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2025-05-09

직류에 대한 열정 지역 DC 전원 그리드는 최대 20%의 에너지를 절약할 수 있고, 생산된 전력을 바로 저장할 수 있으며, 건설에 필요한 자원도 훨씬 적습니다.

DC 전기 전문가: Martin Wetter 박사와 Christian Helmig 박사

DC 트윈스

이들은 피닉스컨택트에서 DC 기술을 선도하는 주역입니다. Martin Wetter와 Christian Helmig는 피닉스컨택트의 강령인 All Electric Society에 대한 확고한 신념을 가지고 있습니다. 그들은 또한 직류가 지속 가능한 에너지 전환의 성공에 이바지할 수 있다고 확신합니다.

어디에서나 사용됩니다.

우리의 일상 생활은 직류 전압과 불가분의 관계입니다. "세탁기, 스마트폰에서 자동차 전자 장치에 이르기까지, 디스플레이가 있는 모든 전자 제품은 직류를 사용합니다. 실질적으로 전기 구동 장치는 직류로 작동됩니다. 모든 배터리는 직류를 저장합니다. 오래된 토스터나 다리미와 같이 교류 전류를 직접 사용하는 가전제품은 거의 없습니다."라고 Martin Wetter는 설명합니다.

Christian Helmig는 "재생 에너지 발전기, 특히 태양광 발전기가 등장하면서 직류 전압이 다시 큰 이슈가 되고 있습니다. 태양광 패널이든 풍력 터빈이든, 얻어진 에너지는 먼저 직류로 변환됩니다. 그리고 전기차에서는 직류 배터리가 바퀴를 구동합니다."라고 덧붙입니다.

피닉스컨택트 All Electric Society 공장 옥상의 태양광 필드

피닉스컨택트 All Electric Society 공장 옥상의 태양광 필드

직류의 이점

Thomas Alva Edison의 후계자에게는 효율성, 저장성, 리소스라는 확실한 논거가 있습니다. 에너지가 변환될 때마다 일부는 열로 손실된다는 것은 누구나 알고 있습니다. 바람이나 태양을 활용하여 전기가 생성되면 처음에는 DC 전압으로 제공됩니다. 이를 교류로 변환하면 원래 에너지의 약 20%가 "소모"됩니다. 우리가 DC 전기를 사용하는 세상에서 작업한다면 이러한 손실을 피할 수 있습니다.

두 번째 이점은 회생, 즉 과잉 운동 에너지를 활용하는 것입니다. "직류의 경우는 특히 쉽습니다. 이는 e-mobility뿐만 아니라 고층 창고 시스템 및 산업용 로봇 등과 같은 많은 산업 분야에서도 중요합니다. 움직임이 줄어들면 에너지가 회수됩니다."라고 혁신 관리자인 Wetter는 덧붙입니다. "따라서 효율성은 직류 사용을 늘리는 데 있어서 가장 중요한 문제 중 하나입니다."

All Electric Society 공원 충전소의 Dr. Wetter와 Dr. Helmig

DC 전기는 충전소에서 전기차의 견인 배터리로 흐릅니다.

직접 저장할 수 있다는 점도 또 다른 이점입니다. 배터리의 에너지는 직류입니다. 직류 시스템은 에너지를 변환하지 않고 배터리에 직접 저장하고 회수할 수 있습니다. 시스템의 복잡성이 감소하고, 그 결과 효율성이 향상됩니다.

다음 이점은 필요한 구리 케이블의 크기가 훨씬 작기 때문에 자원을 절약할 수 있다는 것입니다. 그리고 필요한 연결 부하, 즉 그리드 운영자가 계약에 따라 제공하는 전기 에너지의 양이 기존 AC 연결보다 약 2/3 정도 낮을 수 있습니다. "이렇게 하면 기계가 작동하기도 전에 즉시 비용을 절감할 수 있습니다."라고 Christian Helmig는 설명합니다.

Martin Wetter 박사와의 인터뷰

AC 전기의 이점을 설명하는 Martin Wetter 박사

교류의 이점

교류의 이점은 장거리 전력 전송 측면에서 나타납니다. Wetter 박사는 "일정량의 전력을 전송하려면 전류에 전압을 곱한 값이 필요합니다. 많은 전력을 전송하려면 전류나 전압, 혹은 둘 다를 높여야 합니다. 그러나 이러한 라인에서의 송전 손실은 전적으로 전류에 따라 달라집니다. 실제로 손실은 2차 함수적으로 증가하는데, 이는 전류가 두 배이면 손실이 네 배라는 것을 의미합니다. 이것이 고전압 교류를 이용해 높은 전력을 장거리 전송하는 이유입니다. 이는 전송 손실을 최소화합니다. 적절한 변압기를 사용하면 변환이 간단하고 매우 안정적입니다."라고 설명합니다. 따라서 교류 전류는 소수의 대형 발전소와 스타 구조의 배전망을 갖춘 기존 배전망 기술의 표준이 되었습니다.

교류는 취급 측면에서도 좋은 평가를 받습니다. Martin Wetter는 "실제로 직류로 작동하지 않는 것은 없습니다. 하지만 우리는 교류 부문에서 매우 높은 안전 기준을 달성했습니다. 비교해 보면, 독일에서만 매년 약 3,000명이 교통사고로 사망합니다. 하지만 감전으로 인한 사망자는 엄청난 발생률에도 불구하고 30명에 불과합니다."라고 말합니다.

Christian Helmig 박사와의 인터뷰

DC와 AC의 차이점을 설명하는 Christian Helmig 박사

직류를 다루는 일은 여전히 ​​전문가의 영역인 이유는 무엇입니까? Christian Helmig가 설명합니다. "일상 생활에서 DC와 AC의 실제적인 차이점은 전압 영점이 없다는 것입니다. 작동 중인 장치가 AC 전압 그리드에서 주전원과 분리되면 전기 아크가 발생합니다. 하지만 아주 짧은 시간 동안만 지속되기 때문에 거의 눈치채지 못합니다. 직류의 경우 훨씬 더 조심해야 합니다. 직류 전압으로 작동하는 전기 장치를 주전원에서 분리하면 위험한 전기 아크가 발생하여 사용자와 장치 모두에 엄청난 위험을 초래합니다. 그렇기 때문에 우리의 제품 개발 목표 중 하나가 최종 사용자가 교류에서 느끼는 것과 비슷한 수준의 안전성을 직류에서도 달성하는 것입니다."

ArcZero - DC 전원 그리드용 커넥터

ArcZero - DC 전원 그리드용 커넥터

협력을 통한 강력한 DC 구축

여기서 Martin Wetter의 설명이 이어집니다. "이제 우리는 새로운 전원 전자 장치 덕분에 DC 전압의 장점을 다시 활용할 수 있는 옵션을 갖게 되었습니다. 그리고 우리는 직류의 직접 사용을 목표로 하는 최초의 제품을 개발했습니다. 하지만 여전히 표준화가 부족합니다."

Helmig 박사는 "예를 들어, 우리의 ArcZero는 DC 전용으로 개발된 최초의 커넥터입니다. 접점을 인식하는 회로가 통합되어 있습니다. 부하가 걸린 상태에서 커넥터를 뽑으면 전기 아크가 발생하기는 하지만 전기가 회로를 작동시키기 때문에 그 발생량은 미미합니다.

Wetter는 "이는 우리가 모든 것을 바로 DC로 전환할 수 없는 이유를 잘 보여줍니다. 동일한 결과를 얻기 위해 간단한 플러그와 소켓 쌍을 설계하는 것이 훨씬 더 복잡합니다. 간단히 말해서 교류의 세계가 확립된 것입니다. 우리는 70개 이상의 회사가 힘을 합쳐 장치에 대한 표준을 개발하고 있는 ODCA(Open Direct Current Alliance)의 창립 멤버이기도 합니다. 혁신 간의 개별 경쟁보다 시스템 개념이 더 중요합니다."라고 설명합니다.

Dr. Helmig와 Dr. Wetter

DC에 대해 확신하는 Dr. Helmig와 Dr. Wetter

요약

Helmig 박사는 확신합니다. "쇼케이스의 수가 늘어날수록 이 기술을 사용하는 것이 점점 더 쉬워질 것입니다. 그 동안 고객의 관심이 꾸준히 증가하고 있습니다. 많은 업계 고객들이 현재 All Electric Society Factory에서 얻고 있는 경험에 대해 더 자세히 알고 싶어 하고, 직접 방문하여 확인하고 싶어 합니다."

두 혁신가는 자신들의 임무가 성공할 것이라고 확신합니다. "우리는 이 기술이 통할 것이라고 믿습니다. 이 기술의 장점은 분명합니다. 이는 우리의 비전인 All Electric Society와 완벽하게 완벽하게 부합하며 개발될 제품 역시 미래를 위한 가치 있는 투자입니다."

작가: Lutz Odewald

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DC 전원 그리드: 개념에서 현실로

모두가 직류에 대해 이야기하고 있습니다. 하지만 실제로 이 기술이 어떻게 작동하는지 아십니까? 비용 절감 잠재력이 얼마나 되는지 아십니까 어떤 장애물이 있으며 어떻게 하면 이를 극복할 수 있는지 아십니까? 피닉스컨택트 전문가인 Tobias Lüke가 기본 사항을 설명하고 구체적인 예를 들어 구현 방법을 설명합니다.

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Tobias Lücke, DC 피닉스컨택트 전문가

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