한국전기연구원, ‘최저효율제 고효율 유도전동기’ 개발
에너지 절감을 위한 실효성 있는 대책의 하나로써 전기에너지 소비의 주범인 전동기의 효율을 높이기 위해 고효율 전동기 사용을 의무화하는 “삼상유도전동기 최저효율제”가 지난 2008년부터 단계적으로 시행되고 있는 가운데, 국책연구소가 기술개발에 한계가 있는 중소기업의 지원을 위해 중견 전동기업체들의 주요 생산품목이자 개발이 가장 시급한 저용량급 고효율 삼상유도전동기를 공동 개발해 상용화를 앞두고 있다. 제품의 품질향상 및 제조원가 감소 등을 이끌어 최저효율제 시행에 따른 중소기업의 고효율 전동기 개발 및 상용화에 크게 기여할 전망이다.
▲ 최저효율제 시행 과정 :
- 2008년 7월 1일: 37kW 초과 200kW 이하 3상 유도전동기
- 2010년 1월 1일: 15kW 초과 37kW 이하 3상 유도전동기
8극 전동기 확대 적용 (37kW 초과 200kW 이하)
- 2010년 7월 1일: 0.75kW이상 15kW 이하 3상 유도전동기(개발 대상)
- 2011년 1월 1일: 8극 전동기 확대 적용 (0.75kW이상 37kW이하)
한국전기연구원(KERI·원장 유태환 www.keri.re.kr) 구대현 박사팀은 2010년부터 37kW 이하의 고효율 전동기의 사용을 의무화하는 최저효율제(37kW 초과 전동기는 2008년부터 시행) 시행에 대비하여 2007년부터 3년간 지식경제부 및 한국에너지기술평가원의 과제 지원을 받아 (주)을지전기, (주)신명전기, (주)성신 등 11개 전동기 제조업체 및 (주)포스코 TMC, 신진기업(주) 등의 금형, 코아 제조업체와 협력, 7.5kW이하의 고효율 삼상유도전동기 12개 모델(2010년 7월부터 시행 대상)을 개발하고 상용화 준비에 돌입했다고 밝혔다.
고효율전동기는 기존 전동기보다 3~5% 높은 효율을 가지는 전동기를 뜻한다. 가장 전기에너지를 많이 사용하는 전동기를 새로 개발된 고효율 전동기로 대체할 경우, 연간 수천억원 가량의 에너지 절감을 이루어 낼 수 있어 가장 실효성 있는 에너지 절감 대책의 하나로 주목 받고 있다. 국내 대기업의 경우, 고효율 전동기 개발을 위한 연구 개발을 꾸준히 진행하여 선진국과 대등한 수준의 중대형급 고효율 전동기를 상품화하고 있는 반면, 중소기업들은 연구 인력이 부족하고 고효율 전동기 개발을 위한 설계, 해석, 생산 기술 등이 매우 취약한 실정으로 이에 대한 연구개발 지원이 절실한 상황이었다.
한국전기연구원(이하 ‘KERI') 연구팀은 이번 개발을 통해 기존 고효율 제품에 대비해 재료비를 5~20% 가량 낮추었으며, 또한 많은 투자비용이 드는 코아 및 회전자 다이캐스팅용 금형도 함께 개발 완료함으로써 중소기업의 설계 및 제품 생산에 대한 부담을 경감시켜 가격경쟁력을 확보하도록 했다.
통계에 따르면, 2009년 기준 현재 우리나라의 전체 전력사용량 394,474GWh(기가와트아워) 중에서 약 40%이상이 삼상유도전동기로 인해 소비되고 있다. (전체 전동기의 전력사용 비중은 약 60%)
KERI 전동력연구센터 구대현 센터장은 “평균 효율을 4% 가량 높인 고효율 전동기로 기존 일반전동기의 70%를 대체한다고 가정할 때, 약 4,639GWh의 전력(1GW급 원자력 발전소 2.2기의 발전량에 해당)을 절감할 수 있으며 이는 약 3,600억원 가량의 비용절감 효과를 뜻한다.”고 설명하고 “더욱이 늘어나는 전력수요를 충족하기 위해 필요한 발전소 및 건설 부지선정, 공사기간 등을 감안하면 그 경제적 파급효과는 수 조원이 넘을 것으로 기대된다.”고 강조했다.
연구팀은 이외에도 지난 2009년부터는 전동기 관련 중소기업의 요청으로 이번 개발과제에 포함되지 않은 37kW이하 19개 모델의 고효율 전동기 및 금형을 추가로 개발하는 2단계 과제를 진행하는 등 최저효율제 정착에 필요한 중소기업 지원과 산업계 기술개발을 뒷받침하고 있다.
한편, KERI는 산업전기연구본부를 통해 고효율·고출력·고속·고정밀 전동력 응용기술을 개발하고 있으며, 현재 에너지 절감을 위한 고효율 전동기, LCD 및 반도체장비용 고출력 횡자속 전동기, 산업용 및 전기자동차용 고속회전기 분야 등 산업과 직결된 연구 수행을 통해 국가경제발전과 에너지 절감대책 수립에 기여하고 있다.
한국전기연구원 개요
한국전기연구원(KERI)은 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 정부출연연구기관이다. 1976년 국가공인시험기관으로서 첫 출발한 이후 2017년 기관평가에서 우수 등급을 획득하는 등 최고 수준의 전기전문연구기관이자 과학기술계 대표 정부출연연구기관으로 성장했다. 현재 경남 창원에 소재한 본원 외에 2개의 분원(안산, 의왕)이 있으며, 전체 직원수는 620여명에 달한다. KERI는 실현 가능하면서도 대규모 파급효과가 기대되는 연구과제를 집중 선정하여 국가사회에 기여하는 대형 성과창출을 위해 연구개발에 매진하고 있다. 주요 업무분야는 차세대전력망 및 신재생에너지, 초고압직류송전(HVDC), 전기추진 및 산업응용 기술, 나노신소재 및 배터리, 전기기술 기반 융합형 의료기기, 중전기기 시험인증 등이 있다.
웹사이트: http://www.keri.re.kr
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한국전기연구원 전동력연구센터
구대현 센터장
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