전원 시스템은 최첨단 데이터센터, 고전압 전기차 충전 인프라, 소비가전 제품의 주요 혁신 등을 주도하는 중요한 역할을 맡는 가운데 점점 더 소형화, 경량화, 간소화되고 있다. 인공지능(AI), 머신러닝(ML), 공장 자동화, 커넥티드 헬스케어의 급부상은 모두 효율적이고 안전하며 신뢰할 수 있는 전원 시스템에 의존하고 있으며, 이러한 상황은 특유의 엔지니어링 과제들과 중요한 기회들을 동시에 제시한다.
몰렉스의 수석 부사장(SVP)이자 소비가전 및 상업용 솔루션 부문 사장인 브라이언 하우게(Brian Hauge)는 '엔지니어는 모든 종류의 제품 혁신을 촉진하는 효과적이고, 효율적이며, 지속 가능한 전원 시스템 설계와 관련해 여러 우선순위를 고려해야 한다'며 '몰렉스는 전력 생태계 전반의 고객 및 공급사들과 지속적으로 협력하면서 전도성 및 연결성 장애물을 제거하고 제품 설계의 위험을 줄임으로써, 궁극적으로 특정 애플리케이션 및 환경에 맞는 신뢰할 수 있고, 내구성이 뛰어나며, 성능이 우수한 전력 인터페이스 및 배전 시스템을 개발하기 위해 노력하고 있다'고 말했다.
몰렉스는 디멘셔널 리서치(Dimensional Research)에 의뢰해 전 세계 824명의 엄선한 설계 엔지니어 및 엔지니어링 관리자를 대상으로 전원 시스템 관련 경험과 전문성에 대한 설문 조사를 실시했다. 설문 응답자 중 94%는 전력 활용 방법에 대한 이해를 핵심 요구 사항이라고 답했으며, 83%는 전원 설계를 가장 큰 과제 중 하나로 꼽았다. 응답자의 약 4분의 3은 전원 시스템 설계 시 에너지 효율을 높이기 위해 노력하고 있었으며, 절반 이상은 전력 효율, 비용, 용량 및 성능 모니터링 요구 사항을 동시에 해결하고 있었다.
설계 엔지니어링 우선순위
응답자들은 설계할 때 고려해야 할 우선순위로 에너지 효율(73%)과 기능 안전(66%)을 가장 많이 꼽았으며, 신호 및 전원 간섭(57%), 배터리 요구 사항(49%), 시스템 및 장치 소형화(47%)가 그 뒤를 이었다. 혹독한 환경(41%)과 환경 소음(38%)을 해결하는 것도 시스템 설계 및 구현에서 고려해야 할 중요한 우선순위로 꼽혔다. 가장 어려운 장애물은 비용 효율성(56%), 안전성(51%), 열 관리(48%), 전자파 간섭(EMI)(45%), 시간 경과에 따른 신뢰성(44%), 전원 무결성(40%), 규정 준수(36%)로 나타났다.
전원 시스템 설계의 혁신
설문 응답자의 72%는 설계 우선순위와 해결해야 할 과제가 많아지면서 맞춤형 솔루션과 기성 솔루션 모두에 대한 수요가 계속 증가하고 있다고 말해, 설계 엔지니어와 전력 솔루션 공급회사에 전원 전문성의 필요성을 시사했다. 응답자들은 가장 영향이 큰 개선 사항으로 배터리 성능(34%), 소재 발전(30%), 보다 효율적인 열 관리(29%), 배터리 수명(27%)을 꼽았다.
또한 응답자의 60%는 배터리 기술(51%), 고전압 소비 수요(49%), 무선 연결(42%), 소형화(40%)의 발전과 함께 더 높은 효율에 대한 요구가 전력 설계 혁신을 주도할 것으로 내다봤다. 응답자들은 재생에너지로의 전환(54%), 더 높은 기능 요구(53%), 에너지 비용 증가(52%) 등 다양한 거시 동향들이 혁신을 이끌고 있다고 답했다.
전력 경험 및 전문성
응답자 5명 중 4명 이상은 향후 5년 이내에 전력 관련 전문 지식에 대한 수요가 증가할 것으로 예상했으며, 57%는 전력 관련 규제 요건을 더 잘 이해하고 준수하기 위해 상당한 노력이 필요하다고 답했다. 또한 기술, 트렌드 그리고 규정의 빠른 변화에 대응하기 위해 실무 경험(71%)과 공급사 제품 교육(58%)의 필요성이 높아졌으며, 이와 관련해 소프트웨어 도구(61%), 설계 참조 문서(54%), 공급사 고객 지원(52%)과 같은 리소스에 대한 접근성이 좋아졌다고 응답했다.
지역별로 살펴보면, 중국 엔지니어들은 전력 관련 규제 요건을 이해하고 준수해야 할 필요성이 더 크다고 답했으며, 이 지역 응답자들은 전력 혁신에 발맞추기 위해 실무 경험을 활용할 가능성이 가장 높았다. 영국 엔지니어들은 동료 멘토링 또는 코칭의 가치를 가장 높게 평가했으며, 독일의 설계 엔지니어는 전 세계에서 제품 개발의 초기 콘셉트 단계에서 전력 고려 사항을 통합할 가능성이 가장 높은 것으로 분석됐다.
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