국립 연구 개발 법인 신에너지·산업기술 종합 개발 기구(이하 NEDO)와 고효율 모터용 자성 재료 기술 연구 조합(MagHEM)은 모터 전자 손실의 분석 장치로서 자기 베어링을 탑재한 초고정밀도 모터 손실 분석 장치와 고효율 철심 재료의 응력 하 자기 특성 평가 장치를 세계에서 처음으로 개발했다. 향후 신규 자성 재료의 특성을 고려한 가전, 산업 기계, 자동차 등의 모터 설계 및 평가를 실시해 에너지 손실을 기존 대비 25% 삭감하는 모터의 실현을 목표로 할 예정이라고 밝혔다.
일본에서 모터 수요는 가전이나 산업 기계 전용에 이어 자동차의 전동화(HEV, EV, FCV)에 수반되어 확대가 예상되고 있다. 이러한 상황 속에서 모터의 에너지 절약화는 최대 중요 과제 중 하나이다. 산업 경쟁력이 있는 소형·고효율 모터를 개발하기 위해서는 실제 기기 모터 조립 시 자성 특성을 평가하는 기술이나 구조 설계 기술로 그 성능·신뢰성 평가를 확립하는 것은 에너지 절약화를 실현하기 위해서 필요 불가결하다고 할 수 있다.
NEDO의 ‘차세대 자동차를 위한 고효율 모터용 자성 재료 기술개발’에 있어서 고효율 모터용 자성 재료 기술 연구 조합(MagHEM)은 모터·자성 재료 기술개발 센터에서 에너지 손실을 기존 모터 대비 25% 삭감하는 고효율 모터를 개발하기 위해서 고저온 감자(減磁) 시험 평가 기술과 초고정밀도 모터 손실 분석 평가 기술, 고효율 철심 재료의 자기 특성 평가 기술의 개발에 임했다.

도시바 코퍼레이션은 최대 정격 50V/2A를 지원하는 바이폴라 스테핑 모터 드라이버 신제픔 ‘TB67S269FTG’를 출시했다고 발표했다. 샘플 출하는 이미 시작했으며, 양산은 10월에 개시될 예정이다. 모터 드라이버는 프린터, 사무자동화 장비, 현금자동지급기(ATM), 지폐감식기, 오락게임기, 가전제품 등에 탑재된다.
최근 뛰어난 디자인과 더불어 공간을 절약할 수 있는 기기를 선호하는 고객 수요에 힘입어 장비 소형화가 빨라지는 추세다. 이에 따라 도시바는 지난해 최대 정격 50V와 4.0V을 지원하는 바이폴라 스테핑 모터 드라이버 ‘TB67S109AFTG’를 출시했다. 이 제품은 변환 속도를 높이고 동사가 개발한 모터 드라이빙 기술(ADMD)을 적용해 열 발생을 줄이면서도 효율을 높여준다.
또한, TB67S269FTG는 TB67S109AFTG과 핀 호환이 가능하다. 이 제품의 현재 정격 전류는 다수 오락게임기와 가전제품에 사용되는 2.0A로 설정돼 있지만, 고객들은 제품 라인업 확대에 힘입어 각 사의 수요에 최적화된 전류 설정을 선택할 수 있을 전망이다.

모터도‘왼손법칙’을 응용한 것 

전자력을 받는 것을 교묘하게 응용한 것이 모터이다.

모터는 회전력(回轉力)을 발생시키는 기계로, 흔히 전동기(電動機)라고 부르기도 한다. 좀 더 학술적으로 설명하자면 전기적 에너지를 역학적 에너지로 바꾸는 장치이다. 공장이나 가정에서 널리 쓰이고 모터는 가전제품의 90% 이상에 사용되고 있다.

그런데 사실 이 모터는 발명된 것이 아니라, 기계 조작의 실수로 우연히 발견한 것이다. 1873년 빈에서 세계박람회가 열렸을 때, 여러 대의 발전기가 전시되어 증기기관으로 그 발전기들을 돌려 발전하고 있었다. 그런데 조수 한 사람이 배선을 잘못해서 발전중인 발전기와 정지중인 발전기를 접속했는데, 정지중인 발전기가 갑자기 돌기 시작하면서 힌트를 얻어 모터의 원리를 고안해냈다고 한다.

즉, 모터는 발전기와 같은 구조면 된다는 것을 알게 되었던 것이다.

모터에도 여러 가지 종류가 있지만 여기에서는 가장 기본적인 직류모터를 보면, 고정된 자계 속에 전기자(電機子 - 回轉子라고도 한다)인 코일을 놓고 그 코일에 브러시 즉, 정류자(整流子)를 통해 직류를 흘린다.

전기자 a의 부분에 플레밍의 왼손 법칙을 적용시키면 위 방향으로 힘이 작용한다. 마찬가지의 원리로 전기자 b의 부분에서는 아래쪽으로 힘이 작용하여 전기자는 회전하게 된다.

전기자가 수직으로 되면 전류는 흐르지 않게 되지만 관성 때문에 전기자는 회전을 계속한다. 전기자가 반회전(半回轉)해서 오른쪽 그림의 위치에 오면 전기자 a, b부분이 왼쪽 그림과 반대로 된다. 그러나 정류자에 의해 전류가 반대방향으로 흐르기 때문에 전기자는 같은 힘을 받아 회전을 계속한다.

그런데 실제의 모터에서는 영구자석을 전자석으로 하는 경우가 많고, 전기자는 철심(鐵心)에 코일을 많이 감아서 만들고 있다.