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Mobile Cooler

What Is a Mobile Cooler?

A mobile cooler refers to a cooling device that can be used without an outdoor unit.

While its cooling capacity is lower compared to room air conditioners with an outdoor unit, the appeal lies in its compact size and portability, making it suitable for indoor use as well as camping or car camping.

Though it lacks an outdoor unit, there are various types available, such as portable air conditioners that function by attaching a ventilation hose to a window, serving as a substitute for an outdoor unit. Other types include evaporative coolers that blow air cooled with water, cooling fans that can be plugged into USB ports for tabletop use, and more. Larger units generally have higher cooling capacity, but it is essential to choose one that suits the installation location and intended use, considering the balance between size and portability.

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Electrical Cabinet Fan

What Is an Electrical Cabinet Fan?

Electrical cabinet fan is a cooling device used to dissipate heat in electronic cabinets, crucial for the safe operation of electronic components. They work by circulating air, drawing in cool air to absorb excess heat and expelling warm air to regulate the cabinet’s internal temperature.

These fans are key to preventing overheating and ensuring the performance and longevity of electronic components within cabinets, especially in environments where electronic devices generate significant heat.

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Dosing Tank

What Is a Dosing Tank?

A dosing tank is a component of wastewater treatment systems, used when soil conditions or gravity make natural wastewater flow challenging. Dosing tanks hold wastewater from purification tanks, allowing solids to settle. When the water level reaches a certain height, a float-activated pump sends the wastewater to a treatment facility.

Dosing tanks help regulate the frequency of wastewater pumping to leaching fields, playing a key role in managing water levels and ensuring efficient wastewater treatment.

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Desiccant Breather

What Is a Desiccant Breather?

Desiccant breathers are devices designed to prevent external dust from entering tanks like hydraulic oil tanks and reservoirs. Attached to air vents and oil inlets, they contaminants from entering the tank.

Constructed from durable materials such as plastic or alloy, desiccant breathers are simple to remove and maintain. Regular cleaning is crucial to prevent clogging from accumulated dirt and ensure their effectiveness.

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PTC 서미스터

PTC 서미스터란?

PTC 서미스터는 일정 온도 이상에서 저항값이 급상승하는 전자부품입니다.

PTC는 Positive Temperature Coefficient (Positive Temperature Coefficient)의 머리글자를 딴 것으로, 온도와 저항이 양의 상관관계가 있다는 뜻이다. 서미스터(영문: Thermistor)는 Thermal Sensitive Resistor ‘열에 민감하게 반응하는 저항체’에서 파생된 단어입니다. 저항체를 피측정체에 접촉시켜 전기 저항의 차이로 온도를 측정할 수 있는 부품을 말한다. 저항체에는 금속 산화물 반도체를 사용하는 것이 특징입니다.

또한 PTC 서미스터를 사용한 과전류 보호 장치를 리셋 가능 퓨즈라고 합니다. 관형 퓨즈나 블레이드 퓨즈는 한번 끊어지면 교체해야 하는 합금 소자를 사용하기 때문에 일반 퓨즈와는 원리가 다릅니다.

리셋 가능 퓨즈는 회로에 과전류가 흐르면 PTC 서미스터가 고온이 되어 저항값이 높아져 전류값이 제한됩니다. 과전류 발생 원인이 제거되면 PTC 서미스터의 온도가 낮아져 저항값이 낮아집니다. 따라서 복귀 가능한 퓨즈로 활용됩니다.

PTC 서미스터의 사용 용도

PTC 서미스터는 전자 기판 등에 사용되며, 가전제품부터 산업용까지 폭넓게 사용됩니다. 다음은 PTC 서미스터의 사용 용도의 일례입니다.

  • 스마트폰 등의 과전류 및 과부하 보호
  • 소형 모터의 과부하 보호
  • 전기 카펫 및 전기 히터
  • 모터 및 전력 반도체의 과부하 보호 기능

PTC 서미스터는 온도가 낮을 때는 저항값이 낮지만, 과전류로 인해 과열되면 저항값이 급상승합니다. 이 메커니즘을 통해 전기 회로의 과전류 보호에 사용됩니다. 내장되는 회로는 히터 회로, 전자통신기기 등입니다.

또한, 전력 반도체나 모터 등을 사용할 때는 과열 보호를 고려해야 합니다. 이때 PTC 서미스터가 사용됩니다. 과열로부터 보호하기 위해 배열용 방열판이나 모터 권선 등과 PTC 서미스터를 물리적으로 열결합하여 사용합니다.

PTC 서미스터의 특성에서 저항값이 증가하는 것을 이용하여 과열을 감지하여 동작을 정지시키거나 전원을 차단하는 형태로 회로를 구성합니다.

PTC 서미스터의 원리

PTC 서미스터는 크게 3가지 특성을 가지고 있습니다.

1. 저항 온도 특성

저항값이 실온에서 퀴리점(실온의 2배 정도의 저항값을 나타내는 온도)까지는 거의 일정하며, 퀴리점을 넘어가면 저항값이 급격히 상승합니다. 이러한 특성으로 인해 전자회로의 과열을 빠르게 감지하여 회로 전류를 제한함으로써 전자부품의 고장을 방지할 수 있습니다.

2. 정적 특성 (전압 전류 특성)

퀴리점을 넘기 전까지는 전압의 상승에 비례하여 전류도 상승합니다. 퀴리점을 넘으면 서미스터 자체의 저항값이 상승하기 때문에 전류값은 감소합니다. 즉 일정한 전력을 유지합니다. 전압전류 특성은 산 모양으로 그래프가 형성되는 것이 특징입니다.

3. 동적 특성 (전류 시간 특성)

PTC 서미스터의 전류 시간 특성은 시간이 지남에 따라 전류 값이 감소하는 것이 특징입니다. 통전 직후에 큰 전류를 흘릴 수 있는 특성을 이용하여 모터 기동 등에 사용됩니다.

PTC 서미스터의 종류

PTC 서미스터는 크게 폴리머계와 세라믹계의 두 가지로 나뉩니다.

1. 폴리머계

폴리머계는 폴리에틸렌 등의 고분자 재료에 전도성 입자를 혼합하여 제조되는 PTC 서미스터입니다. 전도성 입자에는 카본블랙이나 니켈 등이 사용됩니다.

머리글자를 따서 PPTC라고도 한다. 리셋 가능 퓨즈는 폴리스위치 등으로도 불리는데, 이 명칭은 폴리머에서 유래한 것이다. 과전류 보호 용도로만 사용되는 PTC 서미스터입니다.

2. 세라믹계

바륨 티타네이트에 미량의 희토류 원소를 첨가한 세라믹을 재료로 하는 PTC 서미스터입니다. 첨가제의
양과 종류를 조절하여 퀴리 온도를 조절합니다. 과전류 보호뿐만 아니라 소자 회로 및 자기 제어형 발열체에도 사용됩니다.

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NTC 서미스터

NTC 서미스터란?

NTC 서미스터는 온도가 올라가면 저항값이 낮아지는 성질을 가진 전자부품입니다.

NTC는 Negative Temperature Coefficient(음의 온도 계수)의 머리글자를 딴 것으로 온도와 저항이 음의 상관관계가 있다는 뜻입니다. 서미스터(영문: Thermistor)는 Thermal Sensitive Resistor ‘열에 민감하게 반응하는 저항체’에서 파생된 단어입니다. 저항체를 피측정체에 접촉시켜 전기 저항의 차이로 온도를 측정할 수 있는 부품을 말합니다. 저항체에는 금속 산화물 반도체를 사용하는 것이 특징입니다.

NTC 서미스터는 재료가 저렴하고 가공이 용이해 서미스터 중에서도 가장 범용성이 높습니다. 미세한 온도 변화에도 저항값이 변하기 때문에 정밀도가 높은 서미스터입니다. 우리 주변의 가전제품이나 산업기기 등에 널리 활용되고 있습니다.

저항값의 차이를 감지하여 온도 센서로 활용되고 있습니다. 리드형, 칩형, 디스크형, 박막형 등이 있습니다.

NTC 서미스터의 사용 용도

NTC 서미스터는 저렴한 특성으로 인해 산업용부터 가전제품까지 폭넓게 사용됩니다. 주로 온도 센서로 활용되고 있으며, 그 예는 다음과 같습니다.

  • 스마트폰의 내부 온도 감지
  • 전자 기판의 돌입 전류 저감
  • 전자체온계의 온도 측정
  • 진공청소기 모터 온도 모니터링
  • 냉장고의 온도 감지

1. 스마트폰에 적용

스마트폰은 열에 약한 부품이나 열에 의해 정확도가 떨어지는 부품이 사용되기 때문에 열이 쌓이지 않도록 하는 것이 중요합니다. 그래서 내부 온도 변화를 NTC 서미스터가 감지하여 IC에 정보를 전달합니다. 실온을 측정하는 것뿐만 아니라 회로의 안정화 및 고장을 방지하기 위해 과열로부터 회로를 보호하는 온도 보호 소자로도 활용됩니다.

2. 돌입 전류 감소

전기-전자기기에서 전원을 켤 때 일시적으로 정상 전류값을 넘어 큰 전류가 흐르는 경우가 있습니다. 이 전류를 돌입전류라고 합니다. 돌입전류의 발생 원인으로는 대용량 커패시터의 초기 충전 등을 들 수 있습니다.

NTC 서미스터의 저온 시 고저항 값을 이용하여 전원 인가 시 돌입전류 억제에 사용되는 경우가 있습니다. 전류 부하에 의해 서미스터의 온도가 상승하면 저항값이 감소하여 전력도 마찬가지로 감소합니다.

통전에 의한 온도 상승으로 저항값이 낮아지기 때문에 고정 저항을 사용하는 것보다 전력 손실을 줄일 수 있습니다. 따라서 NTC 서미스터는 돌입전류를 간편하고 효과적으로 제한하는 ICL(Inrush Current Limiter: 돌입전류 제한기)로서 전자기기의 회로 보호에 사용됩니다.

3. 온도 측정 회로

NTC 서미스터는 온도 측정 회로로 널리 사용되는 부품입니다. 온도 변화를 저항값 변화로 감지하는 부품이기 때문에 다른 저항기와 함께 사용하는 경우가 많습니다. 가장 많이 사용되는 회로 구성은 정전압 소스에 풀업 저항 또는 풀다운 저항을 통해 서미스터를 연결하여 사용하는 방법입니다.

NTC 서미스터의 원리

NTC 서미스터의 주성분은 세라믹이며, NTC 서미스터는 망간, 니켈, 코발트 등의 산화물을 혼합 및 소결한 반도체 세라믹에 전극을 부착한 것입니다. 도핑 물질에 따라 N형 반도체와 P형 반도체가 있습니다.

일반적으로 온도가 상승하면 자유전자와 정공의 이동 속도는 작아집니다. 그러나 NTC 서미스터는 원자가대 전자가 열에너지를 받아 전도체로 이동하고, 전도체 내 자유전자와 정공이 증가하는 비율이 더 커서 저항이 작아집니다. 온도가 올라가면 저항값이 기하급수적으로 낮아지는 특성을 가지고 있으며, 저항온도계수는 1℃당 3~5% 정도 낮아지는데, NTC 서미스터는 저항값이 완만하게 낮아지는 것이 특징입니다.

NTC 서미스터를 만들기 위해서는 원료인 산화물을 균일하게 혼합하여 800℃~1,000℃에서 가성소성합니다. 이를 분쇄한 후 입자의 크기를 성형에 적합한 크기로 키워 최종 모양으로 성형하고 1,300~1,500℃에서 소성합니다. 마지막으로 전극을 형성하고 에폭시 수지로 외장하여 완성합니다.

NTC 서미스터 선택 방법

NTC 서미스터는 용도, 치수, B상수, 저항값 등에 따라 선택합니다. 용도는 NTC 서미스터를 사용하는 용도입니다. 차량용, 전자기판 실장용 등이 있습니다. 치수와 함께 실장하는 장면에 따라 선정합니다.

B상수는 온도 변화에 대한 저항값의 기울기로, NTC 서미스터의 재료 배분에 따라 달라지며, B상수가 클수록 온도에 따른 저항 변화가 커집니다. 따라서 B 상수가 큰 제품은 고감도, 작은 제품은 저감도를 나타냅니다.

저항값은 실온(25℃)에서의 정상 저항값입니다. 일반적으로 저온 환경에서는 저항값이 작은 제품을 선택하고, 고온 환경에서는 저항값이 큰 제품을 선택합니다.

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DC Alternator

What Is a DC Alternator?

A DC alternator is a generator that charges batteries by converting engine power into electricity.

When the engine starts, the alternator transforms kinetic energy into electrical energy, which is then used to charge the battery. This electricity is essential for powering the starter motor and providing energy for interior devices and starting the engine.

DC alternators are efficient at generating power even at low engine speeds, such as during idling. Advances in design have led to lighter and more compact models, with increased power generation capacity to meet the demands of modern electronically controlled automobiles.

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Data Acquisition Software

What Is Data Acquisition Software?

Data acquisition software is a tool for extracting data from diverse sources. It enhances profitability and customer service by automating and streamlining data extraction processes.

Manual data extraction is time-consuming and error-prone. Data acquisition software automates this process by connecting to databases, web pages, and other data sources, retrieving necessary data based on specified conditions, and enhancing the efficiency of data acquisition.

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Control Console

What Is a Control Console?

A control console is a system designed for monitoring and controlling machinery facilities. As automated machinery expands and systems become more complex, control consoles become essential for precise and error-free operation.

They are particularly valuable for quickly detecting abnormalities, ensuring accurate and efficient operation, especially in settings like elevators where early anomaly detection is crucial. Control consoles are commonly used in factories with complex, large-scale machinery requiring centralized management.

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GPS 모듈

GPS 모듈이란?

GPS 모듈은 우주 상공에 있는 수많은 인공위성에서 발신되는 GPS 신호를 수신하여 위치 정보 등을 파악하는 장치를 말합니다.

GPS는 ‘Global Positioning System’의 머리글자를 딴 용어로, 전 세계의 정확한 위치 정보를 측위할 수 있는 시스템이다. GPS 모듈로 정확한 위치 정보를 얻을 수 있다면 현재 이동 중인 속도와 방향, 목적지까지의 거리를 계산할 수 있습니다.

GPS는 미국에서 운영되는 위성 측위 시스템이지만, 일본에는 GPS 정보를 보정할 수 있는 ‘미치비키’라는 일본에서 운영되는 위성 측위 시스템이 있습니다.

GPS 모듈의 사용 용도

GPS 모듈은 동작, 위치 정보, 이동 속도, 방향 등이 필요한 기기의 위치 탐지 용도로 사용되며, GPS 모듈의 구체적인 용도는 다음과 같습니다.

스마트폰이나 스마트워치의 지도 앱을 사용하기 위한 위치 관측
자동차 내비게이션에서 자동차의 위치, 속도, 방향, 목적지까지의 거리 산출

GPS 모듈의 제품 사양에 따라 위치 정확도, 계산 시간, 위치정보의 오차 정도가 제품에 어느 정도 영향을 미치는지 고려하여 선정하는 것이 중요합니다.

지하나 건물 등 GPS 신호의 차폐물이 있는 경우 신호를 정확하게 수신하지 못할 수 있다. 차폐물에 의해 작아진 신호를 처리하여 수신할 수 있는 고정밀 GPS 모듈도 있습니다.

GPS 모듈의 원리

GPS 모듈의 원리는 인공위성에서 발신되는 GPS 신호를 수신하고 그 신호를 처리, 분석하여 모듈의 현재 위치를 산출하는 신호처리 알고리즘을 가지고 있다는 점에 있습니다. GPS 모듈의 수신부는 통상은 패치 안테나 등의 수동 안테나와 LNA(저잡음 증폭기)에 의해, 미약한 신호를 검파 증폭하고 RF 처리와 베이스밴드 처리가 이루어짐으로써 정확한 위치 정보를 산출하기 위한 GPS 신호가 처리됩니다.

이 GPS 신호를 처리하는 알고리즘은 위치 검출의 정확도를 높이고 소비전류를 줄이기 위해 제품마다 다양한 고안이 이루어지고 있습니다. 인공위성에서 발신되는 GPS 신호는 두 가지 주파수로 발신되는 것이 일반적이다. 그 신호에는 신호를 발신한 시점의 시간과 그 시간대의 인공위성의 정확한 위치 정보가 포함되어 있습니다.

그 GPS 신호를 GPS 모듈의 수신부에서 4개 이상의 다수의 인공위성으로부터 신호를 수신합니다. 이 GPS 신호를 통해 인공위성으로부터의 거리를 계산할 수 있고, 3개의 인공위성으로부터의 거리를 알면 현재 지구상의 위치를 계산할 수 있습니다.

4번째 이후의 인공위성은 시간 오차 조정에 사용되어 보다 정확한 위치 정보 산출에 도움이 됩니다.

GPS 모듈의 기타 정보

1. GPS 모듈에서 다루는 주파수

GPS 모듈에서 다루는 주파수는 보통 L1대역으로 불리는 1575.42MHz와 L2대역으로 불리는 1227.6MHz이며, 간혹 L5대역인 1176.45MHz의 주파수가 사용되기도 합니다.

L1 대역에는 C/A 코드라는 민생용 식별 코드와 P 코드라는 군용 코드가 포함되어 있으며, 일반적으로 C/A 코드가 사용됩니다.

2. GPS 모듈의 위치 정확도

GPS 모듈의 측정 정확도에는 여러 가지 요인이 위치 정확도에 영향을 미치지만, 오차를 발생시키는 주요 요인은 다음과 같습니다.

전리층
대기 중에 있는 층 중 하나로, GPS 위성의 전파가 이 층을 통과할 때 속도가 느려져 오차가 발생합니다.

대류권
이것도 대기 중의 한 층입니다. 건조한 대기와 수증기 속에서 전파의 굴절로 인해 오차가 발생합니다.

멀티버스
GPS 위성에서 발신된 전파를 수신할 때, 지면이나 구조물 등 여러 가지에 전파가 반사됩니다. 멀티패스라고 불리는 이 현상으로 인해 전파가 교란되어 오차가 발생하게 됩니다.

이 중 멀티패스는 이로 인해 수신할 수 있는 위성 수량 자체와 위성 간 배치가 제한되기 때문에 가장 큰 오차 요인이 됩니다. 참고로 GPS 모듈 자체의 성능에 따라 오차는 다르지만, 일반적인 기기에 탑재된 타입의 경우 수신 상태가 좋은 환경에서는 반경 10미터 정도, 수신 상태가 좋지 않은 곳에서는 100미터 정도의 오차가 발생합니다.

하지만 스마트폰에는 WiFi, 시간 보정, 앱 위치 정보 시스템 등 GPS를 보정하는 시스템이 있기 때문에 이를 함께 사용하면 위치 정확도를 더욱 높일 수 있습니다.

3. 일본의 위성 측위 시스템 ‘미치비키’

GPS 모듈을 보다 정확하고 안정적으로 수신하기 위해 현재 ‘미치비키’라는 일본의 위성 측위 시스템이 있으며, 2018년 11월부터 4기로 운용을 시작했습니다. 위성으로 측위하는 것은 4기 이상의 위성이 있으면 가능하지만, 안정성을 위해서는 더 많은 위성을 볼 수 있는 것이 바람직합니다.

일본판 GPS로 불리는 ‘미치비키’는 기존 GPS 위성의 전파가 차단되어 위치정보가 불안정해지는 지점을 보완하여 안정적인 고정밀 측위를 실현하고 있습니다.