이고 있으며 이를 비롯한 국내 제조업체들과 지멘스, 로크웰, ABB, 댄포스, 미쓰비시 등의 수입업체들이 경쟁하고 있는 추세로다. 

그러나 아직까지는 국내 업체들의 점유율이 다소 높은 것으로 추정되고 있으나 향후 그 격차는 더욱 줄어들 것으로 보인다. 인버터는 과거에는 팬이나 펌프 등에 많이 사용돼 에너지 절감에 따른 효율성으로 산업 전반에 많은 영향을 줬다. 그러나 애플리케이션에 있어 제한적인 부분이 많아 특정 한 부분에서는 한계가 있었다. 

이후 최근에는 산업 기술의 발달이 급속도로 발전함에 따 라 인버터의 중요성이 강조되고 있다. 우선 주요 인버터 업체들은 4차 산업혁명에 대비한 연결성을 강조하고 나섰다. 대부분의 제조 현장에서는 에너지절감, 생산효율을 위해 인버터를 사용하고 있어 기존과 같은 기술의 인버터로는 한계가 있다. 

이에 주요 업체들은 보다 혁신적이고 새로운, 더 효율적으로 생산을 관리할 수 있는 기술을 개발하고 있으며 앞으로는 이러한 기술들이 접목된 인버터가 각광을 받을 것으로 보인다. 국내 인버터 제조업체들도 이와 같은 세계적 추세에 맞춰 제품과 조직의 전문화를 구성해 보다 안정적으로 고객의 특성과 니즈에 맞춘 적합한 제품을 생산, 공급해 국가적 경쟁력을 갖출 수 있도록 노력해야 할 것이다.

[박규찬 기자 (editor@infothe.com)]

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