초록 ▼

최종목표
- 친환경에너지 및 전기자동차용 연자성 소재 분야 세계일류연구소 구축
- 연자성 코아용 고순도 원료분말 제조 기술 개발
- 탄소 50 ppm, 산소 500 ppm 이하의 연자성 코아 분말 개발
- PV/EV용 인덕터 대응 고특성 연자성 금속 분말 코아 개발
: 실효투자율 : 13u (@ 600 Oe)
: 코아손실 : 60 ㎽/㎤ (@ 18kHz, 700 G)
: 상대밀도 95%이상
- 전기자동차 인덕터용 몰딩소재 개발
: 열전도율 1.8w/m-k급 실리콘 몰딩액 제조 기술 개

최종목표
- 친환경에너지 및 전기자동차용 연자성 소재 분야 세계일류연구소 구축
- 연자성 코아용 고순도 원료분말 제조 기술 개발
- 탄소 50 ppm, 산소 500 ppm 이하의 연자성 코아 분말 개발
- PV/EV용 인덕터 대응 고특성 연자성 금속 분말 코아 개발
: 실효투자율 : 13u (@ 600 Oe)
: 코아손실 : 60 ㎽/㎤ (@ 18kHz, 700 G)
: 상대밀도 95%이상
- 전기자동차 인덕터용 몰딩소재 개발
: 열전도율 1.8w/m-k급 실리콘 몰딩액 제조 기술 개발
- 고성능 인덕터 제조 기술 개발
: 4kW급 고효율/저소음 태양광 PCS용 인덕터 개발
: 30kW급 HEV/EV용 HDC/LDC 및 충전기용 인덕터 개발
- 인덕터 평가 시스템 개발
: 고 효율 인버터용 연자성 금속분말 코아의 소음 및
자기변형분석
: 4kW 태양광용 인덕터 평가 시스템 구축
: 30kW급 전기자동차 HDC, LDC 및 충전기 인덕터 전용 실장 Test system 구축
: 전기자동차용 인덕터 15년 24만km 보증 신뢰성 평가 시스템 구축
: LDC Test-Bed 구축 및 최적 Test-Bed를 이용한 자성체 특성 연구

개발내용 및 결과
1) 연자성 코아용 고특성 원료분말 제조 기술 개발
- 고청정 용해 분사를 통한 불순물 제어기술 개발
- 탄소함량 최소화 기술 개발
- 합금 원소 첨가에 따른 전자기적 특성 확인
- 시뮬레이션 해석을 통한 아토마이저 설계 및 입자 미세 기술개발
2) PV/EV용 인덕터 대응 고특성 연자성 금속 분말 코아 개발
- 고주파 특성 향상을 위한 소재 설계 및 특성평가 기술 개발
- 자성코아의 특성 향상을 위한 미세조직 제어기술 개발
- 대전류에서의 실효투자율 향상을 위한 초기투자율 변화
- 절연공정 기술 개발로 인한 코아의 성형/열처리 강도 향상
- 성형온도 최적화를 통한 온간성형 기술 확보
- 대형/특수형상 코아용 금형 설계 및 코아 제작
3) 열전도율 1.8 W/mK급 몰딩 소재 개발
- 세라믹 필러 조합 최적화 기술 개발
- 저점도 실리콘의 흐름성 및 경화특성 개선
- 몰딩소재의 방열성능 평가
4) 고성능 인덕터 제조기술개발
- 태양광 PCS 용 인덕터 자성분말코아 개발
- Multi-Layer 환동선 권선기술 개발
- 고밀도/고효율 Edge-Wise 각선 권선 기술 개발
- 기구설계, 보빈/제진 재료, 합침기술 개발로 저소음 인덕터 구현
- 방열구조 적용 및 케이스 개발로 온도 특성 개선
- DC-Bias 특성 개선을 통해 대전류에서 목표 인덕턴스 달성
5) 인덕터 평가시스템 개발
- 전기자동차용 인덕터 15년 24만km보증 신뢰성 평가 시스템 구축
- 코아의 자기변형 측정, 전자기 수치 해석을 통해 발열 특성 분석
- 고효율 인버터용 연자성 금속분말 코아의 자기변형 측정 분석
- 기존 시스템 분석과 토폴로지 검토로 LDC Test-Bed 구축
- 넓은 입력전압에서 다양한 파라미터의 자성체 특성연구

기술개발 배경
대체에너지로 무한 청정에너지인 태양광 발전 시스템에 대한 관심이높아지고 있으나, 높은 가격때문에 판넬, 인버터 및 주변장치의 효율개선 및 신뢰성 확보를 위해 노력하고 있다. 인버터의 생산량 대부분은 유럽의 업체들이 선점하고 있고, 인버터에 사용되는 인덕터 소재로 현재 일본의 JFE의 규소강판이 표준사양으로 채택되어 사용되고 있다. 하지만 소재의 수급, 가격 및 특성 개선요구가 증대되면서 새로운 인덕터 소재의 개발이 요구되고 있다.
전기자동차 보급의 걸림돌인 충전인프라 부족을 보완하기 위해서는 충전인프라의 급속충전설비를 구축하여 충전시간을 최소화하여야 한다. 충전시스템은 외부충전기기와 자동차 내부에서 배터리에 충전하는 OBC(On Board Charge)부분으로 구성된다. OBC에서 안정적인 전력공급을 위해서 필수 부품인 인덕터의 고신뢰성 특성이 요구된다.
다양한 코어재질에 대한 인덕터 제작이 경험에 의한 설계가 주로 이루어지고 있고, 설계 후에도 단품 성능평가에 그치고 있어, 인덕터의 체계적인 설계방안과 컨버터장착 및 운전을 통한 인덕터 성능평가가 요구된다.

핵심개발 기술의 의의
- 원료 분말, 코아, 방열소재 최종제품인 인덕터까지 태양광 및 전기자동용 인덕터를 개발하여 경쟁업체 대비 기술적 우위를 확보하였다.
- 개발된 제품의 성능평가 및 신뢰성 검증을 통해 개발 제품의 신뢰도를 확보할 수 있었다.

적용 분야
- 태양광 발전 인버터용 고효율 인덕터
- HEV/EV 전력 변환 장치용 고효율, 고신뢰성 인덕터

(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3기술개발사업 주요 연구성과 ... 12목차 ... 18제1장 서론 ... 20 제1절 과제의 개요 ... 20 1. 연구의 필요성 ... 20제2장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 25 제1절 최종 목표 및 평가 방법 ... 25 1. 연구 개발 목표 ... 25 2. 연구 개발 방법 ... 27 제2절 개발 내용 및 개발 범위 ... 30 1. 연자성 코아용 고특성 원료분말 개발 ... 30 2. PV/EV용 인덕터 대응 고특성 연자성 금속 분말 코아 개발 ... 47 3. 열전도율 1.8 W/mK급 몰딩 소재 개발 ... 103 4. 고성능 인덕터 제조 기술 개발 ... 106 5. 인덕터 평가시스템 개발 ... 163 제3절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 196제3장 결과 및 사업화 계획 ... 198 제1절 연구개발 최종 결과 ... 198 1. 최종 결과 ... 198 2. 외부 기관 공인 인증서 ... 203 제2절 연구개발 추진 체계 ... 248 1. 기관별 기술개발 분야 ... 248 2. 연차별 추진체계 ... 249 제3절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 252 1. 시장 현황 ... 252 2. 사업화 전망 ... 254 제4절 고용창출효과 ... 256 제5절 자체보안관리진단표 ... 257끝페이지 ... 258