초록 ▼

연구개요
클라우딩 컴퓨팅이 차세대 핵심 산업으로 등장하면서 데이터센터의 활용도가 전세계적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 데이터센터의 전력 사용량 저감을 위해 전원장치의 높은 효율이 중시되고 있다. 기존 데이터 센터의 전원장치에 대한 연구는 중부하 효율만이 중요시 되어 경부하의 효율은 낮은 수준에 머물러 있었던 것에 반해, 최근 데이터 사용 패턴 변화로 경부하 효율 향상이 보다 중요해졌다. 따라서 기존에 많은 연구가 되지 않던 경부하 효율 향상에 관한 원천 기술을 확보하여 시장 경쟁력을 높이고 국가 경제력을 향상에 이바지하는

연구개요
클라우딩 컴퓨팅이 차세대 핵심 산업으로 등장하면서 데이터센터의 활용도가 전세계적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 데이터센터의 전력 사용량 저감을 위해 전원장치의 높은 효율이 중시되고 있다. 기존 데이터 센터의 전원장치에 대한 연구는 중부하 효율만이 중요시 되어 경부하의 효율은 낮은 수준에 머물러 있었던 것에 반해, 최근 데이터 사용 패턴 변화로 경부하 효율 향상이 보다 중요해졌다. 따라서 기존에 많은 연구가 되지 않던 경부하 효율 향상에 관한 원천 기술을 확보하여 시장 경쟁력을 높이고 국가 경제력을 향상에 이바지하는 것이 본 연구개발의 목표이다.

연구 목표대비 연구결과
연구 목표는 크게 6가지 항목으로 나눌 수 있다. 4가지 항목은 목표치 대비 100%를 달성하였다. 이외 달성도가 100%가 아닌 항목은 총 두 가지로 '10% 부하 조건에서 현재 최고 효율 등급인 90% 대비 3% 향상 (90% → 93%)', '상위 5% 내의 SCI 저널 논문 20건, 국내외 특허 출원 15건, 등록 1건' 이 있다. 하지만 두 항목의 경우에도 목표치에 근접하였으며, 세부 내용은 아래와 같다.

'10% 부하 조건에서 현재 최고 효율 등급인 90% 대비 3% 향상 (90% → 93%)' 항목의 경우, 연구 목표가 93%인 것에 반해, 최종적으로 달성한 시스템의 10% 부하 조건 효율은 92.38%으로 목표대비 소폭 낮다. 하지만 이는 본 연구과제 결과로 산출된 standby 통합 회로 기술이 적용되기 이전의 시스템을 효율이다. 따라서 효율이 더 향상될 것으로 예상된다. 각 실험 결과를 바탕으로 전체 시스템 효율을 예측하면, 93.3%의 값을 달성할 수 있을 것으로 예상된다.

또한 '상위 5% 내의 SCI 저널 논문 20건, 국내외 특허 출원 15건, 등록 1건' 항목의 경우, 현재 총 11 건의 논문이 저널에 등록 되어있거나 등록 예정되어있다. 현재 2 건의 논문이 추가적으로 In Process인 상태이며, 총 6 건의 관련 연구가 논문을 위해서 실험이 진행 중이거나 논문 작성 단계에 있다. 또한, 현재 출원이 완료된 8건의 특허 이외에도 추가적으로 2건의 특허가 출원 준비 단계에 있다.

연구개발결과의 중요성
4차 산업 혁명을 맞아 빅 데이터 분석, 사물 인터넷 등 많은 데이터를 요구하는 기술들이 발전함에 따라 데이터 센터의 수요가 지속적으로 증가해왔으며, 이를 감당하기 위해 데이터 센터가 증축되어 왔다. 또한 인터넷 사용자 수 증가와 인터넷 사용패턴 변화로 인해 전원장치의 경부하 효율이 중요해졌고, 이의 원천기술 확보가 요구되었다. 이에, 본 연구개발에서는 전원장치의 경부하 효율을 높일 뿐만 아니라, 중부하 효율도 높은 회로에 대한 기술을 개발하였고, 이는 세계를 선도하는 기술임을 저널 및 특허를 통해 인정받았다. 더욱이, 전원장치는 자동차 배터리 충전기, 노트북, TV, 태양광 등 여러 산업분야로 확장할 수 있기 때문에 본 연구개발결과가 산업에 미치는 영향이 크다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 데이터센터용 전원장치 ... 4
• (2) 높은 기술 진입장벽으로 인한 낮은 시장 점유율 ... 5
• (3) 데이터센터용 전원장치의 경(輕)부하 효율 향상 ... 5
• (4) 경부하 효율에 관한 원천 기술 확보의 필요성 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• (1) 10% 부하 조건에서 현재 최고 효율 등급인 90% 대비 3% 향상 (90% → 93%) ... 6
• (2) 기존 회로 이상의 품질을 갖는 새로운 Bridgeless PFC 전원단 회로 개발 ... 7
• (3) 중부하 효율에 악영향 없는 새로운 DC/DC단 회로 개발 ... 9
• (4) Standby 전원단이 없는 새로운 데이터센터용 전원장치 구조 제안 ... 10
• (5) 1, 2차년도 연구를 포함한 통합 시스템 구현 ... 11
• (6) 상위 5% 내의 SCI 저널 논문 20건, 국내외 특허 출원 15건, 등록 1건 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• (1) 데이터센터 원천 기술 확보 및 시장 경쟁성 향상 ... 12
• (2) 차별화 및 범용적 연구 기술 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 17
• 끝페이지 ... 27