한국무라타, EMI 억제 부품과 기술 지원으로 개발자 설계 부담 완화

전자기기의 소형화와 고속화가 가속되면서 EMI(전자파 간섭, Electromagnetic Interference) 문제는 제품 개발의 핵심 과제로 떠오르고 있다. 특히 GaN(질화갈륨), SiC(탄화규소) 등 고속 스위칭 반도체 기반 회로에서 고주파 노이즈는 피할 수 없는 설계 변수로 작용한다. 이에 따라 EMC(전자파 적합성) 테스트를 안정적으로 통과하기 위한 EMI 대책 부품의 중요성이 부각되고 있다.

한국무라타전자는 페라이트 비드, 공통 모드 초크(CMCC), 파워 인덕터 등 EMI 억제 부품 라인업을 통해 광대역 노이즈 대응 솔루션을 제공하고 있으며, 자체 개발한 시뮬레이션 툴과 EMC 테스트 지원 환경을 통해 개발자의 설계 효율성을 높이고 있다고 밝혔다.

무라타에 따르면, EMI는 전도성 노이즈와 방사성 노이즈로 나뉘며, 스위칭 전원 회로, 통신선, PCB 경로 등 다양한 경로를 통해 외부 기기 간섭이나 제품의 오동작을 유발할 수 있다. 특히 GaN/SiC 소자가 갖는 높은 di/dt와 dv/dt 특성은 중·고주파 대역에서 강한 EMI를 유발하며, 이는 단순한 필터로는 제어하기 어렵다.

노이즈 필터는 차단하고자 하는 주파수에 따라 다양한 형태로 설계될 수 있으며,
그 특성을 이해하는 것이 설계의 핵심이다

EMI 환경 제어용 대표 제품 3가지

무라타는 EMI 환경 제어를 위한 제품으로 다음과 같은 3가지 제품을 중심으로 설계 대책을 제시한다.

페라이트 비드(Ferrite Bead) : DC-DC 컨버터 전원 라인의 고주파 노이즈를 흡수해 감쇠시키며, GHz 대역까지 대응 가능한 BLM-H/G 시리즈 등 다양한 라인업을 갖춘다.

 

공통 모드 초크(CMCC) : 케이블을 통해 전달되는 공통 모드 전류를 상쇄해, 외부로 방사되는 EMI를 차단한다.

파워 인덕터 및 RF 인덕터 : 전류 루프를 최소화해 자기장을 억제하고, 회로 내부에서의 노이즈 전파를 차단하는 역할을 한다.

한국무라타전자 기술 지원팀 윤현중 대리는 “특정 주파수 대역의 EMI 문제를 해결하려면 단순히 부품 하나로 접근해서는 안 되며, 시스템 전체에서의 노이즈 전파 경로와 원인을 정확히 파악하는 것이 우선”이라고 강조했다. 이어 “무라타는 시뮬레이션, 실측, 데이터 제공까지 포함된 종합 솔루션을 제공해 개발자가 설계 단계에서부터 EMI 리스크를 최소화할 수 있도록 지원하고 있다”고 밝혔다.

무라타는 설계 초기 단계부터 EMI를 고려할 수 있도록 ‘Simsurfing’이라는 시뮬레이션 툴을 제공한다. 이 툴은 SPICE 모델, S-파라미터, 임피던스 특성 등 다양한 데이터를 기반으로 부품 성능을 예측할 수 있다. 한국무라타전자는 EMC 테스트 환경도 직접 구축해 고객이 제품 개발 단계에서 EMI 성능을 사전에 검증할 수 있도록 지원하고 있다.

윤 대리는 “전자기기의 기능이 복잡해지고 작아질수록 설계자들이 EMI 문제를 눈치채기 어렵다”며, “무라타는 광범위한 EMI 부품군을 바탕으로 자동차 전장부터 통신 인프라까지 다양한 애플리케이션에 맞춤형 솔루션을 제공하고 있다”고 말했다.

무라타 측은 “회로가 아무리 정밀해도 PCB 레이아웃이나 접지 설계가 미흡하면 EMI 테스트에서 실패할 수 있다”며, “루프 인덕턴스 감소, 스택업 최적화, 접지면 확보 등 기초적인 설계 원칙을 지키는 것이 가장 효과적인 대책”이라고 설명했다.

한편, 무라타는 모바일 기기뿐 아니라 자동차 전장, 산업 장비, 5G 인프라, 전기차 등 다양한 고속 신호 환경에 대응하기 위해 EMI 부품의 성능과 소형화를 동시에 강화하고 있으며, 최근에는 고주파 통신 환경에서 발생하는 내부 노이즈 억제를 위한 RF 인덕터 라인업도 확대하고 있다.
 

전자기기의 복잡성이 증가함에 따라 EMI 발생원과 전파 경로는 더욱 다양해지고 있다. 이에 대해 무라타는 “알 수 없는 노이즈까지 찾아내고 억제하는 것이 미래 과제”라고 강조하며, 향후에도 시뮬레이션, 측정, 가이드라인을 포함한 통합 EMI 대응 체계를 지속적으로 발전시켜 나갈 계획이라고 밝혔다.