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  • 배전용 변압기 히든챔피언 프로젝트 시작된다
  • 경영관리본부
  • 2016-11-14 13:51:11 (조회 : 2,676회)
전기기기 기술혁신사업 일환…소형 고효율 배전변압기 개발 추진
산일전기, 파워맥스, 숭실대, 전기산업기술연구조합 컨소시엄 구성


배전용 변압기 히든 챔피언을 육성하겠다는 야심찬 목표아래 산학연이 뭉쳤다.세계 최고 수준의 효율을 지닌 배전용 주상변압기와 지상변압기 개발이 추진된다. 10일 업계에 따르면, 한국에너지기술평가원이 주관하는 ‘전기기기 기술혁신사업’의 일환으로 오는 2019년 9월년 간 주상(100kVA급), 지상(500kVA급) 소형 고효율 배전용 변압기 개발 사업이 추진된다.

이 사업은 앞으로 5년 후 국내 시장에 상용화하고 국내 레퍼런스를 바탕으로 세계 시장에 진출하기 위해 세계 최고 수준의 효율을 자랑하는 22.9kV MV(중압) 배전용 변압기를 개발하는 것을 최종 목표로 삼고 있다.

◆글로벌 트렌드에 걸맞는 변압기 만든다
시장조사기관 Markets and Markets에 따르면, 글로벌 배전용 변압기 시장은 2020년 189억달러 규모로 예상되고 있다. 2015년 9억달러 규모에서 연 평균 매출액 성장률(CARG)은 12.9%에 달한다. 2029년까지는 연 평균 5.1%의 성장률을 기록할 것으로 전망된다. 배전 변압기 시장의 성장 전망은 인구증가와 경제성장, 신기후체제 및 ICT에 따른 친환경·지능형 기술 수요가 늘어날 것이란 분석에 기초한다.

이에 따라 글로벌 시장에서는 갈수록 강화되는 주요 국가의 에너지효율 기준에 부합하는 변압기, ICT 기술을 접목해 스마트그리드 구축에 필요한 고부가가치형 배전용 변압기가 요구되는 추세다. 산일전기를 주관기관으로 파워맥스, 숭실대, 전기산업기술연구조합 등이 참여하는 ‘주상(100kVA급), 지상(500kVA급) 소형 고효율 배전용 변압기 개발 사업’은 약 50억원을 투입해 주상변압기는 99.52%, 지상변압기는 99.35%의 효율을 만족하고 체적도 10% 가량 축소한 제품을 목표로 하고 있다.
이는 온실가스 감축 및 국가적 에너지 효율시스템을 구축하려는 정부의 목표, 소형 고효율변압기 제품을 요구하는 한전의 움직임과도 맞물린다. 이와 관련 우리나라는 다음달 3일부터 기후변화에 관한 파리협정이 발효된다.

사업 컨소시엄은 포스코의 0.78W/kg 이상급 철심과 새로운 신기술을 채용해 글로벌 트렌드에 맞는 소형 고효율 변압기를 내놓겠다는 각오다.

◆효율 99.52% 세계 최고 수준
가장 주목되는 부분은 미국 에너지부(DOE) 최저소비효율기준(MEPS)보다 무려 5단계나 높은 99.52%(부하율 50%)의 IoT 기반 지능형 및 고 내부식성 주상변압기를 개발하는 것이다. 효율 99.35%의 지상변압기는 미국 DOE의 최고 수준과 동등하다.
이를 위해선 철손(무부하손)의 최소화 기술, 고내부식성 외함 제작 기술, 동손(부하손) 최소화 기술, 스마트센서 적용 기술 등이 동반돼야 한다.

과제를 추진하는 컨소시엄은 철손 빌딩 팩터의 최소화 기술과 철심 형상 및 구조에 따른 최적화 설계, 철손 감소 설계 기법, 외함 재질변경에 따른 내부식성 강화, 외험 코팅방법 개선, 권선 와류손·표류손 최소화, 온도·수분·전압·전류 등 센서 적용시스템 구현 등을 통해 이를 확보해나갈 방침이다. 전자계-열-유동 연성 해석을 통한 손실해석·최적화설계 기법도 새롭게 확보하기로 했다. 와전류 현상 및 자성체 비선형 특성을 해석하고 변압기 권선의 부위별 손실이 고려된 온도분포도 예측할 수 있는 최적화 설계 방법을 찾겠다는 것이다.

◆고효율·특수변압기 시장 선점 목표
업계의 관심은 아무래도 상용화 가능성이다. 컨소시엄은 2019년 9월 개발 과제가 끝나면 약 20대의 테스트베드 시범 설치를 통해 신제품의 실 계통 시험을 추진할 예정이다. 이와 별도로 과제가 끝나는 시점까지 컨소시엄 참여기업들은 50억원을 투자해 신제품 생산 라인과 인프라를 구축할 방침이다.

컨소시엄의 사업화 전략에 따르면, 2022년 해당 제품의 국내 매출 목표는 주상변압기 150억원, 지상변압기 48억원 등 총 198억원을 설정하고 있다. 해외 수출량은 72억원으로 세계 시장의 약 1% 정도를 점유하겠다는 목표다.
전기산업기술연구조합 관계자는 “목표한 제품을 개발하면 연간 약 1580억원 가량의 전력에너지를 절감할 수 있다”면서 “해외 고효율 및 특수변압기 시장을 선점해 배전변압기에서도 히든챔피언이 나올 수 있는 토대를 마련할 수 있다”고 설명했다.



*자료원 : 전기신문 송세준 기자
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