모터 칼럼：모터의 진화와 종류

니콜라 테슬라 (Nikola Tesla)가 교류 모터를 발명한 것은 1888년이라고 알려져 있습니다. 이후 모터는, 모터의 구성 재료 (자석, 강철판 등), 반도체 디바이스 재료, 부품 기술, 제어 기술 등 다양한 요소 혁신에 의해 진화를 거듭했습니다. 예를 들어 1900년 초에 개발된 출력 5마력의 유도 모터의 경우, 2000년 초에는 약 1/5까지 소형 경량화되었습니다. ^{(주 1)}

그리고, 오늘날 전 세계 모터의 연간 생산 대수는 약 100억대이며, 그 소비전력은 전 세계 소비전력량 전체의 약 50%를 차지하고 있습니다. 일반적으로 모터에는 「소형 경량」「고효율」「저소음」「저진동」이 기본적으로 요구되고 있습니다. 이와 더불어, 각 시장 (가전, 주택 설비, 산업, 자동차 등)의 용도 특성에 최적인 모터가 지속적으로 개발되고 있습니다. 향후 모터 자체의 특성 향상 및 구동 제어 회로와의 복합화 기술에 의해 어플리케이션이 확대되고, 모터의 수요는 더욱 증가할 것입니다. 특히 가전, 산업기기용 모터의 저전력 규제와 북미, 유럽을 중심으로 하는 자동차 시장의 환경 규제에 따라 자동차 분야의 HV, EV, PHV, FCV, 48V 마일드 하이브리드 자동차 등의 개발 및 시장 도입이 가속화되어, 모터의 대수는 더욱 증가하게 될 것입니다.

모터의 종류는, 전통적으로는 구동 전원의 종류 (AC, DC)에 따라 분류됩니다. 그러나, 최근의 기술 동향으로서 구동 회로와 모터가 일체화된 케이스가 많아짐에 따라 모터를 단순히 AC, DC의 전원으로 구분하는 것은 실정에 맞지 않게 되었습니다. 이러한 다양화를 고려한다면 「목적에 따라 모터를 선정」한다는 입장에서, 모터의 종류는 ①전원의 종류, ②토크 (torque) 발생 원리, ③구조, ④용도 및 특성 등으로 분류할 수 있을 것입니다.

주1 : 히타치 평론 (Hitachi Hyoron) 2010년 12월호 발췌