전기전자/정보통신

미쓰비시전기 기보_2018.10_권두 논문(p2~7)

권두논문
스마트 가전의 최신 기술
쾌적하고 풍요로운 삶을 서포트
히라오카 도시에(平岡利枝) 외 3명 / 주거환경 연구개발 센터장

요지
최근, 생활을 둘러싼 환경은 급속도로 변하고 있다. 고령자 인구 및 단독, 맞벌이 세대의 증가 등, 사회구조는 크게 변화했으며 가정에서의 IoT기기의 급속한 보급은 생활 방식을 새롭게 제안함으로써 생활자의 시점까지 변화시키려는 조짐을 보이고 있다.

미쓰비시덴키(三菱電機)에서는 이와 같은 커다란 사회 변화를 맞이하여 쾌적성∙편리성의 향상 및 성(省) 에너지성의 향상, 안심∙안전의 제공 등, 인간 중심의 발상에서 새로운 가치를 제공하는 다양한 상품 개발에 힘쓰고 있다.

사용자에게 쾌적함과 새로운 경험을 제공하기 위한 ‘IoT욕실 컨셉트’는 IoT기술을 활용한 컨트롤러의 프로토타입 제안이다.

생활가전은 당사의 독자적인 기술인 ‘SMART CUBE’를 베이스로 교체 수요가 높은 ‘야채실 중간 위치 타입’의 냉장고를 개발했다. 또한 성장하는 스틱 클리너 시장을 타깃으로 소형∙고효율의 새로운 모터를 탑재시켜, 폭넓은 연령층에게 편리한 자세로 청소할 수 있게 한 상품을 개발했다.

공조(에어컨) 기술개발로서 룸 에어컨에서는 성(省) 에너지성을 확보하면서 자동으로 쾌적한 제어를 실현시켰다. 패키지 에어컨에서는 사람을 감지하는 센싱 기술을 활용해 공조기 주위의 쾌적성을 향상시켰다. 그 외에도 에코 큐트에서는 사용한 목욕물의 열이나 날씨예보 정보도 활용해 성(省) 에너지성을 향상시켰다.

1. 머리말
고령자 인구 및 단독∙맞벌이 세대 등의 사회 구조의 변화, 글로벌화의 진전 및 IoT 기술의 급속한 보급 확대에 따른 사회 환경의 변화는 우리의 삶에 커다란 영향을 주고 있다.

이 글에서는 이런 사회 변화 속에서 당사가 인간 중심의 발상에 의한 본질적인 새로운 가치를 제공하기 위해 추진하고 있는 상품 개발 사례에 대해 설명하도록 하겠다.

2. 인간 중심의 발상에서 탄생한 상품 컨셉트
당사는 보다 많은 사람들에게 사용하기 쉽고 알기 쉬운 유니버설 디자인을 추진해 왔다. 최근에는 이와 더불어 즐겁고 편안한 유저(사용자)의 경험 가치(User eXperience: UX)를 높이기 위한 상품 개발을 추진하고 있다.

이번 장(章)에서는 각각의 생활자의 삶의 질을 향상시키는 새로운 가치를 제안하는 최신 기술∙상품에 대해 욕실 컨트롤러 컨셉트 제안, 냉장고∙스틱 클리너∙제트 타월의 개발에 대해 설명하도록 하겠다.

2.1 IoT 욕실 컨셉트
국내외에서 가정 내의 IoT관련기기는 다수 발표되고 있으나, 욕실용 상품 및 솔루션은 비교적 많지 않다고 할 수 있다. 일본인의 입욕 회수는 구미(歐美)에 비해 많으며 욕실에 관련된 솔루션의 잠재적 수요는 구미에 비해 높은 것으로 추측되고 있다. 앞으로 디자인 사고 수법을 사용해 인간 중심의 리서치를 기반으로 아이디어의 발산과 수련을 반복함으로써 “다양한 상품을 하나의 인터페이스로 조작해 연계시킴으로써 통합적인 보다 쾌적한 욕실 공간을 만든다”는 컨셉트를 만들어 냈다.

이에 따라, ‘릴렉스’ ‘건강’ ‘릴레이션십(Relationship)’ ‘청결’의 4가지 방향성에 아이디어를 정리해, 이들 중에서 대표적인 기능을 시뮬레이션으로 체험할 수 있는 쾌속 조형기(Rapid prototype)를 사용해 실제로 기능을 체험할 수 있는 사용자 테스트를 실시했다. 체험 후의 인상과 감상을 사용자의 인터뷰를 통해 분석해 아이디어를 짜내어 최종 프로토타입을 제작했다.

최종 프로토타입은 급탕 기능 외에, 공조∙조명 등을 컨트롤하는 기본 유닛과 영상 투영 및 미스트 발생 등, 각자 취향의 기능을 추가할 수 있는 복수의 ‘타일’로 구성되어 있다. ‘타일’을 교체함으로써 다양한 유저의 니즈에 맞는 서비스를 제공하게 될 가능성이 크다.

또한, 기본 유닛은 음성 조작이 가능해 급탕기로서의 기본적인 기능 조작과 더불어, ‘타일’ 조작도 공통의 인터페이스로 제어할 수 있게 했다. 또한 가정의 각 장소에 설치함으로써 욕실뿐만 아니라, 다른 상품의 조작도 동일한 인터페이스로 조작할 수 있는 것을 상정하고 있다.

2.2 사용의 편리함을 극대화 시킨 냉장고 ‘MX 시리즈’
맞벌이 세대의 증가에 따라, 냉장고는 일괄구매나 대용량화가 진행되어, 사용의 편리함에 대한 수요 증가와 식자재의 선도 유지 기술의 진화에도 기대가 모아지고 있다.

이번에 냉장고 교체 희망자의 레이아웃에 관한 니즈 조사를 실시한 결과, 10년 이상 전에 주류였던 ‘야채실 중간 위치 타입’의 신규 구입, 교체 구입 수요가 높은 결과가 나왔다. 그러나 최근, 성(省) 에너지 지향에 대응해 냉각 효과 상승을 목적으로 냉동온도대가 되는 냉동실을 중앙부에 집약시킨 ‘냉동고 중간 위치 타입’이 라인업의 대부분을 차지하고 있기 때문에 ‘야채실 중간 위치 타입’을 선택하는 것이 어려운 상황이 되고 있다. 이 수요에 대응하기 위해 ‘야채실 중간 위치 타입’의 냉장고 MX시리즈를 개발했다.

‘야채 중간 위치 타입’은 온도대가 높은 야채실이 냉동실에 둘러 쌓여 있기 때문에 ‘냉동실 중간 위치 타입’과 동등한 성(省) 에너지성을 얻기 위해서는 단열재를 추가할 필요가 있어 내부 용적 확보에서 불리하다고 할 수 있다. 이번 개발에서는 우레탄과 고효율인 진공단열재를 조합시킨 ‘SMART CUBE’기술을 활용한 단열 구조의 최적화와 냉각기의 소형화 개발을 시행해 ‘냉동실이 중간 위치 타입’과 동등한 성(省) 에너지성을 확보하면서 내부 용적 로스를 최소한으로 줄일 수 있게 되었다.

2.3 신체 부하를 경감시키는 스틱 클리너
주택의 방 배치의 변화 및 플로어링 면적의 증가에 따라서 ‘청소는 필요할 때 후딱 해치운다’는 수요가 높아져, 가볍고 스텐바이성이 뛰어난 스틱 클리너의 수요가 증가하고 있다. 소형∙경량의 장점을 활용해 다양한 청소에서 활용되고 있으나, 충전지 및 팬 등의 무거운 물체를 배치했을 경우, 신체에 부담을 줄 수 있다는 지적도 있다. 이 문제에 대응하기 위해 새롭게 소형∙고효율의 고성능 블러쉬리스(Blushless) DC 플로어 모터를 개발해 본체의 경량화를 실현했다.

또한 청소 장면과 사용자의 동작을 분석해 대표적인 청소 장면과 동작을 추출했다. 그 중에서 특히 신체 부하에 영향을 주는 ‘지지(支持)’와 ‘들어 올리는’ 동작에 주목함으로써 구성 부품의 레이아웃을 최적화시켰다. 또한 청소 장면에 맞춰 본체를 유지하는 장소를 고를 수 있는 U자형 핸들을 채택해 당사의 기존 제품에 비해 유지 범위를 약 1.5배 확장시켜 사용자의 체격에 맞는 편안한 자세로 조작할 수 있게 했다. 이와 같은 노력으로 사용자의 손에 걸리는 부하를 기존 제품에 비해 지지하는 동작에서는 23%, 들어 올리는 동작에서는 49% 경감시켰다.

2.4 박형화(博型化: 두께를 얇게 하는 것)와 편리함을 양립시킨 ‘제트 타월(핸드 드라이어)’
당사는 1993년에 세계 최초로 고속 바람으로 손을 건조시켜 종이 자원을 절약하는 초고속풍 타입 핸드 드라이어 ‘제트 타월’을 상품화했다. 저(低)러닝코스트화와 종이 타월 쓰레기의 삭감 효과에 의해 다양한 업종에서의 도입이 진행되고 있다.

3. 급탕∙공조의 성(省) 에너지와 쾌적성의 양립
이 장에서는 룸 에어컨, 패키지 에어컨, 에코큐트(EcoCute)에 대해서 설명하겠다. 고기밀∙고단열화 된 성(省) 에너지 주택 및 빌딩이 보급되고 있는 가운데, 높은 에너지 효율성과 쾌적성에 대한 수요가 늘어나고 있다. 룸 에어컨에서는 독자적인 AI(인공지능) 기술을 사용한 공조 제어의 업그레이드를, 패키지 에어컨에서는 ‘사람 감지 Move Eye’의 탑재에 의한 기류 제어의 업그레이드를, 에코큐트에서는 열 교환기의 업그레이드와 남은 목욕물의 열 회수 기능을 각각 실현함으로써 성(省) 에너지성과 쾌적성 향상을 도모한다.

3.1 룸 에어컨의 AI 활용 공조제어기술
룸 에어컨인 ‘Kirigamine (霧ヶ峰)’는 높은 성(省) 에너지성과 언제 어디서나 누구라도 쾌적의 양립을 실현하기 위한 독자적인 적외선 센서 기술인 ‘무브 아이’를 핵심 기술로 발전시켜 왔다. 2017년도의 ‘FZ시리즈’에서는 학습한 방의 단열 성능에서 현열 부하를 측정하는 기술을 사용함으로써 조금 전의 실내 영향까지를 고려한 운전 전환이 가능해졌다.

또한, 당사의 조사에서 밝혀진 온도∙습도의 컨트롤에 대해 어떻게 설정하면 좋은지 알 수 없다는 불만 사항에 대응하기 위해 온도∙습도 컨트롤과 송풍에 의한 청량감 작용을 자동으로 전환시켜 쾌적성을 유지하면서 성(省) 에너지 제어를 시행하는 ‘AI 자동 제어’ 시스템을 개발했다.

3.2 패키지 에어컨의 쾌적성 향상 기술
사무실이나 점포 환경 등에서는 공간 전체를 공조하기 쉬운 4방행 천정 카세트 타입이 많이 사용되고 있다. 설치 환경에 따라서 쾌적감에 차이가 발생되는 것이 문제점이었다. 이것에 대응하기 위해 좌우 풍향 45도 조정을 가능하게 하는 루버유닛과 당사 독자적인 센싱 기술인 ‘사람 인식 무브 아이 360’을 연동시킨 ‘빙그르 스마트 기류’를 개발했다. 이것에 의해 공조기 주위 360도의 사람 위치를 감지해 기류를 제어하는 것이 가능해져, 자동 바람, 무풍 운전을 기존보다 효율적으로 시행할 수 있게 되었다.

3.3 에코큐트의 성(省) 에너지성 향상 기술
2013년 10월에 개정∙시행된 ‘주택 성(省) 에너지 기준’이 2020년을 목표로 기준 의무화가 검토되고 있으며 고효율에 재생 가능한 에너지를 이용하는 에코큐트는 가일층의 보급 촉진이 예상됨과 동시에 더욱 성능이 개선될 것으로 기대되고 있다.

2018년 7월 발매의 2018년도 모델에서는 히트 펌프 유닛의 열 교환기 개량에 의한 전열 성능의 향상, 욕조의 남은 물의 열을 회수해 저장 탱크 안의 물을 데우는 성(省)에너지 기능, 당사의 HEMS(Home Energy Management System)와의 연계로 일기예보와 과거의 태양광 발전량 실적을 기반으로 다음날 낮 시간에 태양광 발전의 잉여 전력을 사용해 물을 데울지 여부를 자동으로 판단하는 기능을 탑재함으로써 성(省) 에너지 성능을 더욱 향상시켰다.

4. 맺는 말
사회의 변화에 대응한 쾌적하고 풍요로운 삶을 서포트 하는 가전의 최신기술∙상품에 대해서 설명했다. 당사는 앞으로도 인간 중심의 눈높이에서 새로운 가치를 제공하는 개발 추진을 통해 사회에 공헌해 나아갈 방침이다.

 -- 끝 --