해양 사고 절감하는 ROV에 대한 필요성 늘어
비디오레이, ROV의 안정성/기동성 향상 위해
바이코의 DCM, BCM, SAC, PRM 기술 채택


항만 보안 및 감시, 기뢰 대항, 수중 수색 및 구조, 해양 생태 연구 등은 모두 위험한 임무다. 이로 인한 선박 및 인명 피해를 줄이기 위해 원격조종 수중 로봇(Remotely operated underwater vehicle; ROV)을 활용하는 사례가 늘고 있다.

접근하기 어려운 심해에서 장시간 머물러야 하는 ROV는 △임무 수행 공간 확보 능력과 △해류 변화를 견디는 추력과 △안정적인 영상 시야 제공을 위한 안정성이 필요하다. 이를 위해선 견고한 고밀도의 전력 분배 네트워크(PDN)가 필요하다.

비디오레이(VideoRay) 사의 ‘디펜더(Defender)’ ROV는 호스트 플랫폼, 선박 등에서 전력을 공급받으면서, 최대 305m, 부유 모드 시엔 2000m 깊이에서 연중무휴 작동할 수 있다. 또한, 최대 8시간 동안 수중 작업 가동을 유지할 수 있다.

바이코는 9일, 비디오레이와 협력하여 부피가 큰 히트 싱크 및 EMI 필터 시스템의 필요성을 줄여 △보드 공간 낭비를 줄이고, △효율적인 냉각이 가능한 시스템을 설계하여 디펜더 ROV에 적용했다고 밝혔다.

모듈형 부품을 기반으로 하므로 특정 용도에 맞게 쉽게 조정 가능한 디펜더 ROV는, 침하 장비 내부의 모든 메인 추진기 및 제어 전자 부품에 전원을 공급하기 위해 ‘바이코 DCM™ 시리즈 컨버터’를 사용하여 400V_DC의 저전압 전력을 만든다.

DCM 시리즈 DC-DC 컨버터는 모니터링 및 자동 종료 기능을 통합한 소형 풋 프린트에서 고전력 밀도를 실현한다. DCM 시리즈는 더 긴 테더에서의 큰 전압 강하를 허용하기 위해 넓은 입력 전압 범위를 수용한다.

비디오레이 프로 4 메인 컨트롤러에 사용되는 ‘바이코 BCM® 버스 컨버터’는 호스트 선박의 정류된 AC를 72V_DC로 변환하여 테더를 통해 ROV에 분배한다. 또한, 수월한 열 관리를 위해 고급 히트 싱크 및 액티브 쿨링을 사용한다.

BCM은 공진 탱크 기반 DC-DC 컨버터 아키텍처인 ‘바이코 SAC™(Sine Amplitude Converter) 토폴로지’를 사용하여 양방향 고정비율 DC-DC 변환을 수행한다. 36~800V의 입력 전압 범위 및 다양한 K 팩터별 전압 변환과 함께, 일부 BCM에는 통합형 PMBus® 텔레메트리, 컨트롤 및 EMI 필터링이 적용된다.

또한, 최대 2,400W/in³의 전력 밀도와 98%의 최대 효율에 도달할 수 있으며, 입력을 고전력 어레이에 병렬로 연결하고 출력을 직렬 또는 병렬로 연결하여 단일 모듈보다 훨씬 더 높은 출력 전압 및 전류를 달성할 수 있다.

비디오레이의 배터리 구동식 ROV는, 배터리 관리를 위한 정전류 및 정전압 제어기능이 있는 ‘바이코 PRM™ 벅부스트 컨버터’를 사용한다. 영전압 스위칭(ZVS) 아키텍처가 적용된 PRM 벅부스트 레귤레이터는 넓은 입력 전압 범위를 수용하고, 레귤레이션 및 조절 가능한 출력 전압을 제공한다.