특허 기술 포트폴리오를 기반으로 모듈식 전력 부품 및 완전한 전력 시스템을 설계, 제조하는 업체인 바이코(Vicor)가 CCell Renewables와 산호초 육성을 위해 협력하여 전원 공급 시스템을 통한 해양생태계 개선 및 지역 사회 보호에 힘쓴다고 밝혔다.

CCell Renewables는 해양 과학 전문회사로서 새로운 산호초를 대규모로 복원하고 재배함으로써 해양 침식을 방지하고 해양 생태계를 개선하는 임무를 수행한다. 최근 수치에 따르면 세계 해안선의 70% 이상이 침식되고 있다. 전 세계적으로 2억명의 사람들이 산호초가 제공하는 보호 작용에 의존하므로 전 세계의 많은 서식지에서 지역 사회와 생계가 위험에 처해 있다.

CCell 산호초 재배 시스템은 해수의 새 산호초에 초기 골격을 제공하는 데 이를 위해 전기분해를 기반으로 양극과 음극(전극)으로 작용하는 대형 강철 프레임에 탄산칼슘(석회석)을 고착시킨다. 이 기술을 이용하면 산호가 자랄 수 있는 매우 강력한 석회암 암석을 만드는 기간이 수백년에서 5년으로 단축되므로 매우 혁신적이다. CCell은 또한 산호초 재배 시스템에 전력을 공급하기 위해 태양, 풍력 및 파도 에너지와 같은 재생 가능 에너지원을 사용한다.

이러한 모든 재생 가능 전원은 전기분해 프로세스의 주요 문제점인 환경적 조건으로 인해 출력 전압이 다양하다. 산호초가 자라는 석회암 구조는 불순물이 없고 강한 분자 구조로서 최적의 속도로 육성해야 한다. 전기분해 공정은 정확해야 한다. 너무 느리면 아무것도 자라지 않으며 너무 빠르면 석회암이 견딜 수 없다. 따라서 전원 공급 네트워크는 광범위하고 까다로운 조건에서 높은 수준의 제어 및 정확성으로 작동할 수 있어야 한다.

◇전원 공급 네트워크

매우 다양한 입력 전압 사양과 1.2V~4V의 ‘골디락스 영역(goldilocks zone)’ 내 전극 사이의 전위차(전기장)를 엄격하게 조정해야 할 필요성에 직면하여 바이코는 FPA(Factorized Power Architecture)를 권장한다.

DC-DC 기능을 PRM 레귤레이터와 VTM 전류 멀티 플라이어의 두 모듈로 분해하면 전원 공급 네트워크를 레귤레이션 및 변환에 최적화할 수 있다.

PRM 벅-부스트 레귤레이터(buck-boost regulator)는 넓은 입력 전압 범위에서 작동하며 제로 전압 스위칭(ZVS) 토폴로지를 갖추고 있어 매우 높은 효율과 전력 밀도를 제공한다. 또한 PRM은 쉽게 병렬 연결되어 더 높은 전력을 구현한다. VTM은 전류 밀도가 높은 고정 비율(non-regulating) 공진 컨버터이다. 완벽하게 함께 작동하여 PRM은 산호초에 필요한 전압을 타이트하게 레귤레이션하고 VTM은 다운 변환 및 전극으로의 전류 전달을 처리한다.

CCel의 CEO 윌 배이트맨(Will Bateman)은 “이 독특하고 복잡한 애플리케이션에서는 산호초의 성장을 가속화하기 위해 정확한 측정과 제어가 필요하므로 끊임없이 변하는 변수를 가진다”며 “이제 우리는 바이코의 FPA를 사용한 고성능 디자인을 갖추고 있으므로 전 지구의 생태계와 커뮤니티를 대폭 개선할 것으로 확신한다”고 말했다.

CCell은 전 세계적으로 산호초 재배에 전념하고 있으며 현재 멕시코에서 200m 길이의 새 산호초를 만들기 위해 준비 중이다.