▲ 전기연구원이 개발한 친환경가스를 적용한 72.5㎸ 31.5㎄급 개폐장치.

가스비용 저렴…친환경적이면서 인체에도 무해

한국전기연구원(KERI, 원장 직무대행 유동욱) 신전력기기연구센터 송기동·오연호 박사팀이 선도전기와의 협업을 통해 대기오염의 주범인 SF6가스를 대체하는 친환경가스 및 72.5㎸ 31.5㎄급 개폐장치 설계기술을 국내 최초로 개발했다.

SF6가스는 전기가 통하지 않게 하는 절연성능과 계통에 고장이 발생할 경우 고장전류를 차단하는 아크소호 성능이 월등히 우수해 전력기기 분야에서 50년 이상 사용돼 왔다.

환경에 대한 문제로 그간 전 세계적으로 SF6를 대체할 개폐장치 개발 노력이 꾸준히 진행됐지만 만족할만한 성과를 보지 못했던 상황에서 전기연구원의 이번 성과는 완벽한 친환경 대체가스를 적용한 개폐장치의 개발로 평가받고 있다.

전기연구원의 이번 개발성과의 가장 큰 특징은 인공적으로 합성한 물질이 아닌 지구상 자연에 존재하는 이산화탄소와 산소를 적절한 비율로 혼합한 가스를 적용한 개폐장치를 개발했다는 것으로 가스의 비용도 기존 SF6가스 대비 절반에 가까운 수준이다.

연구팀은 이와 함께 절연성능과 차단성능을 예측할 수 있는 설계기술도 독자적으로 개발했다.

지구온난화지수가 23,500인 SF6가스를 적용한 개폐정치와 비교했을 때 이번에 개발된 기술을 활용했을 때는 지수가 1 미만일 정도로 친환경적이고, 인체에도 무해한 것으로 나타났다.

이번에 개발한 기술을 국내 전체 72.5㎸ 개폐장치에 적용할 경우 연간 600만 톤의 온실가스를 저감하는 효과가 발생할 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다.

전기연구원은 이번에 개발한 개폐정치를 소규모 분산전원 간 계통연계를 위한 송전선망에 주로 활용할 계획이다.

원천기술과 관련한 국내외 특허출원을 완료한 전기연구원은 이번 성과가 전력기기 산업계로부터 많은 관심을 받을 것으로 전망하고, 핵심설계 기술을 145㎸급 개폐장치에 확대 적용해 세계시장 개척에 적극 나설 방침이다.

이번 연구 개발자인 오연호 박사는 “SF6 대체가스와 이를 적용한 전력기기는 그동안 해외 선진업체가 주도해온 고난도 기술영역이었지만 전기연구원은 이보다 더욱 친환경적이고 인체에도 무해한 가스 및 개폐장치를 개발함으로써 수입대체 효과도 기대할 수 있다,”면서 “개발 기술은 72.5㎸급 이하 배전급 개폐장치뿐만 아니라 145㎸급 이상의 초고전압 기기에도 확장 적용할 수 있어 기술이전을 통해 국내 전력기기 업체들의 경쟁력강화에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.