제룡산업(주)

아몰퍼스 변압기에너지절약 신기술로
변압기 시장 변화 예고

국내 변압기의 전력손실이 막대해 새로운 형태의 절전형 변압기의 필요성이 절실해지고 있는 상황에서 아몰퍼스 변압기의 등장은 에너지절감 등 여러부문에 있어 큰 기대를 모으고 있다.
국내 최초로 개발돼 상용화 한 아몰퍼스 변압기는 특고압에서 저압으로 변성시키는 전력변환장치로서 변압기 철심을 현재의 방향성 규소강판 변압기(G-9 또는 G-6) 대신 비정질 자성재료(Amorphous Metal)로 대체해 무부하손(철손)을 규소강판을 사용하는 일반변압기의 1/5 수준으로 줄인 에너지절약형 신기술이 적용된 변압기이다.
국내 아몰퍼스 변압기는 1997년 한전 배전선로 주상용으로 국내에서 처음으로 개발돼 지금까지 약 13,000여대가 설치, 운전 중에 있는데 업무용/상업용 빌딩 및 공장 등에서 사용되고 있는 대용량의 아몰퍼스 전력용 변압기는 1999년 개발돼 일반 수용가를 대상으로 초기 보급단계에 있다.
국내 아몰퍼스 변압기 제조기술은 1999년 과학기술부로부터 국산 신기술(KT)마크를 획득했고 ‘에너지 위너상 2000’에서 ‘2000년도 녹색기기부문 에너지 위너상’을 수상해 에너지절약제품으로서의 우수성을 인정받았다.
또한 조달청의 2000년 정부조달 우수제품으로 선정됐고 에너지절약 시책의 일환인 고효율 에너지 기자재 대상품목으로 선정돼 공공기관이 우선적으로 사용할 예정으로 있다.
현재 한전 및 업무용/ 상업용 빌딩 그리고 공장 등에서 사용 중인 전력용 배전 변압기를 아몰퍼스 변압기로 대체할 경우 전력용 배전 변압기의 무부하손의 연간 총 손실량 5TWh의 80%인 연간 4TWh(대전광역시의 연간 전력사용량)를 절감할 수 있는데 이를 발전원가(59원/kWh)로 환산할 경우 연간 약 2,360억원의 전력비용 절감효과가 기대되고 있다.
또한 최대전력수요를 약 45만kW정도 감소시킬 수 있어 약 5,000억원의 건설비용이 소요되는 45만kW급 복합화력발전소를 건설하는 효과가 있다.
또한 CO2 유해가스 배출량을 1999년 국내 총 발생량 2억톤의 0.31%에 해당하는 연간 약 62만3,000톤을 줄일 수 있는 효과도 있어 지구온난화에 따른 온실가스 감축에도 상당히 기여할 것으로 기대되고 있다.
이에 따라 국내에서는 이미 10여개 업체가 양산체제를 갖추고 생산·보급을 추진하고 있다.
선진국의 경우 미국에서는 현재 약100만대가 보급돼 사용되고 있고 지구 온난화 방지책으로 ‘THE CLIMATE ACTION PLAN’과 에너지성의 ‘EPA’S Energy Star Transformers Program’으로 고효율 에너지 절약형 아몰퍼스 변압기 사용을 정책적으로 강력하게 추진하고 있다.
일본은 아몰퍼스 변압기가 ‘Energy Saving Equipment’로 선정돼 ‘Energy Saving Law’에 의해 사용이 권장되고 있으며 유럽연합에서도 지구 온난화 방지대책의 일환으로 에너지 절약형 고효율 배전전압기의 사용을 적극 권장하고 있다.


고효율 인증으로 선두주자 대내외 인정

제룡산업은 일찌감치 아몰퍼스 전력용 변압기의 개발에 착수, 수년간의 연구를 통해 지난 99년 ‘비정질 자성재료를 사용한 변압기’로 과학기술부로부터 ‘KT인증’을 받았고 지난해에는 국내에서는 처음으로 아몰퍼스 전력용 변압기에 대해 ‘고효율 기자재 인증’을 획득함으로써 아몰퍼스 변압기의 선두업체로 나서고 있다.
또한 아몰퍼스 변압기에 대한 축적된 노하우를 바탕으로 영업력을 갖춘 LG산전과 공동으로 ‘아몰퍼스 몰드 변압기’개발에 성공함으로써 기술력을 대내외에 입증한 것은 물론 매출확대를 위한 발판 마련과 함께 향후 변압기 시장구도에 적지 않은 변화를 가져올 것으로 기대되고 있다.
제룡산업은 천편일률적인 변압기 시장에서 아몰퍼스 변압기로 차별화를 시도함으로써 시장 확대를 모색해 나갈 계획이다.
제룡산업은 국내시장 개척과 함께 아몰퍼스 변압기의 해외수출도 추진할 예정이다. 제룡산업은 중국이 아몰퍼스 변압기에 대한 수요가 팽창하고 있는 점을 감안, 중국 수출과 함께 일본 시장 진출도 계획하고 있는데 올해에도 좋은 성과가 기대되고 있다.
제룡산업은 향후에도 아몰퍼스를 이용한 여러 제품을 선보일 계획인데 변압기 외에도 고주파기기 등에도 아몰퍼스 기술을 적용, 신제품을 선보일 계획이다.



(주)피에스디테크

PD system (부분방전 On-Line 진단시스
초음파^고주파전류이용 부분방전 완전 검출

전력설비 내부에서 발생하는 부분방전은 전력설비에 치명적인 피해를 가져오는 것으로 이를 검출할 수 있는 시스템의 필요성이 증대되고 있는 상황이다.
절연물 내부의 이물질이나 공극 등 전계가 집중된 곳에서 부분적으로 일어나는 부분방전은 절연내력의 한계를 벗어나게 되면 전면방전으로 진전하게 돼 심각한 문제가 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해결할 수 있는 것이 피에스디테크에서 개발한 ‘PD system ’ 이다.
(주)피에스디테크의 ‘PD system ’은 간단히 말해 전기를 사용하는 상태에서 컴퓨터를 통해 전력설비의 부분방전 상태를 감시·진단할 수 있는 시스템이다.
운전중인 전력용 변압기 내부에서 열화 시 발생되는 부분방전(Partial Discharge : PD) 검출장치를 한국전기연구소와 숭실대 등과 함께 3년간에 걸친 연구 끝에 제작 완료한 것이다.
특히 이 제품은 초음파음향(Acoustic Emission : AE)에 의한 변압기 내부 이상음 검출, 로고스키 코일에 의한 외함접지선에서의 방전전류 검출을 동시에 측정함으로써 변압기 내부 열화 검출을 용이하게 할 있다.
검출된 신호는 2가지 통신방법에 의해 근거리 또는 원거리에서 온라인 감시를 할 수 있고 여러 전력기기에 대한 부분방전을 동시에 측정·감시할 수 있도록 돼 있다.
원격에서 감시할 경우 주위 노이즈를 제거하기 위해 광변환기를 사용해 전자장잡음을 피하고 장거리 송수신이 가능하도록 구성돼 있다.
이 제품은 8개소 이상의 부분방전을 동시에 측정할 수 있고 부분방전 측정을 초음파센서 4CH, 고주파센서 2CH로 동시에 측정할 수 있다.
또한 100pC 분해기능으로 변압기 내부 부분방전 발생점을 탐지하고 자료 전송은 500kbps로 원격에서 변압기를 감시할 수 있으며 진단용 프로그램은 GUI로 돼 있는 등 여러 가지 기능을 가지고 있다.
부분방전 On-Line 진단시스템인 PD 시스템은 초음파 및 고주파 전류의 신호를 증폭하는 SIG보드와 측정된 신호를 디지털화하는 ADC보드, 제어·통신하는 CPU보드, 측정·데이터 보관 및 GUI 구현의 감시용 컴퓨터로 구성돼 있다.
SIG보드는 초음파센서 4개, 고주파전류 센서 2개로부터 신호를 받아 처리하며 증폭률은 초음파가 40∼300kHz에서 68dB, 고주파전류가 0.05∼6MHz에서 60dB까지 가능하다.
ADC보드는 초음파신호 4개, 고주파신호 2개를 동시에 아날로그에서 디지털로 바꿀 수 있으며 디지털화의 속도는 초음파가 8Ms/s, 고주파전류가 20Ms/s까지 각각 4단계로 선택할 수 있도록 돼 있다.
CPU보드는 초음파신호 저장용으로 512kb, 고주파전류신호 저장용으로 1Mb 메모리를 가지고 있으며 최대샘플링으로 전원주파수 3사이클의 측정치를 저장할 수 있다.


전력기기 진단분야 수입대체^수출 앞장

(주)피에스디테크는 부분방전 온라인 진단시스템을 일찌감치 개발해 지난 97년 특허를 출원했고 최근에는 ‘PD system’의 업그레이드를 완료함으로써 부분방전 진단시스템 기술에 독보적인 위치를 차지하고 있다.
전력기기 특히 변압기 진단분야는 그동안 기술 낙후로 인해 진단장치를 외국제품의 수입에 전적으로 의존해왔다.
그러나 피에스디테크의 PD system의 개발 및 상품화로 이제는 해외에 이를 수출할 수 있는 상황으로 수입대체 및 수출효과를 기대할 수 있게 됐다.
부분방전의 검출기술은 전력기기의 절연진단 기술분야에서 가장 중요한 기술로 세계적으로도 이 분야에 대한 연구개발에 주력하고 있다.
피에스디테크의 PD system은 이런 점에서 기술개발을 통한 수출로 국제적으로도 기술력을 인정받음은 물론 수출증대에 기여하는 등 여러 가지 파급효과를 가져오고 있다.
피에스디테크는 앞으로 산업체 수용가의 전력기기와 변전소 및 발전소의 전력기기 진단예방 및 수명예측 등을 통한 차별화된 진단형 온라인 전력감시 진단장치 개발에 주력할 예정이다.
특히 피에스디테크는 올해부터 본격적으로 전력감시 온라인 진단 등을 포함해 온라인 진단제품을 선보여 매출로 연결시킬 계획이다.




삼화기연(주)

디지털 EOCR전동기 소손방지 대명사

산업발전에 중요한 기기인 전동기의 소손 방지는 전동기의 제기능을 위해서는 무엇보다 중요한 부분이다.
이러한 전동기의 소손 방지에 획기적인 변화를 가져온 것이 삼화기연의 EOCR(전자식 과전류 계전기)이다. 이제 EOCR은 과전류 계전기의 대명사가 될 만큼 국내외적으로 그 성능을 인정받고 있다.
EOCR은 기존 열동형 계전기의 대용으로 개발된 것으로 열동형 계전기가 과부하만 보호하는 것에 비해 EOCR은 과부하, 결상, 단락, 역상, 불평형, 지락, 구속 등 여러 가지 기능을 지니고 있는 것은 물론 조정범위를 전동기 특성에 맞게 조정할 수 있어 전동기 내부권선의 층간 단락, 낙뢰써지와 개폐써지로 인한 절연파괴 등에 의한 소손을 제외하고는 완벽하게 전동기의 소손을 방지할 수 있다.
또한 자체소비전력이 매우 적어 에너지절감에도 크게 기여하고 있다.
열동형 계전기에 소비되는 전력은 용량에 따라 차이가 있으며 콘텍터의 규모에 따라 2W에서 12W까지 소모되는데 반해 EOCR은 규격에 따라 0.2W∼1W를 소비하고 있어 현재 국내에서 EOCR을 사용하지 않는 전동기 약 500만대를 EOCR로 교체할 경우 연간 3만4,600MWh의 전기를 절감할 수 있다는 계산이 나온다.
EOCR은 그동안 꾸준히 업그레이드 돼 현재 EOCR-3DM시리즈를 선보이고 있다.
우선 3DM, 3MZ, 3MS, 3M420은 배전반과 분전반 내부에 부착하는 것으로 몸체가 한 개이며 FDM, FMZ, FMS, FM420은 패널매입 전류계형 다기능 보호계전기로 몸체는 분전반 내부에, 전류계는 패널에 매입하는 것이다.
이 모든 기종은 과전류, 부족전류, 결상, 역상, 불평형, 구속, 운전시간 누적표시, 복귀, 고장원인 저장, 출력릴레이 여자기능이 있으며 3DM과 FDM에는 경보와 경보출력형태 설정기능이 있고 3MZ와 FMZ에는 지락기능이, 3MS와 FMS에는 단락기능이, 3M420과 FM420은 전류신호출력기능이 있다.
전류계형 디지털 다기능 보호계전기는 MCU를 내장하고 있고 ASIC칩을 적용하고 있는데 산업자원부 전력신기술지정 5호로 지정 받기도 했다.
이 제품은 하나의 모델로 0.1∼800Amp까지 보호되고 3상 전류 및 순환표시는 각상 5초 간격으로 이뤄진다.
또한 동작원인 표시는 문자와 숫자를 사용해 알기 쉽게 표시했고 Trip 원인 및 Trip시 전류확인이 가능하다.
설정 모드 및 설정치 조정의 편의성도 빼놓을 수 없는데 하나의 스위치로 모드 선택 및 설정이 가능하고 조작 시 느껴지는 클릭 감촉으로 조작확인이 가능하다. 여기에 손쉽게 모드를 선택할 수 있고 정확한 세팅도 이뤄진다.
Total Running Time 및 설정가능 누적 타이머 기능도 갖추고 있어 설정한 운전시간 경과 시 경보출력은 베어링 교체 및 주유 주기 확인을 할 수 있다.
Bar-그래프는 설정전류에 대한 모터의 부하율을 표시하는 역할을 한다.


기술력 바탕 세계시장으로 도약
올 100만 생산능력 미국 등 선진시장 개척

삼화기연은 지난 81년 설립 후 현재까지 70종의 전자식 계전기와 단상 고효율 전동기를 생산해 국내 뿐만 아니라 중국, 독일, 영국, 호주, 스위스, 터키 등 23개국 33개 대리점을 통해 수출을 하고 있으며 해외에서도 EOCR은 호평을 받고 있다.
기술개발을 말해주듯 삼화기연의 특허는 국내등록 87건과 출원 46건 등 모두 133건에 국외 등록 42건과 출원 29건 등 71건에 달한다.
인증 역시 UL, CE, ABS, SEV, KR, CCS, TUV, CSA 마크를 획득했고 99년 2월에는 신기술로 지정 받기도 했다.
또한 김인석 사장은 1985년 발명대상을 시작으로 99년 5월에는 17번째로 은탑산업훈장을 수상하기도 했다.
삼화기연은 이러한 저력을 바탕으로 올해는 해외시장 공략에 적극 나설 예정이다.
미국과 유럽 등 선진시장을 주타깃으로 7월에는 북미시장을 겨냥한 새 모델을 출시할 예정이다.
해외시장 개척을 통해 오는 2003년에는 국내와 해외의 매출비중을 같은 수준으로 가져갈 계획이다.
이를 위해 올해는 100만 생산능력을 갖출 계획이다.




기인텔레콤(주)
PLC 기술상용화시 정보통신시장 새로운 패러다임 등장

전력선통신이란 광범위하게 설치되어 있는 전력선을 이용해 저렴한 비용으로 초고속 인터넷, 디지털 전화, 홈네트워킹, 홈오토메이션, 원격자동제어 등을 가능케 하는 기술로 저속 전력선통신 기술은 오랜 기간 동안 개발돼 다양한 환경에서 주로 제어/자동화에 이용돼 왔다.
전력선을 전원공급이 아닌 다른 목적으로 이용하고자 하는 시도가 가시화 된 것은 1990년대 중반에 이르러서 모뎀 기술을 응용해 10Kbps급의 저속용 PLC(Power Line Communication)기술이 개발돼 사용화 수준에 근접한 제품이 등장하기 시작하면서부터이다.
이러한 저속용 PLC 모뎀은 AMR(Automatic Meter Reading) 방범, 제어, 시스템 등에 활용되고 있다.
PLC는 전력선을 활용해 데이터를 실어 나르는 기술을 의미하는데 이 기술은 22kV급의 Medium Voltage level 및 220V/110V 급의 Low Voltage level의 일반가정에서의 수용가 전력선을 활용하는 두가지 형태로, 현재까지 기술로는 22kV급보다 높은 고압 전력선을 이용한 PLC는 개발되지 못했고 Medium level 및 Low level의 PLC 기술만이 개발돼 왔으며 그 중에서도 특히 Low Voltage급의 PLC 개발이 활발하게 진행되고 있다.
본격적인 PLC 응용제품은 수 Kbps급의 PLC 전송장치에서부터라고 할 수 있다. 예를 들자면 AMR, Home Security, Home Automation, IBS(Intelligent Building System) 등으로 전세계적으로 몇몇 회사들이 이러한 응용제품을 개발 판매하고 있다.
이러한 PLC기술은 인터넷 가입자망 솔루션과 가정용 PC간 홈네트워킹, TV나 냉장고 등 일반가전 제품들의 컨트롤에 활용하는 정보가전, 전기나 가스, 수도 등의 자료를 자동으로 읽어내는 원격검침 등 그 용도가 다양하다.
이러한 PLC기술이 상용화되면 기존 통신시장에 미치는 영향도 크다.
기존 통신시장에서 PLC는 다른 통신기술의 Last Mile Solution의 보완기술로서 경제성과 편이성을 바탕으로 경쟁력을 확대시킬 수 있어 초고속인터넷 가입자망 서비스의 보다 빠른 확산에 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
또한 전력선통신은 인터넷 가입망 서비스에 국한되지 않고 인터넷과 정보 가전의 결합을 가능하게 해준다는 점에서 정보통신 시장에 새로운 패러다임으로 등장하고 있다.
PLC기술은 국내외적으로 아직 시장형성 초기단계이다. 그러나 디지털가전과 사이버 홈 구축 등이 활성화되는 2005년경에는 시장이 본격적으로 형성될 것으로 전망되고 있다.
국내의 경우 초고속 통신망의 구축으로 PLC시장은 그리 크리 않을 것으로 전망되고 있으나 홈 네트워킹과 SOHO 네트워킹 분야는 미국 시장의 10% 정도로 추산되고 있다.
그러나 PLC기술이 상용화되기 위해서는 해결해야 하는 과제도 있다.
전기선 자체가 통신을 하기 위해 설치된 것이 아니기 때문에 근본적으로 발생할 수 밖에 없는 잡음과 회선 길이로 인한 신호감쇠, Impedance Mismatching 등이 해결되야 할 점들이다.


국내 전력선 통신기술 선도
기술력 해외서도 인정…올 10Mbps 독일서 선보일 예정

기인텔레콤은 전력선통신 기술을 선도하는 벤처기업으로 전세계 처음으로 1Mbps급 모뎀 시제품을 개발해 전력선을 통한 음성 및 데이터 전송에 성공함으로써 전력선 통신의 상용화에 근접하는 등 세계적으로 주목받고 있는 신개념 전력선 통신분야에 선두자리를 구축하고 있다.
기인텔레콤은 우수한 솔루션을 제공하기 위해 독일, 일본, 미국 등 정보통신 분야의 선진국들과 협조체제를 구축, 세계적인 기업으로 발돋움하고 있다.
특히 COMDEX 1999와 독일 하노버에서 개최된 CeBIT 2000에서의 성공적인 시현으로 전세계의 전력회사, 정보통신회사, 가전회사들과의 사업관계를 맺고 있으며 독일, 브라질, 중국, 일본 등에서 시범서비스 및 현장테스트를 진행하고 있다.
기인텔레콤의 전력선통신 기술은 초기 단계부터 저속 전력선통신이 아닌 고속 전력선통신기술 개발에서 시작, 통신 인프라를 대체할 수 있는 솔루션을 제공한다는 점에서 기존 기술과는 차별화 된 기술을 개발하고 있다.
기인텔레콤은 이미 구현한 1Mbps 이후 2Mbps의 모뎀 시제품을 출시해 현장에 적용할 예정이며 현재 10Mbps급의 차세대 e-Magic이 개발돼 완료단계에 있어 올해 독일 하노버 CeBIT 2001에서 선보일 예정이다.


<변국영 기자>