전기연구원 친환경전력기기연구센터 연구·개발 성과
[이투뉴스] 전기연구원(KERI)은 전력기기 분야에서 지구온난화의 주범으로 지목되고 있는 SF6(육불화황)를 대체할 최고 성능의 친환경 절연가스를 개발한데 이어 이를 초고압 송전급 차단기까지 적용할 수 있는 설계기술을 확보했다고 1일 밝혔다.
연구원에 따르면 전력기기는 항상 전기가 잘 통해야 하지만, 돌발사고나 안전의 이유로 전기를 차단하는 절연(insulation) 기능도 필수다. 지금까지는 성능이 우수하고 계통 고장 시 고장전류를 차단하는 아크소호 성능이 월등한 SF6가 주로 쓰였다.
하지만 SF6는 지구온난화에 영향을 미치는 지수(Global Warming Potential)가 이산화탄소의 2만3500배에 달한다. 대기에 한 번 누출되면 3200년을 머물며 환경에 악영향을 미친다. 한전이 배출하는 온실가스 총량의 상당량을 SF6가 차지하고 있다.
하지만 SF6 대체 소재개발은 신약개발 이상의 난이도와 도전을 요구할 정도로 어렵다. 전 세계가 뛰어들고 있지만, 이렇다할 성과를 거두지 못하고 있다고 한다. 전기연구원이 국책 연구기관으로 사명감을 갖고 관련 연구를 시작한 배경이다.
연구원은 우선 현재 산업군에서 사용하고 있는 가스 가운데 지구온난화 지수가 낮은 물질을 우선 분류한 뒤 1차 후보군에 대한 전기적·화학적 특성을 정밀 분석해 2차 후보군을 추렸다.
이후 절연 및 폭발·발화 제어 성능시험 결과를 토대로 최종 후보 물질들을 선정했고, 전력기기에 적용하기 위한 최적의 비율을 도출해 친환경 절연가스를 독자 개발했다. 연구원은 이 가스를 ‘K6’로 명명했다.
K6는 지구온난화 지수가 1 미만으로 환경친화적이면서 심각한 독성도 없다. 가스를 전력기기에 적용하기 위한 필수 조건인 끓는점도 –26℃로 낮아 대부분의 지역에서 안정적으로 기체의 특성을 갖는다.
여기서 더 나아가 전기연구원은 K6를 초고압(145kW) 송전급 차단기에 적용하고, 국제전기기술위원회(IEC) 국제 규격에 따른 차단 성능시험까지 통과했다.
초고압 송전급 차단기는 절연가스 적용이 가장 어려운 분야로 손꼽힌다. 연구원은 이번 시험 통과를 계기로 배전에서 송전에 이르는 다양한 전력기기(차단기, 변압기, 개폐기 등)에 K6를 적용할 계획이다.
오연호 친환경전력기기연구센터장은 “K6 해외 선진업체가 주도해 온 절연가스보다 더욱 성능이 뛰어나고 친환경적”이라며 “우리나라가 글로벌 전력기기 산업에서 수출 최상위권을 차지하는 만큼 경제·산업적 파급력이 매우 클 것”이라고 말했다.
이상복 기자 lsb@e2news.com
