서부발전, 중앙대와 전력소모 없는 전자접촉기 세계 최초 개발
서부발전, 중앙대와 전력소모 없는 전자접촉기 세계 최초 개발
  • 조강희 기자
  • 승인 2019.04.16 09:25
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소양강댐 4기 용량의 소비전력 절감…연간 2천억원 아낀다
한국서부발전이 세계 최초로 개발한 전력소모없는 전자접촉기.
한국서부발전이 세계 최초로 개발한 전력소모없는 전자접촉기.

[한국에너지신문] 한국서부발전(사장 김병숙)은 11일 중앙대 노종석 교수가 이끄는 전기에너지 응용연구실과 협업을 통해 투입상태 유지 시 전력소모가 없는 전자접촉기(MC)를 세계 최초로 개발했다.

이 전자접촉기는 경제적, 기술적, 사회문화적으로 기대성과와 파급효과가 매우 클 것으로 예상되는 기술로서, 상위 SCI 저널지 논문 게재 및 특허 출원 등을 통해 그 가치를 높이 평가 받았다. 전자접촉기란 모터, 전등, 발열기 등의 다양한 전기부하를 개폐해 부하를 보호 또는 제어하기 위한 장치 중 하나다.

개폐장치란 전기를 차단 또는 스위칭하는 장치다. 전력 시스템에 필수적인 기기이며 송배전 전력 시스템, 전기자동차 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 철심을 감은 코일이 핵심인 전자접촉기는 코일에 전원을 인가하여 전기가 흐르게 되면 코일에 자속이 발생하고, 고정코어(Fixed Core)가 전자석이 된다. 이때 상측의 가동코어(Movable Core)가 복귀 스프링(Return Spring)을 압축시켜 가동접촉자가 고정접촉자에 붙게 되면서 전원 “투입”상태 및 “통전”이 이루어지고 회로에 연결된 부하(모터 등)에 전원이 공급되는 원리이다.

현재 시중에서 사용되고 있는 대표적인 전자접촉기인 솔레노이드형과 영구자석형 대비 이번에 개발된 기술은 솔레노이드형 전자접촉기 대비 에너지 효율, 내구성, 신뢰성, 안정성이 향상됐다. 솔레노이드형은 투입상태 유지를 위해 투입코일에서 지속적으로 전력이 소모되나, 이번에 개발된 전자접촉기는 영구자석을 적용, 제어보드 및 콘덴서가 없기 때문에 투입상태에서 전력소모가 없다.

솔레노이드형 전자접촉기의 문제점인 전력소모 문제와 발열현상으로 인한 배전반과 분전반 내부의 온도 상승, 진동현상에 따른 소음, 접점 융착, 수명단축, 순간정전현상에 따른 오작동, 화재 등 전기사고의 위험성 등이 해소됐다.

기존 영구자석형 전자접촉기 대비 고장위험과 미작동, 유지보수비용 상승 등의 문제도 해결됐다. 이번에 개발된 전자접촉기는 영구자석형 전자접촉기의 구동회로와 콘덴서가 모두 제거된 형태로, 구동회로와 콘덴서 때문에 발생하는 오작동에 대한 불안감과 유지보수비용의 상승, 투입상태 유지 시 발생하는 전력소모 등의 문제가 해소됐다.

기존 솔레노이드형을 이번에 개발된 전자접촉기로 대체하면 연간 전력 소모량이 소양강댐 4기의 발전용량과 맞먹는 146만 MWh의 소비전력을 줄일 수 있으며, 연간 약 2000억원의 비용 절감효과를 가져온다.

서부발전은 향후 본 기술개발 제품의 사업화를 위한 전담조직이나 사내 벤처를 구성해 발전소 현장에 적용할 수 있게 보완 후 일반 상용화 제품으로 출시할 계획이다.


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