이중 고정자 구조로 설계해 회전력을 획기적으로 향상시킨 고효율 모터를 국내 1인창조기업이 개발했다. 지난해 4월 설립해 인천창조경제혁신센터에 입주한 루슨트코리아가 주인공이다.
모터 효율을 높이기 위한 연구는 철손(철선에서 열로 소비하는 전력 손실)을 줄이기 위한 재료 연구 중심으로 이뤄져 왔다. 이처럼 구조를 변경해 효율을 획기적으로 높인 모터가 개발된 것은 이번이 세계에서도 처음이다.
전기모터 개발업체인 루슨트코리아(대표 성상준)는 이중 고정자 구조로 자력을 배가시켜 회전력을 향상시킨 고효율 모터를 개발했다고 16일 밝혔다.
회사가 개발한 이중 고정자 모터는 회전자를 내부가 빈 원통형으로 만들고, 그 안에 고정자를 하나 더 설치하는 구조로 설계했다. 고정자(Stator)는 모터의 회전자가 회전할 수 있는 회전자계를 만들어주는 부분이다. 직류모터는 영구자석, 교류모터는 권선을 사용한다.
이중 고정자 구조는 회전자 안과 밖에서 각각 별도의 회전자계를 만들어 준다. 한쪽에서는 밀어주고 다른 쪽에서는 당겨주는 역할을 하면서 회전력을 두 배로 높여주는 구조다. 기존 모터가 1기통이라면 이중 고정자 모터는 2기통 엔진을 단 셈이다.
전류를 내·외부 고정자로 나눠서 보내면서 각각을 조절할 수 있고, 전력 효율이 높은 것도 장점이다. 회전자 내부 철심을 제거한 덕분에 철손을 줄여 열이 적게 발생한다. 효율이 높다.
이 원리를 응용하면 다중 고정자와 다단 회전자를 조합한 모터도 개발할 수 있다.
다단 회전자 모터는 스위치에 따라 변속 기능을 전자적으로 구현할 수 있는 획기적인 제품이다. 전자적으로 변속이 가능한 고성능 전기차 개발에 활용할 수 있다.
성상준 사장은 “모터가 개발된 지 100년이 넘어서면서 모터 업계는 그동안 철손을 줄이기 위한 재료연구에만 몰두해 왔다. 반면 이중 고정자 구조 모터는 구조를 변경해 철손을 줄인 세계 최초의 제품”이라며 “고효율과 고토크를 요하는 고성능 모터가 필요한 로봇이나 드론, 전기차 분야에서 진가를 발휘할 것”이라고 설명했다.
루슨트코리아는 초기에는 드론용으로 생산해 공급할 계획이다. 이중 고정자 모터는 무게가 기존 모터의 절반에 불과해 드론에 적용하면 비행시간을 크게 늘릴 수 있다.
우선은 드론 생산 세계 1위인 중국 시장을 집중 공략할 계획이다. 현지 업체와 수출 및 기술이전 방안을 협상 중이다. 차후 로봇용 모터와 전기자동차용 모터를 비롯한 산업용 모터 시장에 진출할 계획이다.
루슨트코리아는 회전자계 없는 직류모터도 세계 최초로 개발한 바 있다. 성 사장이 삼성연구소 근무 시절부터 쌓아온 기술력 덕분이다. 인천창조경제혁신센터 주관 6개월 챌린지 플랫폼 사업 우수기업에도 선정됐다. 인천창조경제혁신센터를 운영하는 한진과는 레일형 무인 스마트카 개발과 이를 활용한 무인 컨테이너 스마트 물류시스템 사업을 추진할 계획이다.
김순기기자 soonkkim@etnews.com
