전기전자/정보통신

Fuji Electric Journal_2018.3_특집 요약 (p4~11)

환경 보호와 생산성 향상에 공헌하는
인더스트리 솔루션의 현황과 전망
도모타카 마사쓰구 (友高 正嗣) 후지전기 주식회사 집행역원 상무 / 외 2명

1. 머리글
사람들의 생활이 쾌적하고 편리해질수록 지구 온난화로 인한 자연재해의 증가, 급격한 경제 발전에 따른 대기오염의 확대 및 에너지 수급의 압박 등, 전 지구적 차원에서의 어려운 과제를 떠안고 있다.

한편에서는 AI(인공지능), IoT, EV(전기자동차) 등 최근에 화제가 되고 있는 기술을 통해 보다 나은 삶의 질 향상, 생산성 향상, 경제 발전을 이루기 위한 국가 및 지역 차원에서의 성장 전략 사업이 속도를 내고 있다.

후지전기는 에너지∙환경 기술을 핵심으로 ‘파워 일렉트로닉스 시스템’ ‘발전(發電)’ ‘전자 디바이스’ ‘식품 유통’의 4가지 사업을 통해 안전∙안심의 지속 가능한 사회 실현을 위해 공헌하고 있다. 이 글에서는 파워 일렉트로닉스를 중심으로 한 환경 보호와 생산성 향상에 공헌하는 인더스트리 솔루션에 대해 그 현황과 전망을 서술하겠다.

2. 팩토리 오토메이션 분야
국내외로 생산성 향상을 위한 제조 설비∙장치에 대한 투자가 활발히 이뤄지고 있다. 팩토리 오토메이션 기술의 진보를 도모하며 다양한 제품∙시스템을 구사함으로써 제조업계는 활성화되고 있다. 과거에는 높은 기술을 가진 선진국의 신장이 눈에 띄었으나, 최근에는 동남아시아, 인도, 중국과 같은 지역과의 기술 격차가 급속도로 줄어들고 있으며 세계적인 고도의 기술이 요구되고 있다.

2.1 드라이브 분야
인버터 및 회전기를 비즈니스 소재로 하는 드라이브 분야에서는 다양화를 추구하기 위해 범용기의 기능 및 성능의 향상을 통해 대응하면서 메인 용도인 크레인, 엘리베이터, 공조기 등에 대해서는 전용기를 갖춤으로써 세부적으로 대응하고 있다. 또한 저 손실과 고정밀도 제어가 가능한 SiC디바이스의 실용화가 더욱 활발하게 이뤄지고 있으며 이것을 탑재한 인버터의 기술도 확립되고 있어 그 용도가 확대될 것으로 기대를 모으고 있다.

후지전기는 ‘전자 디바이스 사업’을 추진하고 있으며 디바이스 부문과 드라이브 부문의 기술 결집으로 보다 저 손실의 소형화, 고성능의 드라이브 제품을 개발할 수 있다는 것이 강점이다.

2.2 모션 제어 시스템 분야
서보모터(Servomotor), 컨트롤러, HMI 단말기를 비즈니스 소재로 하는 모션제어 시스템 분야에서는 스마트폰을 비롯한 IT기기 및 EV가 현저하게 보급을 지속해 나가고 있으며, 증산에 대응하기 위한 공장 및 생산 설비의 자동화, 반도체 제조장치, 공작기기 등으로의 수요가 늘어나고 있다.

후지전기는 업계 최고 레벨의 제어 성능을 가진 모션 제어 시스템을 각 업계에서 전개하고 있다. 그 중에서도 조립 가공분야에 있어서 이상이 감지되었을 때 정지하지 않는 설비 실현을 위한 데이터 수집 시스템을 제공하고 있다. 1 사이클의 생산에 관련된 모든 데이터로부터 설비의 이상 및 불량 요인을 빠짐없이 수집하는 시스템이며, 분석기술과 진단기술을 조합시켜 생산성과 안정성을 한층 더 향상, 로스 비용을 줄이는데 공헌해 나아간다.

3. 프로세스 오토메이션 분야
프로세스 오토메이션은 구동 제어 기술, 계측 제어 기술 및 용해로∙가열 장치 등의 공업 전열기술을 핵심으로 하여 생산 설비의 안정적 가동과 에너지원 단위 삭감을 실현하는 기기∙시스템을 전개하고 있다.

3.1 구동 제어 분야
구동분야에서는 철강∙비철 및 일반 산업용으로 고속 드라이브 제어 시스템 및 시스템 기기를 납입하고 있다.

고속 드라이브 제어 시스템에서는 자동차 및 가전의 생산 집적지로서 기대를 모으고 있는 인도네시아의 제철회사용으로 압연(壓延)설비용 전기품 및 구동제어 시스템을 납입했다. 제어 패키지의 적용 확대에 따른 품질 향상, 해외 파트너제품의 채택에 의한 현지 서비스의 확대, 생산 설비의 상황을 시간이나 제품별로 수집∙분석하는 시스템의 제공, 또한 장해 발생 시의 즉응성(卽應性)을 향상시키기 위한 현지 창구의 강화 등, 생산 설비의 안정적 가동을 시행하기 위한 엔지니어링을 기본 계획의 검토에서 납입까지의 전 공정에 걸쳐 실시하여 제어 시스템에 반영하고 있다.

3.2 계측 제어 분야
계측 제어 분야에서는 화학, 식품, 쓰레기 처리 및 시멘트 등의 프로세스 오토메이션 분야에서 고도 제어기술을 핵심으로 하여 플랜트 엔지니어링에서의 노하우를 구사한 사업을 전개하고 있다.
1) 화학 업계
2) 식품 업계
3) 쓰레기 처리 업계
4) 시멘트 업계

3.3 공업 전열 분야)
공업 전열 분야에서는 성(省)에너지와 환경 개선에 도움이 되는 전기 가열의 수요가 아직 건재하다. 후지전기는 환경보전과 함께 생산성 향상에 적합한 가열방식인 유도가열의 용도확대를 도모하고 있다. 또한 그 특징으로서 피 가열물의 직접 발열, 급속 가열, 고온 가열, 국부 가열 및 균온(均溫)가열로의 대응, 설정 온도로 쉽게 가열, 깨끗한 전기 에너지 이용 등이 있으며, 전자계 해석 및 열 해석의 기술을 사용하여 장치의 개선을 도모하고 있다.

소형재(素形材)산업 분야는 다양한 공업로(工業爐)가 사용되고 있으며 그 중에서 연소로가 차지하는 비율은 크다. 향후 CO₂를 삭감하기 위해 화석연료를 사용하는 연소로를 전기 가열로 전환함에 따라 유도가열 기술에 대한 기대가 커졌다.

주단조 등의 철강 프로세스에서는 용해로 및 가열로의 성(省)에너지를 추진하는 것이 비용 절감 및 합리화의 포인트이며 나아가서 지구 온난화 대책으로도 이어진다.

4. 환경환경∙ 사회 솔루션 분야
환경∙사회 솔루션 분야에서는 사회의 다양한 환경 분야에 공헌하는 제품 군을 후지전기가 보유하고 있는 기반기술을 중심으로 독자적인 컴포넌트로서 창출해 왔다. 현재, 이와 같은 컴포넌트를 시스템화 하여 사회 인프라 및 산업 인프라 등에 제공하고 있다. 앞으로는 IoT를 응용하여 데이터베이스화에 의한 자가진단 기능을 부가시킴으로써, 한 층 더 폭 넓은 분야에서의 환경 감시나 설비보전 및 이상예측 등의 사업을 확대해 나갈 방침이다.

이와 같이 환경∙사회 솔루션 분야에서는 후지전기의 환경 계측 솔루션 및 환경 감시 솔루션으로 제공함으로써 사회 인프라 및 산업 인프라에 공헌해 나갈 것이다.

4.1 선박 분야
선박 분야에서는 배기 가스 규제에 의한 환경보호의 대응에 박차를 가하고 있다. 2020년에 시행될 글로벌 규제에 대응한 세계 최소의 ‘SO_X 스크러버’로 배기가스 정화 시스템(EGCS: Exhaust Gas Cleaning System)을 공급한다. 콤팩트한 크기로 선박 내에서의 배치가 용이하며 새로운 배를 제조할 때나 기존 선박 및 항공선의 보수에도 적용이 가능하여 일본을 포함한 아시아, 유럽을 중심으로 환경 개선에 기여해 나간다.

4.2 도로 인프라 분야
도로 인프라 분야에서는 터널의 환기 시스템 외에 고속도로용 차량 감지기, 도로 원방 감시 제어 시스템 등 솔루션 시스템을 제공하고 있다. 그 중에서 터널용 전기집진기 및 제트 팬 등의 터널 환기 시스템은 터널 주변의 대기 환경을 개선하기 위해 전국의 도로 터널에서 공헌하고 있다.

4.3 산업 분야
산업 분야에서는 후지전기의 특징적인 기술로서 산업용 배수 처리 솔루션 및 식물 공장 플랜트의 농업 솔루션이 있다.
(1) 산업용 배수 처리 솔루션
산업용 배수처리 솔루션에서는 독자적 배수처리용 바실루스균 ‘FBS-Premium’을 활용한 ‘FBS-Premium 시스템’을 제공하고 있다. 이 바실루스균을 배수처리 설비에 투입시킴으로써 유해한 약제 등을 사용하지 않고도 처리 능력을 향상 시켜 처리수의 정화와 악취를 억제한다.
(2) 농업 솔루션; ‘SmileAGRI’
후지전기는 지금까지 쌓아 온 전기∙열 에너지 및 플랜트 제어의 기술과 노하우를 활용해 농업 솔루션 ‘SmileAGRI’를 제공하고 있다. 이 솔루션은 식물 공장의 플랜트 구축에 최적의 각종 설비 및 기기, 플랜트 시스템의 설계와 엔지니어링에 의해 구축되고 있다. 특히 모델 플랜트를 기반으로 CO₂∙열 공급 시스템 및 계측기기, 컨트롤러 등을 활용한 환경제어 시스템, 국내 규격에 맞춘 시설을 이용하여 운용하고 있다.

4.4 방사선 기기∙ 시스템 분야
방사선 기기∙시스템 분야에서는 원자력 관련시설의 내부 및 관리지역, 그 주변 지역에 있어서 방사선 양 및 방사능에 관한 환경 감시 활동에 공헌하는 방사선 관리 시스템이 도입되고 있다. 후지전기는 국내의 방사선 계측기 및 시스템 제조업체로서 가장 긴 역사와 실적을 가지고 있다. 그 제품 및 시스템은 원자력 시설을 비롯한 연구소, 병원, 대학 등 폭넓은 분야에서 채택되고 있다.

4.5 IT 솔루션 분야
업무환경의 개선 및 생산성을 향상하는 IT솔루션 분야에서는 전자 자치단체용 전자행정 서비스 시스템, 워크플로어 패키지 ’ExchangeUSE’, 데이터 베이스 검색 소프트웨어 ‘가루와자(경 기술)Web’ 등이 있다.

전자행정 서비스는 행정 업무의 효율화 및 주민 서비스를 고도화하기 위해 행정 내부사무를 효율화한 리 스피드업 등 ‘언제 어디에서나’의 가까이에서 자치단체 서비스를 지원한다.

4.6 운송 솔루션 분야
세계적으로 도시화가 급속도로 진전하는 가운데, 1950년에 30%였던 도시 인구 비율은 2050년에는 66%가 될 것으로 예상되고 있다. 주로 개발도상국의 도심에서는 과도한 교통 집중에 의한 정체가 빈발하여 배기가스로부터의 CO₂, NO_X 등에 의한 환경 파괴가 진행되고 있다

이런 상황에서 철도는 인류∙물류∙대기오염 억제의 면에서 친환경적 교통기관으로서 주목을 받고 있다. 단위 운송량(사람, km)당 에너지 소비량을 비교해 보면, 철도는 자가용차의 약 1/6, 항공기의 약 1/4이다.

후지전기는 철도 차량을 주행시키는 구동 시스템, 차량에 안정적인 전력을 공급하는 보조 전원 장치, 여행객의 안전∙안심을 지원하는 도어 시스템을 통합적으로 공급할 수 있는 국내 유일의 제조업체이며, 친환경적인 철도 시스템의 일상의 안전∙안정적 운송∙쾌적한 운행에 크게 공헌하고 있다.
(1) 구동 시스템
(2) 보조 전원 장치
(3) 도어 시스템

5. 맺는 글
후지전기가 실시하고 있는 환경보호와 생산성 향상에 기여하는 대표적인 활동에 대해 살펴보면서 현황과 전망에 대해 설명했다. 후지전기는 앞으로도 환경과의 조화를 도모하며 지역사회의 좋은 기업시민으로서 지역, 고객, 파트너와의 깊은 신뢰관계를 맺으며 성실하게 그 사명을 다해갈 것이다.

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