Special Report 2 l 지자체 동향 l 서울시

시민이 체감하는 세계적 LED조명 메카 도시 건설
LED 도시조성 비전 발표… 공공조명 18년까지 100% LED로 교체키로

서울시가 세계적 LED조명 메카 도시 조성에 적극적으로 나서고 있다. 조명 분야는 시 전체 전력수요량의 약 21%를 차지하고, 특히 건물 부문의 경우, 37%가 조명기기로 인해 발생하는 만큼 시내 건물 조명을 기존 조명보다 최대 80%까지 전력을 아낄 수 있는 LED로 교체해 전력 사용량을 획기적으로 줄여나가겠다는 구상이다. 시는 올해에 그치지 않고 2018년까지 공공, 민간부문에 LED조명 보급 확대, 산업발전 및 기술향상, 시민소통, 관련 제도개선 4대 추진전략을 골자로 ‘시민이 체감하는 세계적 LED조명 메카 도시 서울 비전’을 추진해 나갈 계획이다. 서울시의 LED조명 메카 도시 조성 현황을 살펴본다.

서울지하철 1~8호선 전체 역사와 전동차 등 조명 총 65만개가 연내에 100% LED로 교체된다. 이는 국내 최초이자 전 세계적으로도 처음 시도되는 일로서 조명 전력사용 비용을 절반 수준으로 줄이게 된다.
지하철을 포함해 자치구 공공시설 및 시립병원의 삼파장 램프 15만개와 공영시장의 일반램프 5만개를 비롯, 서울 시내 공공조명 100만여 개가 연내 LED조명으로 전부 교체된다.
아울러, 프랜차이즈점, 헬스장, 찜질방, 공동주택 지하주차장 등 조명 다소비 시설에 대해 올 한해(2014년)에 LED조명 300만개를 보급하는 한편, 조계종 등 종교계와도 손잡고 올해 부처님 오신 날에 최초로 연등용 램프 100만개를 LED로 설치하는 등 민간부분에도 LED조명 보급을 더욱 확대한다.
서울시는 이런 식으로 오는 2018년까지 공공은 100%, 민간은 65%까지 LED조명 보급 확대를 추진 중이다. 올해 목표를 완료하면 2018년 목표에서 공공은 50%, 민간은 25%를 각각 달성하게 된다.
시는 지난 2012년 4월 발표한 ‘시민이 체감하는 세계적 LED조명 메카 도시 서울 비전’의 일환으로서 2012년부터 계산하면 연말까지 누적 공공 125만개, 민간 704만개 등 총 830만개를 선도적으로 보급하게 된다.
2014년까지 연도별 125만개 공공 LED보급 현황을 보면 2012년에 5만개, 2013년에 20만개, 올해 100만개이다. 올해까지 704만개의 민간 LED보급은 2012년에 78만개, 지난해 226만개 그리고 올해 400만개이다. 
시는 2012년부터 올 연말까지의 LED 교체 효과로 63빌딩 전체 전력사용량(2011년 35GWh)의 약 10배인 364GWh가 감축돼 연간 437억원이 절감되는 효과가 있는 것으로 분석했다.
조명 분야는 시 전체 전력수요량의 약 21%를 차지하고, 특히 건물 부문의 경우, 37%가 조명기기로 인해 발생하는 만큼 시내 건물 조명을 기존 조명보다 최대 80%까지 전력을 아낄 수 있는 LED로 교체해 전력 사용량을 획기적으로 줄여나가겠다고 시는 설명했다.
LED조명은 기존 조명(백열등, 할로겐 등)보다 수명이 5배나 길어 폐기물 배출량을 1/5로 줄일 수 있다. 수은·필라멘트 등을 사용하지 않아 친환경적이고 더울 땐 차가운 빛을, 추울 땐 따뜻한 빛을 내는 등 색 변화로 인간의 감성을 반영하고 있는 21세기형 광원이다.
시는 올해에 그치지 않고 2018년까지 공공, 민간부분에 LED조명 보급 확대, 산업발전 및 기술향상, 시민소통, 관련 제도개선 4대 추진전략을 골자로 ‘시민이 체감하는 세계적 LED조명 메카 도시 서울 비전’을 추진해 나갈 계획이다.

공공, 민간부문에 LED조명 보급 확대

공공부문은 총 560억원을 투입해 지하철역사·청사 등 100만개 대규모로 교체한다. 우선, 공공부문은 올 한 해 총 560억원을 투입해 LED 총 100만개를 보급한다. 세부적으로 살펴보면 1~8호선 지하철역사 조명 65만개, 자치구(25개) 청사 삼파장 램프 15만개, 공영시장 및 학교 조명시설 6만개 등이다.
지하철 1~8호선 전체역사 조명 65만개는 올 연말까지 100% 교체하는 작업은 세계 최초이다. 특히, 지하철역사 LED조명 100% 교체 사업은 세계 최초로, 45만개(1단계)는 오는 5월 설치가 완료되고(2013년 10월 착공) 나머지 22만개는 올해 말까지 설치가 완료된다.
이는 정부 공공기관인 한국정책금융공사와의 협력사업으로, 교체자금 전액(약 437억)은 정책금융공사가 부담하고 서울시는 절전차액 발생분을 매월 갚아가는 방식이다.
기존 32W 형광등을 LED조명 17.5W로 교체해 발생하는 약 50%의 절전 효과만으로도 교체자금 초과 이익이 발생해 무상으로 교체하는 효과가 있다고 시는 설명했다. 기획재정부 우수사례로 광주시는 2013년 11월 한국정책금융공사와 계약을 맺고 서울시 사례를 도입 중에 있다.
총 70억원 투입해 취약계층 고효율 LED 10만개 무상지원으로 에너지 복지를 실현키로 했다. 
서울시는 총 70억원 사업비(국비 50억, 시·구비 21억)를 투입해 올 한 해 기초생활보장 수급자 2만 가구와 복지시설 160개소에 백열등과 비교해 전기요금을 80%까지 줄일 수 있는 고효율 LED조명 10만개를 전면 무상 지원한다.
LED조명 10만개를 교체하면 약 2천 가구(4인 기준)의 연간 전력사용량(8,168MWh)만큼 에너지 사용량을 줄여 요금으로 환산하면 약 10억원 정도를 절감할 수 있을 것으로 기대된다.
2015년에는 총 5만 가구에 추가 지원해 기초생활수급 가구(약 12만 가구) 중 절반 이상을 LED조명으로 교체한다는 목표로 약 100억원의 사업비를 확보할 계획이다.
또, 시와 자치구가 새로 짓는 모든 공공건물 조명은 기존 70%에서 올해부터 100% LED조명으로 설계하도록 하는 ‘신축 공공건물 LED 의무화’를 추진해 LED조명 확산 기반을 조성해 나갈 계획이다.
공원 내 공원등, 가로변·골목길의 보안등을 LED로 교체하는 ‘LED테마거리’를 올해 말까지 25개 자치구마다 1개소씩 조성한다.
‘LED테마거리’는 서울시가 원전 하나 줄이기 사업의 일환으로 추진하고 있는 25개 자치구별 ‘에너지자립마을’ 내 공원과 마을, 지역별 특화거리 내에 조성된다. 특히 그중에서도 안전이 취약한 곳 위주로 조명을 설치해 에너지 절감은 물론 보안도 한층 강화할 수 있을 것으로 기대된다.

민간부문, 프랜차이즈 등 총 400만개의 LED보급

민간부문은 가격·성능 등 정확한 정보를 제공하고 프랜차이즈, 종교계 등에도 올 연말까지 LED 총 400만개를 보급하는 등 LED조명 설치붐을 일으킨다는 계획이다.
이는 ‘LED조명 허브센터’ 조성, 조명 다소비시설에 LED 보급, 설치자금 저리융자 대폭확대, 민간기업과 자발적 설치 협약 추진, 종교계와 ‘LED로 세상 밝히기’ 전개 등 5개 사업을 추진한다.
‘LED조명 허브센터’는 LED보급을 위한 지역 네트워크로서 ▲LED상담·홍보 ▲제품별·업체별 LED 가격정보 제공 ▲공동구매 대행 등 역할을 수행한다.
시는 총 6개소(권역별 1개소)의 허브센터를 구축, (사)녹색소비자연대, (사)에코허브, 성대골사람들 등 시민단체와 협력해 허브센터를 운영하고 각 단체 사무소를 기획전시 및 상담소로 활용한다.
서울시는 ‘LED조명 허브센터’를 보급 활동 전문센터로 육성해 시민은 제품별 가격, 성능을 비교해 합리적인 소비를 하고, 참여 LED 업체들은 판로를 확보할 수 있도록 한다는 계획이다.
2015년까지 서울 시내 다중이용시설 30만개 중 30%에 해당하는 10만개를 ‘친환경 LED 점포’로 조성한다.
주요 대상은 조명다소비 시설로 에너지 사용량이 많은 프랜차이즈점, 대형마트, 찜질방, 헬스장, 음식점 등이고 총 300만개를 보급한다.
이와 관련해 시는 작년 8월 (사)한국외식업중앙회, (사)한국목욕업중앙회와 업무협약을 체결한 데 이어 지난 4월 안에 한국프랜차이즈 협회와 친환경 LED 점포를 조성한다는 내용의 업무협약을 체결, 추진 동력을 확보할 계획이다.
특히 시는 LED로 교체하면 조명 전력 사용량을 70%까지 절약할 수 있다는 것을 적극적으로 홍보하고, 교체를 완료한 업소에는 ‘친환경 LED 점포’ 인증마크도 부여해 입구에 부착할 수 있도록 할 예정이다.
대부분의 조명다소비 시설 기존조명은 삼파장(25W 내외)을 사용하고 있어 전구형 LED(7~10W)로 교체할 경우, 기존 등기구를 재사용할 수 있어 교체가 용이하며 비용도 저렴하다.
또, 자치구 소식지에도 ‘우리 동네 에너지 점포(가칭)’ 코너를 마련해 해당 점포들을 홍보하는 등 다양한 인센티브를 부여해 민간업소들의 자발적 교체를 이끌어낸다는 계획이다.

국내 최저 금리 1.75%로 최장 8년까지 설치비 지원

이와 함께 올 한 해 150억원을 투입, 국내 최저 금리인 연 1.75%로 최장 8년까지 분할 상환할 수 있는 LED설치비용 지원 프로그램을 가동, 초기 설치비용이 없어 교체하지 못하는 단체, 업소 및 시민을 지원한다.
조계종, 개신교, 천주교 등과의 협력사업을 통해 종교시설의 조명 교체도 추진한다.
우선, 조계종과 MOU를 체결하고 올해 부처님오신날(5월 6일)에 사용되는 연등용 램프 100만개를 기존 백열등에서 LED로 교체하기로 했다.
또, 사찰 내 상시 사용되는 인등(개인 기부 사찰등) 등 조명에 대해서도 LED조명으로 교체해 나간다는 계획이다. 조계종 산하 사찰은 약 500여 개로 연등 등 LED조명으로 교체할 수 있는 수량은 약 100만개로 추산된다.
사찰 내에는 촛불, 백열등 등 다양한 조명이 사용되나 촛불은 화재위험이 있고 백열등은 대표적인 저효율램프로 에너지 지출비용을 상승시키고 있어 LED조명 보급이 시급한 실정이다.
아울러 개신교, 천주교 등 각 교단과도 범종교계 협조체계 구축하고 에너지절약 실천사업의 일환으로 LED조명 진단서비스를 실시해 LED조명의 절감 효과를 홍보하고 설치 운동을 전개하기로 했다.

LED 산업발전 및 기술 향상

서울시는 성장 가능성이 큰 LED산업을 서울의 차세대 먹거리로 육성하기 위해 종합정보센터, 실증단지 등 서울형 특화시설을 조성해 중소기업 지원에도 박차를 가한다.
성수동에 위치한 ‘LED조명 종합정보센터’는 서울시와 건국대(산학협력단)가 협력해 지난 2월 조성했다.
중소기업 20개, 조명디자인협회 등 우수한 기술력을 가진 기업들이 입주해 서로 우수한 기술과 디자인을 나누고, 관련 LED 정보를 얻을 수 있도록 교육 프로그램도 운영하고 있다.
또, LED조명을 전시하고 판매처를 제공해 시민은 이곳에서 국내 우수 제품의 정보를 한 번에 파악하고 구매까지 할 수 있다.
탄천·서남 물재생센터 내에 있는 ‘LED조명 실증단지(Test Bed)’에서 중소 LED제조업체들은 자신들이 개발한 가로등, 보안등, 터널등을 실제 환경에서 기술력(전기적·광학적·신뢰성)을 6개월간 무료로 검증할 수 있다.
검증을 통해 밝혀진 부족한 기술은 관련 전문기관의 ‘맞춤형 과외’를 통해 보완할 수 있다.
서울시는 이곳에서의 비용을 전액 지원해 중소기업들이 비용 부담 없이 실증 과정에 참여할 수 있고, 우수한 성능의 LED 제품은 시 공공시설에 보급하는 등 적극적으로 지원하고 있다.
또, 서울시는 지난 '10년부터 LED분야 기술개발 R&D 추진을 위해 총 6개 사업에 8억원을 투입, 솔라 LED조명, 감성조명 등 연구 성과물을 공공기관, 연구소 등 관련기관과 정보를 공유하고 원하는 기업에도 제공해 기술력 향상을 도모하고 있다.
전국 지자체 중 최초로 국가기준(KS, 고효율)보다 높은 규격의 ‘LED조명 제품 보급기준’을 마련해 기준을 통과한 우수제품에 한해서만 공공에 보급도록 해 LED조명 제조사의 기술 향상을 유도하고 있다.

매년 11월 LED조명 전시회 개최, LED업체 판매 증진과 연결

아울러, 시는 코엑스와 공동으로 LED전시회를 오는 11월 개최한다. LED 시장의 확대와 신제품 및 원천 기술 개발 촉진을 통해 관련 산업을 육성하고 우수 기업들의 해외 시장 진출을 촉진하기 위한 목적으로, LED 부품, 응용제품, 조명제품 등 LED 기술력을 갖춘 100여 개 업체가 참여할 것으로 예상한다.
특히, 미국, 유럽 등 해외바이어 약 500명이 방한해 국내 우수한 LED제품을 조사·구매하는 등 수출계약이 활발히 이루어져 LED중소기업의 매출 확대로 이어질 것으로 기대된다.
아울러, LED 산업의 표준화에 기여함은 물론, 산업 인프라를 조성해 국내 LED 기술이 한 단계 업그레이드되는 계기가 될 것으로 보인다.
관 주도의 LED조명 보급에서 더 나아가 시민에게 LED조명의 장점을 적극적으로 홍보해 자발적인 LED교체를 유도하고 LED 붐을 일으킨다.
우선, 4월 중으로 지하철 5호선 광화문역사 내 조명을 LED로 전면 교체해 시민이 직접 체험하고 이해도를 높이는 소통장소로 꾸며 홍보의 장으로 활용한다는 계획이다.
광화문 형상을 한 LED조명 전시물을 설치하고 다양한 빛 공연을 연출해 LED조명의 우수성을 표현할 예정이다.
또, 아파트 등 공동주택과 일반 주택가를 대상으로 시중가 대비 최고 35% 할인된 가격으로 구입할 수 있는 ‘찾아가는 LED 조명 직거래 장터’를 개최한다.
시민단체인 녹색소비자연대와 협력해 펼치는 이번 장터는 국내 전구형 LED제조사가 직접 참여해 제품의 신뢰성을 높일 예정이다. 아울러, 향후 장터 개최를 희망하는 장소에 지속적으로 진행할 계획이다.
저효율 백열등 사용이 많은 전통시장과 상업시설을 대상으로 ‘백열등 제로 캠페인’을 추진한다. 여기엔 상가(시장) 연합회, 시민단체((사)에코허브)가 함께 한다.
골목형 전통시장 조명사용 실태조사 결과('13년 8월~9월), 전통시장 112개소 내 19,511개 점포 중 2,213개 점포(11.3%)에서 총 8,425개의 백열등을 사용하고 있어 점포당 평균 3.8개의 백열등을 사용하는 것으로 집계됐다.

LED조명 보급 제도 개선

서울시는 환경영향평가 대상인 10만m2 이상 건축물 심의 시 LED조명 설치비율을 현재 50%에서 올 하반기부터 70% 이상으로 대폭 올릴 계획이다.
아울러, 500m2 이상 아파트, 연립, 다세대 등 소규모 건축물 신축 시에도 LED 설치 비율을 10% 이상에서 25% 이상으로 올리고, 에너지 절감률이 높은 지하주차장 조명은 100% LED조명으로 교체토록 유도한다는 계획이다.
김용복 서울시 기후변화정책관은 “공공부문 선도를 시작으로 시민이 비용부담 없이 고효율 LED조명을 사용할 수 있는 환경을 확산시켜 나가겠다”며 “특히 산업인프라 조성과 기술력 향상을 병행해 LED 생산부터 보급까지 시민이 체감하는 LED도시 서울, 세계적 LED 조명 메카 도시 서울로 육성해 나가기 위한 다각도의 노력을 기울이겠다”고 말했다. <출처: 서울특별시청>

Special Report 1 l 에너지저장장치(ESS) 시장 l ③ 기술 동향

ESS 기술 해외수출 등 기술력 인정받아
기존 에너지저장장치보다 충전 3배 빠른 에너지저장장치 기술 개발

국내 연구진이 그래핀의 조각형태인 ‘그래핀 플레이크’를 수직으로 세워 충·방전이 2~3배 빠른 고성능 에너지저장장치를 개발했다. 빠른 충전이 필요한 전기차에 사용될 에너지저장장치 개발에 기여할 것으로 기대된다. 미래창조과학부는 이효영 성균관대 화학과 교수(교신저자), 윤여흥 박사(제1저자) 연구팀이 수직 구조체의 환원그래핀 플레이크 필름전극을 만들었다고 지난 4월 16일 밝혔다.
그래핀 플레이크 전극은 높은 비표면적과 전도성을 가져 에너지저장장치에 적합하지만 전극밀도가 낮아 저장장치 부피가 커지는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 그래핀 플레이크를 압축하거나 첨가물을 넣어 밀도를 높이려는 연구가 있었으나 수평 구조로 인한 느린 충·방전 속도를 개선하는 것이 관건이었다.
연구팀은 수평이 아닌 수직 구조의 플레이크 필름전극을 만들어 기존 단점을 보완했다. 물에 분산된 산화그래핀 플레이크가 수평구조 필름을 쉽게 만드는 것에 착안해 두루마리 형태의 롤을 제조했다. 이를 절단해 수직 구조체의 환원그래핀 플레이크 필름전극을 만들었다.
빠른 충·방전을 위해서는 전극의 균일한 기공 확보가 관건이다. 연구진은 롤을 이루는 산화그래핀 플레이크 시트 사이에 탄소나노튜브를 위치하도록 해 시트 사이에 규칙적인 기공을 형성했다.
개발된 그래핀 플레이크 전극은 기존 에너지저장장치보다 높은 에너지 효율을 보였다. 연구팀은 “기존 사용되고 있는 분말형태나 수평구조 그래핀보다 개발된 전극은 약 3배의 에너지저장용량(170F/cc)을 나타낸다”고 밝혔다. 전극밀도 역시 기존 활성탄이나 그래핀(<0.5g/cc) 대비 높은 것(1.18g/cc)으로 나타났다. 특히 다른 첨가제나 복잡한 공정 없이 수직 구조체를 만들고 이를 규칙적으로 배열해 높은 밀도의 전극을 제조, 높은 비표면적을 갖는 그래핀 플레이크의 장점을 그대로 살릴 수 있어 주목받는다.
이 교수는 “높은 전극밀도를 갖는 수직 구조의 그래핀 플레이크 기술은 고용량 고속의 슈퍼 커패시터와 배터리 충전기 등 차세대 에너지저장장치 개발에 응용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업(창의적 연구)과 한국전자통신연구원의 지원으로 수행됐다. 연구결과는 미국화학회가 발간하는 나노분야 국제학술지 ACS 나노지 4월 2일 자 온라인 판에 게재됐다.

미국 기업에 에너지저장장치 핵심기술 이전

한양대는 에리카캠퍼스 하성규 교수(공학대학 기계공학과)팀이 미국 에너지저장장치(ESS) 분야 선두기업 비컨파워에 ‘플라이휠 에너지저장장치 핵심 기술’을 이전하는 계약을 체결했다. 하 교수팀은 기술료 33만달러(한화 약 3억5,000만원)와 향후 10년간 판매액의 1.5%를 로열티로 받는다.
하 교수팀이 핵심기술 개발에 성공한 ‘플라이휠 에너지저장장치’는 공해가 전혀 없고 무한 수명의 미래 에너지 저장 장치로 기대를 모은다. 하지만 초고속으로 회전하는 로터와 허브의 설계제작 기술 개발이 어려워, 지난 10년간 세계적 연구기관들은 전력량 35kW를 넘지 못했다.
하 교수팀은 로터에 들어가는 유리섬유 및 카본 섬유를 획기적 설계 기법으로 혼합하고 이를 재배치, 지름 약 1m, 무게 1톤, 회전수 약 2만rpm의 로터를 지지하는 허브를 개발해 전력량 50kW를 넘는 저장장치 상용화를 이뤄냈다.
하성규 교수는 “개발한 플라이휠 에너지저장장치는 다른 방식보다 전력 저장 용량을 크게 높일 수 있고, 유지 보수 비용이 낮다”며 “국내에서는 전력사용량이 적은 심야에 여유분의 전력을 저장 장치에 저장한 후 전력수요가 급증하는 낮에 공급하는 방식으로 여름철 전력부족사태를 해결할 수 있는 기술"이라고 설명했다.
에너지저장장치는 물을 저수지나 댐에 저장하듯 수요가 없을 때 전력을 저장한 뒤 필요할 때 꺼내 사용할 수 있다. 플라이휠 에너지저장장치는 초고속 회전 운동에너지로 전환해 에너지를 저장하고, 필요 시 전력으로 변환한다. 풍력발전, 태양광 발전장치에 결합하면 바람·태양 에너지 공급이 일시적으로 끊겨도 전력을 계속 공급할 수 있다.

목재 폐기물로 친환경 에너지 저장 소재 개발

국내 연구진이 목재 폐기물로부터 이차전지에 활용할 수 있는 에너지저장장치를 만들었다.
한국과학기술연구원(KIST) 계산과학연구단 박사와 경희대 화학공학과 박호석 교수, 미국 메릴랜드대 이상복 교수 공동 연구진은 목재 폐기물로부터 생체고분자인 ‘리그닌’을 추출해 재생 가능한 에너지 저장용 전극 소재를 개발했다고 밝혔다.
기존의 무기물 기반의 이차전지 소재는 값이 비싸고 재생이 어렵다는 문제를 갖고 있었다. 연구진은 폐기되어 버려지는 목질계 바이오매스 내 존재하는 리그닌 나노결정을 2차원 나노신소재인 그래핀과 결합시켜 고용량 및 빠른 충·방전, 장기 내구성을 가지는 재생 가능한 친환경 ‘슈퍼커패시터’용 전극소재를 개발했다. ‘슈퍼커패시터’는 전기화학적 반응을 통해 에너지를 충전하는 에너지 저장 소자로서, 리튬 이차전지에 비해서 높은 출력, 빠른 충·방전 속도 및 오래 사용해도 안정하다는 장점을 갖고 있다.
연구진이 개발한 ‘리그닌·그래핀 전극’은 충전용량을 기존의 ‘활성탄 전극(200F/g 이하)’의 2배 이상인 432F/g까지 증가시키는 데 성공했다.

Special Report 1 l 에너지저장장치(ESS) 시장 l ② 민간기업

LG화학·삼성SDI 등 대기업 에너지 저장사업에 가속 붙인다
맥스컴·프로파워 등 중소업체 ESS 신제품 발표로 시장 점유 나서

차세대 먹거리로 떠오르고 있는 ‘에너지저장장치(ESS)’ 사업에 내로라하는 국내 기업들이 속속 뛰어들고 있다. 지난 3월 LG화학은 주주 총회를 통해 ‘ESS 설비 및 관련 제품 제조’를 사업 목적에 추가했다.
ESS는 배터리 여러 개를 묶어 전력이 남는 시간에 충전했다가 전력공급이 부족할 때 사용할 수 있도록 한 장치다. 풍력ㆍ태양광 등 발전량이 불규칙한 신재생 발전원 출력을 안정적으로 만들고 전력생산 비용을 줄일 수도 있다.

LG그룹, 차세대 미래 먹거리로 ‘ESS’ 주력

LG그룹이 차세대 미래 먹거리로 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)를 정하고 전략적 육성에 나섰다. 최근 정부가 ESS 핵심기술에 대한 관심을 표명하고, 수요관리 중심으로 에너지 정책 패러다임을 전환하겠다고 나서면서 ESS에 대한 시장의 관심이 뜨겁다. LG화학, LG CNS 등 계열사들이 신재생에너지에 ESS를 결합한 신개념 전력시스템 개발에 박차를 가하고 있다.
정부는 지난 1월 분산형 발전시스템 구축과 신재생에너지 보급을 11%까지 확대 목표 등을 주요 골자로 한 2차 에너지기본계획을 발표했다. 에너지 세율조정과 전기요금 체계 개선, ESS 설치 인센티브 제공 등을 통해 2035년까지 전력수요의 15%를 달성하겠다는 계획이다.
ESS는 전력을 저장해 필요할 때 사용함으로써 전력 이용 효율을 높이는 시스템이다. 전기요금이 저렴할 때 전력을 저장한 후 전기요금이 비싼 피크 시간대 사용할 수 있다. ESS가 전기분야에서 오랫동안 유지된 ‘생산-소비’ 이원 구조를 ‘생산-저장-소비’로 재편하는 에너지 혁명 꿈의 기술로 꼽히고 있는 이유다. 태양광, 풍력 등 신재생에너지의 출력 안정 등 에너지 활용 효율성도 높일 수 있어 에너지 분야의 핵심 성장동력으로 평가받는다.
정부와 지방자치단체도 ESS와 신재생에너지를 결합한 ‘에너지 자립 섬(자립형 마이크로 그리드)’ 구축에 뛰어들었다. 도서 지역에 설치된 디젤발전기 대신 신재생에너지 발전원을 활용해 에너지 자립을 달성한다는 목표다.
글로벌 시장조사업체인 네비건트 리서치에 따르면 ESS 세계시장 규모는 2020년 47조원, 2030년 120조원까지 성장할 전망이다. 한국 시장의 경우 2017년 연 9,000억원까지 커질 것으로 예상한다.

핵심기술 결집 ‘태양광·ESS 결합’… 마이크로그리드 솔루션 구축

LG그룹은 태양광을 이용한 신재생에너지원에 ESS를 결합한 전력시스템을 신성장동력으로 보고 기술 역량을 확보하는데 역량을 결집하고 있다.
LG는 태안 태양광발전소에 태양광과 ESS를 결합한 ‘마이크로그리드 솔루션’을 구축했다. 이로써 발전소 운영에 드는 전력을 자체 생산할 수 있게 됐다. LG CNS가 개발한 이 시스템은 LG전자의 태양광 패널과 LG화학의 144kWh 규모의 ESS 배터리를 장착, 발전량과 전력 소요량에 따라 실시간 효율적 사용과 저장이 가능하도록 한 에너지관리시스템(EMS, Energy Management System)이다.
이 시스템을 통해 발전소 운영에 필요한 전력 약 60%를 자체 생산할 수 있게 됐다. 연간 전기비용만 5,000만원 가량 아낄 수 있다. 낮 동안에는 태양광발전을 통해 생산된 전기를 바로 발전소 운영에 사용하고 사용 후 남은 전기를 ESS에 저장했다가 밤에도 사용한다.
LG는 LG전자의 태양광 모듈, LG화학의 ESS 배터리, LG CNS의 EMS를 포함한 전력 관리 솔루션 등 각 계열사가 핵심 분야의 기술 역량을 구축하고 있다. 신재생에너지 발전원과 ESS 및 EMS를 결합한 마이크로그리드 분야에서 경쟁력을 갖췄다는 평가다.
전기차 배터리 분야에서 세계 1위를 달성한 LG화학은 ESS 시장에서 눈에 띄는 성과를 내고 있다. LG화학은 최근 직접 생산한 2차 전지를 적용해 전북 익산과 충북 오창 공장에 각각 23MW, 7MW 규모의 ESS를 설치키로 했다. 이번에 구축하는 ESS는 총 30MW급 국내 최대 규모다.
ESS 가동으로 연간 13억원의 전기료를 절감할 수 있다. LG화학은 대규모 ESS 기술력과 신뢰성을 검증해 이 시장의 주도권을 더욱 강화해 나간다는 계획이다.
LG화학은 LG전자, GS칼텍스, 한국전력 등과 함께 제주도 스마트그리드 실증사업의 3개 프로젝트(Smart Place, Smart Transportation, Smart Renewable)에 참여했으며, 전남 신안군 팔금도에 구축되는 1MW급 ESS에 배터리를 공급하기로 했다. 지난해 5월엔 SCE의 북미 최대 ESS 실증사업인 테하차피 풍력단지의 신재생에너지 전력안정화용 ESS 배터리 공급 계약을 체결하는 등 해외 ESS 시장 공략에도 적극적으로 나서고 있다.

삼성SDI, 전기차·전력저장장치 배터리 시장 공략

삼성SDI는 리튬이온 2차전지 배터리 세계 시장점유율 1위의 기술력과 경쟁력을 바탕으로 전기자동차 및 전력저장장치(ESS) 시장을 적극적으로 공략하고 있다.
우선 지난해 6월 삼성SDI 배터리를 장착하고 출시된 첫 번째 양산 전기차인 ‘크라이슬러 F500e’는 미국 시장에서 큰 인기를 끌고 있으며, 독일에서부터 단계적으로 판매가 시작된 BMW의 전기자동차 ‘i3’도 사전예약 주문량만 벌써 1만대에 달한다. 연비가 무려 리터 당 39km인 후속모델인 ‘i8’은 사전 주문단계부터 매진 사례다. 고성능 스포츠카의 양대 명가 페라리와 포르셰의 전기차에도 삼성SDI의 배터리가 적용됐다.
이 같은 인기의 비결은 세계 최대 수준의 에너지 용량인 60Ah급 배터리다. 60Ah급 고용량 배터리는 기존의 저용량 30~40Ah급에 비해 같은 공간 안에 많은 에너지를 저장할 수 있는 기술이 적용되면서 배터리의 무게를 줄이고 동시에 자동차 내 배터리 공간을 줄여 디자인 제약을 덜었다.
ESS도 삼성SDI가 시장 선점을 위해 주력하고 있는 사업 중 하나다. ESS는 심야나 전기요금이 저렴한 시간에 송전망에 연결된 대용량 배터리에 전력을 충전하고, 이를 전력수요 피크시간이나 전기요금이 비싼 시간에 사용하는 에너지저장장치다.
삼성SDI는 지난 2010년 지경부가 추진한 ‘세계 시장을 선점할 10대 핵심소재(WPM, World Premium Materials)’ 개발 사업에서 ‘고(高)에너지 이차전지용 전극 소재’ 분야 주관기업으로 선정돼 ESS 관련 과제를 수행하고 있다. 같은 해 ‘10kWh급 리튬이온전지 에너지저장시스템 실증사업’이 지경부 국책 과제로 최종 선정됨에 따라 삼성SDI는 작년 말까지 대구시를 대상으로 해당 실증사업을 실시하기도 했다.
이를 통해 경쟁력을 입증한 삼성SDI는 지난 2011년 10월부터 일본의 니치콘사와 가정용 ESS 독점 공급을 시작해 지난해에는 일본 가정용 ESS 시장의 약 3분의 2 이상을 점유했다. 또 일본의 이토추 상사를 통해 패밀리마트와 같은 일본 지역 내 편의점, 소규모 점포에도 ESS를 공급 중이다.
한편, 삼성SDI는 현재 매출의 약 16%를 차지하고 있는 소형 뉴 애플리케이션용 제품과 자동차 전지, ESS 등의 비IT제품 매출 비중을 2020년까지 72%로 늘여 기존의 IT 중심의 사업구조를 신규 비즈니스 영역으로 확대해 나간다는 계획이다.

효성, 전남 가사도에 에너지저장장치 공급

효성은 전남 진도군 가사도에 풍력·태양광 등 신재생에너지 발전시스템과 연계한 에너지저장장치(ESS)를 공급하기로 했다고 지난 3월 13일 밝혔다.
육지의 전력을 끌어와 쓰기 어려운 곳으로 그동안 자체 디젤발전기로 전기를 생산해 왔으나 이번 프로젝트로 친환경 신재생에너지 발전시스템이 갖춰진다. 가사도는 면적 6.4km2에 주민 380여 명의 주민이 살고 있다.    
ESS는 전력변환장치(PCS)와 리튬이온 배터리로 구성돼 전기를 저장했다가 필요할 때 쓰는 저장장치다. 이번에 설치되는 ESS는 1.25MW 용량으로 국내 도서지역에서는 가장 크다. 효성은 8월 말까지 ESS 설치를 끝내면 섬 내 160여 가구에 안정적으로 전력을 공급할 수 있을 것으로 기대했다.   
효성은 작년 말 제주도에 풍력발전연계용 ESS를 설치했으며 삼성SDI 기흥사업장에도 1MW급 ESS를 구축했다. 또 홍콩전력청과도 400kW급 ESS 수주 계약을 체결하는 등 해외시장 개척에도 나서고 있다.

맥스컴, 에너지저장장치(ESS) 개발

중소기업들의 에너지저장장치를 독자 개발하고 시장에 적극적으로 나서고 있어 저장장치 시장은 대기업과 중소기업 간 시장 선점 경쟁도 치열해질 전망이다.
다양한 산업분야의 전력제어 기술을 보유한 맥스컴(대표 박경선)의 에너지저장장치(ESS)가 국내 전력·에너지 시장에서 주목을 받고 있다.
맥스컴은 지난 2010년 정부의 스마트그리드 제주 실증사업 신재생에너지 분야에서 현대중공업 컨소시엄에 참여해 1MW급 대용량 풍력발전기용 ESS를 개발, 실증사업을 완료했다. 사업을 통해 상호운용성 성능과 신재생에너지 전력계통연계형 ESS 기술의 사업성을 검증받았다는 평가다.
지난해 10월에는 산업통상자원부가 2015년부터 구축하는 스마트그리드 확산사업에도 현대중공업 컨소시엄에 참여해 예비사업자로 선정됐다. 사업은 ESS 기반의 국가 스마트그리드 산업의 상용모델을 제시하고 전력피크관리, 정전예방, 분산형 발전 등의 시장을 창출할 예정이다.
맥스컴의 ESS는 양 방향 충·방전이 가능한 전력제어 기술로 최대 1MW급 용량까지 제품화가 가능하다. 맥스컴은 ESS 핵심장치인 전력변환장치(PCS)와 충방전 기술을 보유했다. 이 때문에 회사의 ESS는 고객 요구에 따라 직류(DC)의 입력범위를 자유롭게 설계할 수 있어 신재생에너지와 전력분야의 자유로운 적용이 가능하다.
이 같은 전력제어 기술로 맥스컴은 리튬이온 이차전지에 이어 니켈수소와 연축전지 기반의 다양한 ESS 솔루션을 개발하며 사업영역을 확장하고 있다. 2012년 광역경제권 선도 사업 육성사업에 세방전지와의 컨소시엄에 참여해 니켈수소(Ni-MH)를 이용한 저가형 1MW급의 풍력변동 출력 안정화용 ESS와 양 방향 컨버터를 개발했다. 또, 한국전기연구원이 추진하는 연축전지 기반의 전력 수요관리용 2.4MWh급의 ESS 개발에 500kW급의 PCS를 개발할 예정이다.
1994년에 창립한 맥스컴은 무정전전원공급장치(UPS), 인버터·컨버터, 전력 주파수 변환기, 배터리 충전기 등을 개발·생산해 왔다. 지난해에는 경기도 화성시에 제2공장을 세우고 태양광용 PCS, ESS 등을 위한 연구개발(R&D)과 제품 생산에 주력하고 있다.

프로파워, 스스로 전력 생산하는 ESS 개발

국내 처음으로 연료전지와 리튬이온 배터리를 결합한 하이브리드 에너지저장장치(ESS)가 나왔다. 전기 공급이 단절된 독립전원 환경에 유용할 전망이다.
프로파워(대표 고병욱)는 직접메탄올연료전지(DMFC)와 리튬이온 이차전지를 결합한 4.5kWh급 ESS를 개발했다고 밝혔다. 메탄올과 물만 주입해도 전기를 생산하는 DMFC와 리튬이온 배터리가 가진 각각의 단점을 서로 보완해 장점은 극대화했다는 평가다.
초기 투자비용은 일반 리튬이온 배터리를 장착한 ESS와 비교해 두 배가량 높지만 외부 전원 충전 없이 자체 전력 생산이 가능하고 운영비용은 거의 들지 않는다. 1리터당 500원 하는 3%의 메탄올과 97%의 물로 이뤄진 DMFC에서 생산한 전기를 이차전지에 저장했다가 헤어드라이어 등 급격한 정격 출력을 발생시키는 가전제품에 활용한다. 프로파워는 메탄올과 물의 비율을 제어하는 기술을 보유했다.
이 장비는 2kW급 DMFC와 2.5kWh급 리튬이온 폴리머 이차전지와 PCS 등으로 구성된다. 이는 두 가구(4인 가구 기준)가 하루 동안 사용할 수 있는 전기 사용량과 맞먹는다. 프로파워는 국가 전력망이 부족한 동남아, 아시아, 아프리카 등을 대상으로 시장 공략에 나설 방침이다.

Special Report 1 l 에너지저장장치(ESS) 시장 l ① 정부·공기업

정부, 에너지저장장치(ESS) 보급사업 닻 올려
한전 실증단지 조성, 제주도 ESS 설치 의무화 실시

전 세계 각국이 에너지저장장치(ESS)에 대한 투자를 확대하고 있다. 한전경제경영연구원에 따르면 2013년 전 세계 신재생 청정에너지 투자 금액 중 ESS에 대한 투자는 13% 증가한 것으로 나타났다. 2017년경이면 태양광과 연계한 ESS 설치용량은 약 7GW에 달할 전망이며 시장 규모도 300억달러로 추산하고 있다.
독일은 지난해 5월부터 태양광 연계 ESS에 대해 kW당 최대 660유로를 설치보조금으로 지급하고 있다. 이는 설치비용의 30% 수준으로, 보조금 지급에 따라 ESS와 연계한 태양광 설치도 늘어날 것으로 기대하고 있다.
미국 캘리포니아 주는 전력회사에 ESS 설치 의무를 부과하고 있다. PG&E, SCE, SDG&E 등 3개사는 2024년까지 총 1,325MW 규모의 ESS를 설치해야 한다. 또 기존 태양광 대여사업에 ESS를 접목한 서비스도 출시되고 있다. 지난해 12월 태양광-ESS 사업 추진을 공표한 솔라시티 외에도 스템, 에디슨 등이 사업에 뛰어들었다.
일본은 발전차액지원제(FIT)와 ESS 보조금, 지자체별 ESS 보급사업이 활발히 진행되면서 정전 대비용 ESS 설치도 늘어나고 있다. 특히 민간기업들이 태양광, ESS, 에너지관리시스템(EMS)을 결합한 상품을 선보이고 있다. 파나소닉은 태양광과 연계할 수 있는 1.6kWh, 3.2kWh의 ESS와 홈에너지관리시스템(HEMS)을 제공하고 있다. 교세라도 지난해 초까지 약 만대의 태양광-ESS를 판매하며 현재 14.4kWh 규모의 ESS까지 제공하고 있다. 
우리나라도 예외는 아니다. 정부, 기업, 연구단체를 중심으로 기술개발, 표준화, 혁신적 제품 개발에 적극적으로 나서고 있다.

한전, 공공기관 ESS 시범보급사업

한국전력은 지난 4월 초 한전 대전충남본부에서 공공기관 ESS 시범보급사업 준공식을 개최했다. ESS 보급사업은 정부가 지난해 8월 발표한 ‘ICT 활용 에너지 수요관리방안’ 일환으로 처음 시행됐다. 심야 예비전력을 ESS에 저장했다가 최대 부하 시간대에 방전함으로써 피크전력을 관리하는 방식이다.
대전충남본부 ESS 보급사업은 정부지원 사업비 75%가 투입됐다. 한전KDN과 삼성SDI, 세방전기, 넥스챌 등 5개사가 참여했다.
ESS 설치로 전력수용가는 전기요금을 절감하고 정부는 피크전력 시간대 전력공급 부담을 줄일 수 있다고 한전 측은 설명했다. 한전은 이번에 준공된 ESS 설비로 피크전력 최대 21% 감축과 연간 전기요금 10% 절감 효과를 기대하고 있다. 2017년까지 500MW 규모의 주파수 조정용 ESS를 설치하는 등 국내 ESS 산업 육성에 적극적으로 참여할 것이라고 한전 측은 설명했다.
김병숙 한전 신성장동력본부장은 “한전은 우리나라를 대표하는 에너지 공기업으로 본격적인 ESS 확산과 기술개발로 ESS 산업을 선도해 나갈 것”이라며 “앞으로도 나주 본사 신사옥을 비롯해 전국 사업소에 점진적으로 ESS를 확대 설치할 예정”이라고 밝혔다.
ESS 설비를 설치할 경우 전력수용가는 전기요금을 절감할 수 있고, 국가는 피크전력 시간대의 전력공급 부담을 줄여 전력수급 안정성을 개선하고 전력공급 비용을 절감할 수 있다.

에너지관리공단, 에너지저장장치 설치 적극 유도

에너지관리공단은 ‘정보통신기술(ICT)을 활용한 에너지 수요관리’라는 새로운 시장 선도에 나섰다. 에너지관리공단의 주요 사업은 크게 ‘에너지 수요관리 기반 확충’, ‘고효율기기 보급을 통한 효율 향상 유도’, ‘신재생에너지 보급 확산 및 산업 육성’, ‘기후변화 대응기반 구축’, ‘에너지 절약 생활 실천 문화 확산’ 등으로 나뉜다.
이 중에서도 에너지 수요를 원천적으로 줄일 수 있도록 에너지 체계를 효율화해 합리적으로 수요를 줄인 후 공급을 확대하는 수요관리 정책이 중요하다.
기존에는 에너지를 많이 사용하는 산업 위주로 경제 성장이 이뤄져 저렴하고 안정적인 에너지 공급에 초점을 뒀다. 하지만 한국의 에너지 가격은 사회적 비용이 제대로 반영되지 않아 상대적으로 저렴한 탓에 전력 수요가 급격히 증가했다.
2000~2010년간 한국의 전력소비 증가율은 5.3%로 일본(0.2%), 미국(0.7%), 경제협력개발기구(OECD) 평균(1%) 보다 매우 높다. 에너지관리공단은 정보통신 인프라가 잘 구축된 한국의 ICT를 활용해 체계적인 시스템에 기반을 둔 수요관리에 나섰다.
이를 통해 소비자의 전력 사용 패턴을 합리적인 방향으로 이끌고 에너지 사용의 효율성을 높이는 것이다.
우선 신재생발전사업자에게 에너지저장장치(ESS) 설치를 유도하고, 다양한 형태의 인센티브를 통해 전기를 많이 소비하는 사용자와 공공기관에도 ESS 설치를 권장한다는 방침이다.
또, 에너지 사용량을 관찰하고 분석해 건물(BEMS) 산업체(FEMS) 등에 최적의 에너지 사용기기 통합운전 솔루션을 제공할 수 있는 ‘에너지관리시스템(EMS)’을 보급할 계획이다.
에너지관리공단은 에너지 정책의 패러다임이 기존 공급 위주에서 수요관리 중심으로 바뀜에 따라 지난해 말 대대적인 조직개편을 단행했다.
ICT를 활용한 시스템적이고 근원적인 에너지 수요관리 정책 추진을 위해 수요관리정책실을 신설하고, 국가 에너지 및 온실가스 통계·분석 기능 강화를 위한 통계분석실을 재편했다.
또, 분산전원 보급 기반 조성 및 확대, 열 공급 시장관리를 위해 집단에너지실을 새로 설치했다. 에너지관리공단 관계자는 “기존에 이원화돼 있던 기후변화대응 지원과 목표관리제 업무를 기후대책실로 통합하는 등 조직 간 업무 재조정을 통해 시너지를 제고했다”고 설명했다.

제주도, 에너지저장장치 설치 의무화

제주도가 국내에서 처음으로 신재생에너지 일부를 반드시 에너지저장장치(ESS)로 설치해야 한다는 ‘신재생에너지+ESS’ 융합 모델 구축을 의무화한다.
날씨나 기후변화에 따라 발전량 기복이 심한 신재생에너지 발전 효율을 높이기 위한 유일한 대책이지만 일각에서는 ESS 추가에 따른 비용 부담 등 사업자 반발도 예상된다.
제주특별자치도는 풍력발전기 설비용량에 따라 일정량 이상 ESS 설치 의무화를 담은 ‘전력계통 연계망의 안정 및 풍력발전출력 신뢰 향상을 위한 ESS 설치’ 공고를 고시한다고 지난 3월 20일 밝혔다. 도내 풍력 발전사업 허가를 받은 사업자는 1년 내 발전 설치 용량의 10% 만큼 ESS를 의무 구축해야 한다. 제주에 운전 중인 풍력발전기 64기(설치용량 110MW)에 해당하는 약 11MWh(배터리 용량)를 포함해 앞으로 들어서는 풍력발전기 모두가 ESS를 구축해야 한다.
지금까지 풍력발전기에서 생산된 전력은 전력계통에 보내 한국전력 전력수급정책에 따라 도내 수용가에 전달됐다. 하지만 풍력·태양광 발전기는 날씨에 따라 발전량 기복이 심해 전력계통에 안정적인 공급이 어려웠다. 이에 ESS의 저장한 전기는 풍력발전기의 부족한 출력량을 채우거나 남는 발전기의 전기를 저장해 재사용하는 데 활용된다. 제주도의 풍력 등 신재생에너지원 발전비율이 늘어날 전망이다.
하지만 긍정적인 효과와 달리 반발도 예상된다. ESS 도입으로 적지 않은 비용이 소요되기 때문이다. 종전 투자 대비 3~4년의 손익분기점(BEP)이 늘어날 수 있다는 우려까지 제기됐다. 10MW의 풍력발전기 구축비용은 약 200억원이지만 10억원 안팎의 ESS(1MWh급)를 추가해야 한다. 여기에 기존에 없었던 발전 손실도 발생한다. 풍력에서 생산된 전기를 ESS에 담았다가 전력계통에 보낼 때 발생하는 충·방전 손실은 약 15%에 달한다. 그만큼 한전에 판매할 수 있는 전력량이 줄어든 셈이다.
산업통상자원부는 제주의 풍력발전기 ESS 구축 의무화에 따라 기존 신재생공급인증서(REC) 가중치를 피크 시간에 따라 0.4에서 최고 2까지 변동 부과하는 방안을 검토 중이다. 초기비용 부담을 덜기 위한 대책으로 해석된다.
김홍도 제주도 스마트그리드과장은 “전력계통 연계망에 안정적인 공급과 풍력발전출력 신뢰도 향상을 위해 ESS 구축 의무화를 고시할 것”이라며 “발전사업자의 초기 투자비용 부담을 줄이는 방안을 검토하고 있다”고 말했다.
업계 관계자는 “풍력발전기와 ESS 융합은 발전효율은 물론이고 발전기 운영에도 도움되는 최적의 모델이지만 초기 투자비용이 적지 않게 든다”며 “충·방전 과정에서 손실되는 전력 소모 등을 고려해 더욱 현실적인 지원책을 마련해야 한다”고 말했다.

전력저장장치(ESS) 선점 경쟁 ‘후끈’

한국전력이 마이크로그리드(독립형전력망) 구축사업을 본격화하면서 전력저장장치(ESS)용 리튬이온 2차전지 배터리 시장이 활기를 띨 전망이다. 삼성SDI와 LG화학 등 배터리 업계는 벌써 초기 시장 선점을 위한 치열한 경쟁을 벌이고 있다.
LG화학은 지난 2월 포스코ICT가 전라남도 신안군 팔금도에서 추진하는 마이크로그리드 사업에 배터리를 공급했다. 용량은 시간당 1메가와트(1MW/1MWh)로 소형 발전소 급이다. 팔금도 전체 가구에 해당하는 330가구가 사용할 수 있는 전력량이다.
이에 앞서 삼성SDI는 효성이 제주 가파도에서 추진 중인 출력용량 1MWh급의 마이크로그리드용 배터리를 수주한 바 있다. 효성이 최근 추진 중인 전남 가사도 마이크로그리드 사업에는 중소 업체가 ESS용 배터리를 공급한다.
‘마이크로그리드’란 다수의 분산전원 및 ESS 등을 이용해 내륙의 전력망이 닿지 않는 고립지를 중심으로 신재생에너지 등을 활용해 자체적으로 전력을 생산하고 저장·공급하는 소규모 전력망을 뜻한다.
업계에서는 한전의 마이크로그리드 구축사업이 가시화되면서 국내 ESS 시장이 빠르게 성장할 것으로 기대하고 있다.
한전은 도서 지역을 대상으로 독립형 마이크로그리드 표준모델 사업화 전략을 연내 수립할 계획이며, 내년부터는 국내 시범사업을 본격화하고 이후 해외에도 진출할 계획을 잡고 있다. 미국과 일본 역시 DOE 시티오브 프론트 콜린스(City of Fort Collins)·센다이 프로젝트 등을 진행 중이다.
시장 전망 역시 밝다. 네비건트 리서치(옛 파이크 리서치)에 따르면, 마이크로그리드 시장 규모는 오는 2020년 400억달러까지 성장할 전망이며, 규모는 5.7GW 수준이 될 것으로 내다봤다. 아직 경제성 확보 등 실증 단계지만 향후 이 사업이 활성화되면 ESS용 배터리 수요 확대에도 적잖은 기여를 할 것으로 보인다.
ESS 기술관계자는 “(ESS는)중앙 집중형 시스템의 단점을 극복하기 위해 소규모 에너지 저장 장치의 설치 수요가 높아 50MW급 이하 규모의 에너지 저장 장치 분야에서 두각을 나타낼 것으로 판단된다”며 “국내 리튬전지 기반 ESS 시장은 실증을 통한 사업화 및 제도적 기반 조성이 완료되는 2014년부터 서서히 개화될 것으로 예상한다”고 말했다.
한편, 업계에서는 세계 ESS 시장이 2013년 16조원에서 2020년 58조원 규모로 연평균 53%의 폭발적인 성장세를 보일 것으로 전망하고 있다.

Special Report 시작페이지

ESS(에너지 저장 장치) , 공공·민간 ‘필수’로 보편화 전망
ESS 시장, 3년 뒤 9,000억원 규모… LG·삼성 등 대기업 중심 경쟁 치열

ESS는 2020년까지 가격이 절반으로 떨어지며 보급이 늘어날 전망이다. ESS는 전기를 저장하는 대형 배터리다. 발전소에서 생산된 전기를 저장했다가 송배전 설비를 통해 수요처로 보내는 역할을 한다. 전기가 가장 필요한 장소에, 가장 필요한 시간에 딱 맞게 전기를 공급하는 데 유용하다. 우선 대형 건물, 공공기관 등을 중심으로 대규모 ESS 설치가 보편화할 전망이다. 정부는 2015년까지 ESS 설치 규모를 중소형 LNG(액화천연가스) 발전소 1기 규모인 20만~30만kW(킬로와트)까지 늘리기로 했다. 에너지 시장의 변화로 혜택을 입을 기업도 상당수 있다. 이미 ESS 분야에는 세계 2차전지 시장에서 1·2위를 다투는 LG화학·삼성SDI 등이 세계적인 경쟁력을 갖추고 있다. 미국 시장조사기관인 파이크리서치에 따르면 세계 ESS 시장은 2010년 2조원에서 2020년 47조원, 2030년 120조원으로 불어날 것으로 예상한다. 국내만 해도 2017년엔 9,000억원까지 커질 전망이다. ESS 시장을 둘러본다. 이승재 편집장 sjlee@engnews.co.kr

Special Report 1 I ESS 시장 동향
1. 정부·공기업 동향
2. 민간기업 동향
3. 기술 동향

Special Report 2 I 지자체 동향 l 서울시
시민이 체감하는 세계적 LED조명 메카 도시 건설

전남도립대학산학협력단,
신재생에너지를 이용하는 전동 자전거 특허

수배전반의 중전기 이송 장치

Transferring apparatus for heavy electric machine of distributing board
출원인: 주식회사 대연
등록번호/일자: 1013792760000 (2014.03.24)

본 발명은 수배전반의 중전기 이송 장치로서, 그 구성은 수배전반 내부에 설치되는 중전기 하부에 고정되고, 하부 및 내부가 개방된 부착판과 부착판 하부로 돌출되도록 부착판의 상부 내벽에 설치되되, 당김부에 의해 부착판 내부로 삽입되는 이송부를 포함한다. 본 발명은 수배전반의 무거운 중전기를 용이하게 이송 및 설치할 수 있는 효과가 있다. 그리고 이미 수배전반에 설치되어 있는 중전기의 고장 시, 본 발명에 따른 중전기의 이송 장치를 이용하여 중전기를 용이하게 인출할 수 있는 효과도 있다.

레이저를 이용한 중전기기의 3차원 진동 측정 장치 및 방법

A Heavy electric eguipment of 3-dimentional vibration sensing apparatus using laser and a method thereby
출원인: 한국전기안전공사
등록번호/일자: 1012205890000 (2013.01.03)
본 발명은 레이저를 이용한 중전기기의 3차원 진동 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 중전기기의 진동으로 인한 수명단축 등을 개선하기 위해 진동을 측정하기 위하여, 레이저를 발광하는 송신부; 상기 송신부에서 발광된 레이저를 측정 대상에 부착된 반사거울로 유도하고, 상기 반사거울에 의해 반사된 레이저를 수신부로 유도하는 광학부; 상기 반사거울에서 반사된 레이저를 수광하고, 상기 수광된 레이저의 수광 위치와 주파수 정보를 처리부로 전달하는 수신부; 상기 수신부로부터 전달된 수광 위치를 기반으로 상기 측정 대상의 상하좌우의 변위량을 계산하고 상기 상하좌우 방향의 변위량을 시간의 함수로 나누어 진동에 의한 상하좌우 방향의 진폭과 속도를 계산하고, 주파수 정보를 기반으로 상기 측정 대상의 전후의 변위량을 도플러 효과에 따라 계산하고 상기 전후 방향의 변위량을 시간의 함수로 나누어 진동에 의한 전후 방향의 진폭과 속도를 계산하여 출력부로 전달하는 처리부 및 신호 처리된 데이터를 중전기기의 상태진단에 활용하기 위해 용이하게 분석하여 출력이 가능한 데이터로 변환하고 상기 처리부로부터 전달받은 상기 측정 대상의 3축 변위량을 저장하고 외부로 출력하는 출력부를 포함한다.

태양광 발전 시스템의 최적 설계 시스템

System of optimization-designing the solar cell generating system
출원인: (주)엘지하우시스
공개번호: 1020100029033 (2010.03.15)

태양광 모듈과 인버터의 최적설계를 수행하는 태양광 발전 시스템의 최적설계시스템을 개시한다.
상기 태양광 발전 시스템의 최적설계시스템은 상기 태양광 발전 시스템에서 사용되는 태양광 모듈에 관한 정보인 태양광 모듈 정보 및 인버터 정보를 입력받는 입력부, 상기 입력된 태양광 모듈 정보 및 인버터 정보를 이용하여 상기 태양광 모듈 연결 상태 및 상기 인버터와 상기 태양광 모듈의 배치 상태를 결정하는 배치상태결정부 및 상기 입력된 태양광 모듈 정보 및 인버터 정보와 상기 태양광 모듈 연결 상태 및 상기 인버터와 상기 태양광 모듈의 배치 상태를 이용하여 상기 인버터가 상기 태양광 모듈을 수용할 수 있는지 적합성 여부를 판단하는 적합성판단부를 포함하여 구성된다.

태양열을 이용한 담수화 장치

Freshwater Apparatus used Solar
출원인: 주식회사 제이티씨
공개번호: 1020130006052 (2013.01.16)

본 발명은 태양열을 이용한 담수화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양열 에너지로 해수를 가열하여 수증기를 발생시켜 이 수증기를 다시 응축하여 담수를 생산하는 친환경적인 담수화 장치에 관한 것이다.
본 담수화 장치는 태양열 집열판과 스케일 제거장치, 해수 저장조, 응축기, 냉각 수조(水槽)) 및 팬 쿨러를 포함한 구조로서 태양열 집열판으로 해수를 가열한 후 해수 저장조에서 증발된 수증기를 응축기에서 응축하여 담수를 만드는 과정에서 가열된 응축용 냉각수를 팬 쿨러로 냉각하고, 아울러 집열판의 해수가 흐르는 관에 부착하는 이물질을 스케일 제거장치로 제거함으로서 담수화의 생산성을 향상시키는 매우 실용적이고 경제적인 효과가 있다.

신재생 에너지 저장 시스템의 태양 전지 청소 장치 및 그 방법

Solar cell cleaning device of new and renewable energy storage system and method thereof
출원인: 삼성에스디아이 주식회사
공개번호: 1020110072086 (2011.06.29)

본 발명은 신재생 에너지 저장 시스템의 태양 전지 청소 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 태양광이 존재할 경우에만 태양 전지가 보호 케이스의 외부로 노출되고, 태양 전지가 보호 케이스의 외부로 노출되거나 또는 태양 전지가 보호 케이스의 내부로 수납될 경우, 태양 전지의 표면이 자동적으로 청소되도록 하는 데 있다. 이를 위해 본 발명은 보호 케이스, 보호 케이스에 회전 가능하게 결합된 드럼 및 보호 케이스에 설치되어, 드럼에 밀착된 브러쉬를 포함하고, 드럼의 표면에 다수의 태양 전지가 설치됨으로써, 드럼이 회전하면 브러쉬에 의해 상기 태양 전지가 자동적으로 청소되는 신재생 에너지 저장 시스템의 태양 전지 청소 장치 및 방법을 개시한다.

신재생 에너지를 이용한 수질 정화 시스템

Water purification system using renewable energy
출원인: 주식회사 콘스탄텍
공개번호: 1020100004099 (2010.01.12)

본 발명은 신재생 에너지를 이용한 수질 정화 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따라서 물이 저장된 시설의 인근인 수변 지역에 설치되며, 신재생 에너지를 이용하여 수질을 정화하는 수질 정화 시스템에 있어서, 풍력 및 태양력 중 적어도 하나를 바탕으로 신재생 에너지를 생산하는 신재생 에너지 장치, 조명을 제공하는 조명 장치 및 수질을 정화하는 수질 정화 장치를 포함하되, 상기 신재생 에너지 장치에서 생산된 신재생 에너지는 주위적으로 상기 조명 장치로 제공되며, 잉여 에너지가 존재하거나 상기 조명 장치에 전력 공급을 필요로 하지 않은 경우에 예비적으로 상기 수질 정화 장치로 제공되는 것을 특징으로 한다.

신재생 에너지를 이용하는 전동 자전거

Electromotion bicycle using renewable energy
출원인: 전남도립대학산학협력단
공개번호: 1020110018179 (2011.02.23)

본 발명은 자전거 본체와 자전거 본체의 일측에 장착되고 주행중에 발생하는 외부압력을 제공받아 전기 에너지를 발전시키는 압전소자와 자전거 본체의 다른 일측에 장착되되 외부 충전 수단을 통해 전기 에너지를 축적시키거나 압전소자를 통해 발생하는 전기 에너지를 축적시키는 배터리 및 자전거 본체의 또 다른 일측에 장착되되 배터리로부터 제공되는 전기 에너지를 공급받아 동력을 전달하는 전동 모터를 포함하는 신재생 에너지를 이용하는 전동 자전거를 제공한다.

태양 에너지 계통 관리 시스템

Management system for device of using solar energy
출원인: 미래에너지기술(주)
공개번호: 1020090086496 (2009.08.13)

본 발명에 의한 태양 에너지 계통 관리 시스템이 개시된다.
본 발명은 태양 에너지 이용 장치의 시종을 판단하는 시작 점검부; 태양 에너지 이용 장치의 현재 상태를 조사하는 환경 조사부; 태양의 위치 추적 데이터를 산출하는 태양 감지부; 적어도 하나의 태양 에너지 이용 장치로 구성된 태양 에너지 계통 장치부; 시작 점검부, 환경 조사부, 태양 감지부 및 태양 에너지 계통 장치부의 작동상태에 대한 신호를 처리하여 출력하고, 제어명령신호에 근거하여 시작 점검부, 환경 조사부, 태양 감지부 및 태양 에너지 계통 장치부에 대한 작동을 제어하는 제어부; 및 제어부로부터 처리된 데이터를 송신하고 관리자로부터 제어명령 신호를 수신하는 통신 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 에너지 계통 관리 시스템이다.
또한 본 발명은 태양 에너지 계통 관리 시스템이 복수개 형성되고, 복수개의 태양 에너지 계통 관리 시스템을 관리 및 제어하는 중앙 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 에너지 계통 중앙 관리 시스템이다.

태양열 집열시스템

A solar heating system
출원인: 쏠라포스 주식회사
공개번호: 1020090035281 (2009.04.09)

본 발명은 태양열 집열시스템에 관한 것으로서, 상호 평행하게 이격 배치되는 상부프레임 및 하부프레임을 갖는 프레임과 상기 상하프레임 사이에 상호 평평한 위치와 상호 평행하게 대향하는 위치 간을 회동 가능하게 설치되어 태양열을 집열하는 복수의 집열셀과 상기 상하프레임 중 어느 하나에 마련되며, 상기 집열셀에서 집열된 열에너지를 수집하는 열순환매체를 수용하는 메니폴드와, 상기 열순환매체를 상기 메니폴드로부터 상기 축열조로 순환시키는 열순환관을 갖는 열순환수단과 상기 상하프레임 중 다른 하나에 마련되며, 집열셀을 회동시키는 크랭크와, 상기 크랭크를 구동시키는 크랭크구동기를 갖는 셀회동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 건물 내외부에서 공간의 제약 없이 설치가 가능하고, 집열성능이 향상되는 태양열 집열시스템이 제공된다.

전기자동차 시스템

Electric car system
출원인: 한국과학기술원
공개번호: 1020110036309 (2011.04.07)

본 발명은 독립 전기자동차와 상기 독립 전기자동차에 연결부재를 이용하여 연결되는 종속 전기자동차를 포함하는 전기자동차 시스템으로서, 상기 종속 전기자동차는 모듈화되어서 상기 독립 전기자동차에 탈착 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다. 독립 전기자동차는 모듈화된 승객수용공간이나 화물수용공간 또는 파워모듈 등을 운행목적이나 운행 거리를 고려하여 필요한 만큼만 연결함으로써 운행하는 자동차의 크기를 최적화할 수 있다. 그러므로 불필요한 차량구성요소를 싣고 가기 때문에 소모되는 에너지를 절감할 수 있다.

2·3상 전류값 계산에 대하여

[질의] : 2·3상 전류값 계산에 대하여 

마그네트 2차 전류값이 궁금합니다. 현재 마그네트 2차에 2종류의 부하를 연결하여 사용하고 있습니다. 하나는 10[A], 다른 하나는 6[A]가 흐르고 있는데요. 1선식 전류를 측정하면 위와 같이 정상적으로 나오는데 2선을 같이 측정하면 16[A]가 나와야 정상 아닌가요? 2선을 같이 측정하면 약 8[A] 정도 표시됩니다. 왜 그런지 자세히 설명 좀 부탁드립니다.

[회시] ① 현장에서 전류측정은 클램프 메타로 하셨을 것으로 생각됩니다. 결론적으로 말씀드리면 8[A]가 나왔다면 정확히 나온 것이라고 판단됩니다. 교류 전류 값은 벡터값으로 생각하시면 이해가 잘 됩니다. 2종류의 부하 즉, A 부하가 6[A], B 부하가 10[A] 이면, 각각의 부하 역률에 따라 위상차를 가지고 흐르게 되어 입력의 두 전류의 벡터 합성 값의 합은 8[A]가 되는 것입니다.
② 예를 들어 클램프 메타로 일반 단상 두선(상-중성선)을 같이 측정하면 전류가 많이 흘러도 벡터값이 0[A]이 되어 측정값은 0[A]가 나오는 것을 쉽게 볼 수 있습니다. 전류값이 측정된다면 누설전류가 있는 경우 입니다. 이와 같은 원리로 누설전류계로 사용하기도 합니다. 클램프 메타의 측정원리를 살펴보시면 쉽게 이해 될 것으로 생각됩니다.

[질의] : 3·3상 전력요금과 단상전력요금에 관한 문의  

단상 전력요금 계산법
40[W]×100개×10시간 = 계산법?
3상 전력요금 계산법
4[kW](모터)×1개×10시간 = 계산법?
비교 요금을 쉬운 방법으로 설명 부탁합니다. (전기료 [kW]당 70원일 때)

[회시] 전기요금은 사용전력량에 따라 요금계산을 기본 원칙으로 하고 있습니다.
그러나 공급자 측에서 보면 유효전력량(저항 소비 부하값)만으로 요금 체계를 확립하다 보니 수용가 역률저하에 의한 무효전력 공급량이 늘어 예비로 발전소와 배전선로 등을 요금과 관계없이 추가로 설치해야 됩니다. 따라서 원가가 증가되므로 역률 보상과 수용가의 연간 최대 전력 사용량을 기준으로 수용가에게 적절한 보상과 벌칙성 요금 체계로 발전하고 있습니다.
① 단상 전력 요금과 3상 전력 요금은 차이가 없습니다.
(3상 40[W]와 단상 40[W]를 쓰신다면 전력량이 같기 때문에 요금도 같습니다.)
② 40[W] 100개를 10시간 쓰시면 40×100×10 = 40[kWh]입니다.
[kWh]당 70원 이라면 40×70 = 2,800원 입니다
③ 그밖에 전기요금에는 기본료 (조건에 따라 다름) + 전력산업기반기금(4.591[%]) + 부가가치세(10[%])가 붙습니다. (※10원 미만은 절사)
④ 전기요금 절약방법
연간 최대전력량 감소로 기본료를 낮추고, 역률 개선을 통한 보상으로 요금 절감이 가능.
⑤ 전기요금은 한전 홈페이지에 가시면 쉽게 계산할 수 있도록 프로그램화되어 있습니다.

[질의] : 예비케이블 철거 관련 규정 문의

3년마다 전기안전공사에서 정기설비검사를 받는데 이번에 검사 시 예비케이블의 1상의 절연저항이 불량하여 수전설비를 불합격 받았습니다. 원인을 아무리 찾아봐도 알수 없어 결국 교체해야 하는 상황이라 여러 방법으로 문의를 한 결과 예비케이블 설치는 법적사항이 아니라 권장사항이라는 것을 알게 되어 철거도 가능하다 라는 얘기를 들었습니다. 하지만 철거가 가능하다는 근거를 찾지 못해 공사를 하지 못하고 있습니다. 예비케이블 철거 관련 규정을 알려주세요.

[회시] 한국전기안전공사의 검사지침에 의해 예비선로의 검사 등을 규정하고 있으니 철거를 하는데 저촉됨이 없는지 직접 확인하셔야 될 것으로 사료됩니다. 아울러, 수용가에서 원하지 않았다면 처음 설계단계부터 예비선로를 두지 않았을 것입니다. 단, 공공건물 및 집합건물의 경우 민원 등의 발생 이유로 예비선로를 강제하고 있습니다.
수용가 지중 인입전선로 (22.9[kV]) 예비선로에 대하여
1). 한국전력공사 → 사이버지점 → 전기지식센터 → 전력거래약관 → 『공급약관 세칙』 제21조 【지중인입선】 제1항을 참조하세요.
① 고압 이상의 전압으로 전기를 공급받는 다음 고객의 지중인입선은 예비회선을 신설하도록 권장하되 고객이 시설하지 않을 경우에는 그에 따른 책임소재를 전기사용계약서에 명시한다.
1. 공동주택
2. 의료법에 따른 종합병원
3. 기타 한전에서 필요하다고 인정하는 고객
(예) 상습 침수지역, 국가 중요시설, 기타 사고 시 정전피해가 큰 수용가 등
2). 법적인 의무사항은 아닙니다. 그러나 한국전기안전공사에 『공사계획 신고』시 지중인입예비선을 신고(도면)한 경우에는 시설하여야 합니다.
3). 전기사업법 제62조 제2항 및 동법 시행규칙 제28조 제3항 별표7에 의하면 『공사계획 신고』 대상 전선로는 고압 이상 20만[V] 미만 전선로입니다.
4). 기존 시설된 지중인입예비선로가 절연불량으로 폐기하고자 하는 경우에는 한전의 공급약관세칙 제21조에 위배되지 않는 경우에는 한국전기안전공사에 『공사계획(폐지) 신고』를 하거나 공문으로 지중인입 예비선로 폐지사실을 알리고 폐지하시면 가능합니다. 이 경우 기술사 승인 도면이 아닌 현재의 도면 위에 전선로 폐기 표시를 하시면 됩니다.

<출처> 전력포털 EPIC (www.epic.or.kr)

개별차단기 없는 경우 정류기 차단하고 작업해야

Q. VCB, ACB 판넬 상태 표시등 램프 또는 표시등 스위치를 교체하려고 하는데 작업할 때마다 쇼트의 아픈 기억이 있어서 전원을 차단하고 작업하려고 하는데 어디 있는지 모르겠습니다. 그냥 하자니 또 쇼트가 일어나면 정전될까봐 무섭기도 하고(그럴 일은 없겠지만) 고수님들의 지식 부탁드립니다.

A. 판넬 내부에 차단기가 있습니다. 오래된 건물은 개별차단기가 없는 경우도 있습니다. 그렇다면 정류기에서 차단해야 합니다. 저압반(ACB)과 고압반(VCB)등 따로 분기로 차단기가 되어 있을 것입니다. 그것만 내리시고 작업하시면 됩니다. 표시등 1차 전압 측정해서 DC 110V 나오면 정류반에서 나오는 것이 맞습니다. 참고로 예전 정류반 고압 측 조작 전원 차단하고 다시 투입 후(한번 내렸다가 바로 올려 확인한 상태에서 다시 내리고 작업) 결상계전기가 동작된 적이 있는데 아직 정확한 원인을 찾지를 못했습니다. (결상계전기 오동작, 오결선 등을 추정)

Q. 4kW 정격 1.4A 화장실 배기펜입니다. 전류치는 3상이 모두 0.5A 정도 나옵니다. 절연은 좋습니다. 근데 요즘 더러 역상 트립이 납니다. 혹시 바람의 영향으로 역상 트립이 날 수 있나요? 이 배기펜에 공기유동스위치를 설치하여 감시반(HVAC)에서 상태 값을 받고 있습니다. 처음에는 A.F.S 치가 바람의 영향을 많이 받아서 Alarm이 뜬 줄 알고 있었는데 현장 가서 확인해보니 EOCR에서 RP(역상) Trip이 나 있더라고요. 왜 자꾸 역상 트립이 날까요? 그리고 역상 트립이 나는 경우는 어떤 때가 있는지 궁금합니다.

A. 일반적으로 역상 보호기능이 꼭 필요한 설비가 있습니다.
1. 필요한 설비 : 스크류식 콤프, 호이스트, 컨베이어등등 모터 역회전 시 설비 파손 또는 안전사고가 발생 되는 경우 적용하게 됩니다
2. 검출 방식: 전류 위상 비교 방식
3. 동작범위 : EOCR CT 부의 전단에서 순상이 아닌 경우만 동작, 즉 EOCR CT 후단에서 상이 바뀌는 경우는 동작하지 않습니다.
4. 오동작 경우 : 모터의 관성에 의한 역기전력, 역률 콘덴서 등 몇 가지가 있습니다.
결선 방법에 따라 일부 예방은 되겠지만, 질의하신 배기휀이라면 Off 하는 것이 바람직합니다. (결상 기능은 On) 이로 인한 과부하 영향은 없다고 볼 수 있습니다. 실제 역상으로 동작 되는 경우. 현장에서 배선 작업 후 위상 체크를 거의 하지 않습니다. 주로 모터 회전 방향만 확인하고 가동하고 있습니다. 예를 들어 현장에서 배선 또는 차단기 교체 등 작업을 한 경우와 사고에 정비 작업 후 올바른 결선을 하게 되면 하부 모터측은 역상이 되는 경우를 종종 확인할 수 있었습니다. 정상적인 모터 결선에도 역회전이 된다면 근본적인 원인을 찾아 조치를 해야 하며 부득이 긴급한 결선이라면 MCC 내 EOCR 1차 측 결선을 변경하는 방법이 보다 안전 합니다(대부분 사고는 MCC 내 EOCR2차, 또는 모터 단자 BOX에서 결선 변경함) 작업 후 위상과 회전방향 체크는 필히 수행해야 하겠습니다. 

Q. 차단기로서는 몇 MVA가 적당하겠는가? 라고 물어봤을 때. 단락전류가 나와 있으면, 루트 3×정격전압×단락전류로 해서 구해도 무방한가요? 아니면 루트 3×공칭전압×단락전류로 해서 구해야 하나요? 차단기 단락용량과 차단기 차단용량을 포괄해서 차단기 용량이라고 생각해도 되는 건가요?

A. 차단용량과 단락용량은 다릅니다. 차단용량은 차단기의 내구력입니다.
즉 차단기가 견딜 수 있는 것으로 정격전압과 정격차단 전류를 곱한 것입니다. 그러나 단락용량은 단락 시의 전류와 단락 시의 전압입니다. 이것은 단락 점까지의 상태에 의하여 결정이 됩니다. 하여 정격차단용량> 단락용량이 되어야 합니다.

Q. 후렉시블 콘넥터란 제가 생각하기에 휘는 게 가능한 콘넥터라서 그래서 후렉시블 컨듀잇에 연결하는 용도로 나와서 후렉시블 콘넥터인가 라고 생각했는데 어차피 휘는 건 컨듀잇이니깐 콘넥터는 일반거 쓰나 볼트식인거 쓰나 똑같은 게 아닌가 하는 생각이 들더라고요. 이게 영어라서 Flexible이 구부리는 게 가능함의 뜻이 아니고 사용 용도가 유연한(볼트로 연결하기 쉬운)의 뜻으로 쓰여서 후렉시블 컨듀잇이라고 하는 건가요? 아니면 후렉시블 콘넥터라고 하는 게 정확한 건가요? 아니면 둘다 후렉시블컨넥터가 맞는 건지 궁금합니다.

A. Flexible Connector는 Flexible Conduit를 연결하는 말 그대로 Connector입니다. Flexible conduit with Connector의 용도는 Motor류 등은 진동이 있습니다. 딱딱한 금속관은 이에 맞지 않겠지요. 해서 그 부위에 필히 사용합니다. 결론은 진동이 유발되는 곳의 진동 전달이 되지 않게 하고 전선관의 Support의 위치가 구조적으로 분리된 지역을 통과할 시에도 이 Flexible 전선관을 사용합니다.
또 전선관의 직선적 길이가 60MT를 넘는 장구 간에 수축 평창이 되도록 Flexible 전선관을 사용하기도 합니다.
실지 전선관에 사용하는 부속품의 이름은 Expansion Joint라는 정식 제품이 있음도 참조하세요.

Q. 리액터가 고조파발생시 줄여주는 걸로 아는데 꼭 입력 측과 출력 측 두 곳다 써야 하는지요. 추가로 입력 측에 노이즈 필터도 넣어줘야 하는지요. 노이즈필터와 리액터의 역할이 궁금합니다. 중복된 게 아닌가 생각이 드는데요. 부하는 37kW 유도전동기입니다.

A. 입력측은 AC리액터라고 하는데 5고조파를 막기 위함이고 여기서 AC라는건 아무 의미 없습니다 그냥 AC교류단에 달려있다고 AC리액터라고 합니다. 그리고 인버터내부 캐패시터 가기전에 DC리액터가 있는데 이때의 전압이 DC라서 DC리액터라고 합니다. 3고조파가 들어와서 캐패시터에 3고조파 과전류(I=c×dV/dt 이므로 주파수가 올라가면 3배의 전류가 돌입됨) 를 보호용 되고, 이제 인버터 모터 사이에 달린 필터는 “Bearing current”를 막기 위해 설치 합니다. 이 베어링 전류라는 건 마이크로 써지압 때문인데 그이유는 모터와 인버터 사이에 전선이 길거나 전선자체가 고압이 유기되거나 하면 이 선과 대지사이에 정전용량이 형성되어 캐패시터에 교류가 들어가는 것처럼.  Inruch Current가 주기적으로 들어가는 형태가 되고 이게 저위에 언급한 Micrio Surge가 발생하게 되는겁니다.
쉽게 말해서 캐패시터에 정말 빠른교류(IGBT 고속스위칭에 의한)가 가해진다고 생각하시면 될듯합니다. 그로인해 모터 앞단 베어링쪽에 영향을 미치게 되는데, 얘네들이 베어링 구리스를 열화시켜 베어링의 성능을 떨어트리고, (점성이 묽어 지므로) 설비가 망가지게 하는 주범이 되기도하고 시간이 감에따라 모터의 수명이 줄게 됩니다.
두번째로는 이 마이크로 써지가 60Hz 0.5us 이하로 인가될 때 이때의 약 85%정도가 고정자 권선의 천번째 코일에 인가되고 이는 모터소손의 37%정도의 원인이 됩니다. 보통 모터는 입력전압이 5~10us 로 인가되어야 입력전압이 고정자 권선간에 고르게 분포됩니다.
쉽게 말해 어느정도 케이블 길이가 길고 모터 용량이 크면 정전용량이 생기는데 얘네들 때문에 마이크로 써지가 생기고 이친구가 베어링 윤활도 무너뜨리고 권선에도 안좋은 영향을 미친다는 겁니다.
이를 막기 위해서 인버터에선 Du/Dt Filter, Common Mode Filter를 쓰고 모터는 절연베어링을 쓰거나 Insulation Coil 1kv/usec짜리를 사용합니다. 그 기준은 전압에 따라 모터 용량에 따라 메이커마다 정해져있고, 보통 모터와 인버터 사이 50미터 이상 모터 용량이 70kW 이상 넘어갈때 위에 상황을 고려해 보아야합니다.

Q. DC 12V/24V 릴레이 혼용 사용 시 문제점 ?
1. 12V 부하에 → 24V 릴레이 사용 시 ?
2. 24V 부하에 → 12V 릴레이 사용 시 ?
A. 1. DC 12V 사용하는 부하에 DC 24V 릴레이를 사용하면 ?
=> DC 12V 사용부하의 Control circuit 회로에 있는 Relay의 Aux. Power 전원이 DC 12V인 경우, DC 24V Relay의 공급되는 전원이 DC 12V이므로 동작하지 않습니다.
=> DC 12V 사용부하의 Control Circuit 회로에 있는 Relay의 Aux. Power 전원이 DC 24V인 경우, DC 24V Relay를 사용해도 무방합니다.
2. DC 24V 사용하는 부하에 DC 12V 릴레이를 사용하면 ?
=> DC 24V 사용부하의 Control Circuit 회로에 있는 Relay의 Aux. Power 전원이 DC 24V인 경우, DC 12V Relay의 공급되는 전원이 DC 24V이므로 Relay가 소손됩니다.
=> DC 24V 사용부하의 Control Circuit 회로에 있는 Relay의 Aux. Power 전원이 DC 12V인 경우, DC 12V Relay를 사용해도 무방함.

A. 1. LBS에서 퓨즈가 없다면 LS가 되는 건가요?
2. 22.9Kv - LBS - VCB 순으로 접속이 되어있다고 하고 한다면 LBS에서 퓨즈가 나가게 되는 경우는 어떤 경우인가요?
3. LBS퓨즈가 나가게 된 것을 LBS의 차단기능이 작동되었다 라고 이해하면 되는 건가요?
4. LS는 무조건 무부하 상태에서 개폐하여야 합니다. 그렇담 VCB로 개방한 다음 LS를 차단하면 되는 건가요? (LBS도 마찬가지인가요?)
A. 1. LBS에서 퓨즈가 없다면 LS가 되는 건가요?
맞다고 할 수 있습니다. LS, LBS는 부하개폐가 가능 합니다. 단, LS는 단락차단을 하지 못하고 LBS는 단락 차단하는 기능을 가진 것입니다. LBS는 단락 시 FUSE가 용단이 되어 부하를 차단합니다.
2. 22.9Kv - LBS - VCB 순으로 접속이 되어있다고 하고 한다면 LBS에서 퓨즈가 나가게 되는 경우는 어떤 경우인가요?
LBS는 VCB의 전단에 설치를 하여 단락 시 차단기의 후비보호 목적으로 사용을 많이 합니다.
3. LBS 퓨즈가 나가게 된 것을 LBS의 차단기능이 작동되었다 라고 이해하면 되는 건가요?
FUSE가 용단이 되면 FUSE에 설치된 LiMIT  S/W(Interlock)에 의하여 LBS가 자동으로 부하를 차단합니다.
4. LS는 무조건 무부하 상태에서 개폐하여야 합니다. 그렇담 VCB로 개방한 다음 LS를 차단하면 되는 건가요? (LBS도 마찬가지인가요?) 
맞습니다. 단, LBS는 목적이 단락차단을 목적으로 하고 평상시에는 부하 전원 개방을 목적으로 합니다. LBS & LS는 부하 개폐도 가능하나 수명에 영향이 있습니다. 하여 무부하 시에 개방을 하는 것이 기본입니다.

Q. 석유화학 현장입니다. 피뢰침 전선관을 스틸로 해도 상관이 없나요? 제가 알기로는 HI PIPE로 해야하는 걸로 알고 있는데요. 선배님들의 조언 부탁드립니다.

A. 기본적으로는 HI-PVC를 사용합니다. 스틸로 할 경우에는 Conduit 양단과 인하도선을 Bonding 접지를 하여야 합니다.

<자료제공 : 카페-전기박사>

서울시, 전력 소비 줄고 생산 2배 늘어

2010년부터 2013년까지 전국 전력사용량이 9.4% 증가한 가운데 서울의 전력사용량은 1.6% 감소한 것으로 나타났다. 전국 전력사용량 중 서울이 차지하는 비율도 2010년 10.9%에서 2013년 9.8%로 감소했다.
또, 서울 시내 전체 359만여 가구의 월평균 전력소비량의 경우 320kWh(2010년)에서 316kWh(2013년)로 1.2% 줄었다. 반면 같은 기간, 태양광 등 신재생에너지를 이용한 전력 생산량은 2010년 57GWh에서 2013년 120GWh로 2배 넘게 늘었다.
서울시는 4년간 ‘서울시 전력사용량 분석 결과’를 이와 같이 발표, 서울의 전력소비는 줄고 신재생에너지 생산은 2배 증가했다고 밝혔다. 이를 통해 화석연료 사용 감소와 전력자립률 향상에도 기여한 것으로 보인다.
서울시는 지난 2012년부터 적극 추진해온 ‘원전 하나 줄이기’ 사업에 기업·가정·학교 등이 적극 참여하면서 이와 같은 소비감소와 신재생 에너지 생산 확대로 이어진 것으로 분석했다.
‘원전 하나 줄이기’ 사업은 전력 대란 등에 대비하고 도시의 안전하고 지속가능한 에너지 생산 및 절약 시스템을 구축하고자 ‘에너지 수요 절감 + 신재생 에너지 생산 확대’를 주요 골자로 한다.
예컨대, 서울의 경우 도심 건물 및 주택에서 사용하는 전력이 전체 전력소비 중 83%에 이른다는 점을 감안할 때 에코마일리지, 여름·겨울철 에너지 절약왕 선발 등 생활 속 에너지 절약에 적극 참여한 효과가 이러한 결과에 반영된 것으로 분석된다.

서울 전력소비 일반용 54%, 산업용 115 차지

서울의 전력소비는 일반용(54%)과 주택용(29%)이 압도적으로 많았고 산업용(11%)이 뒤를 잇는다. 반면, 전국적으로는 산업용 56%, 일반용 21%, 주택용 14%, 기타 7%, 교육용 2% 순이었다.
이렇듯 전력사용량이 감소했음에도 불구하고 서울시민이 작년 한 해 부담한 전기요금은 2010년 이후 6차례에 걸친 전기요금 인상의 영향으로 2010년에 비해 12.9%(6,170억원) 증가한 5조3천910억원으로 늘었다.
세대 당 부담한 2013년 월 평균 전기요금은 39,300원(316kWh)으로 2010년 38,300원(320kWh) 대비 소폭 증가해 연간 47만원 정도의 비용을 부담하는 것으로 나타났다.
전기요금 인상에도 불구하고 세대 당 부담 비용이 낮게 나타난 이유는 가정·기업 등에서 에너지 절약과 효율개선 사업 등을 통해 사용하는 전력량을 줄였고 서울시 세대수 증가 역시 영향을 미친 것으로 보인다.
한편, 서울의 2013년 총 전력생산량은 1,946GWh로 서울에서 소비되는 전력(46,555GWh)과 비교했을 때 전력자립률은 4.2% 수준이다. <출처: 서울특별시>

테일지, 접이식 전기자전거 국내 론칭

전기자전거 전문기업인 테일지코리아 (www.tailg.co.kr, 대표 이종호)가 ‘테일지(TAILG)' 브랜드를 국내 론칭, 판매에 나선다.
테일지는 지난 2003년 창립해 품질과 기술력을 바탕으로 지속 성장하고 있는 전기자전거, 전기 모터사이클 전문 생산 기업으로, 미국과 유럽을 비롯해 남미와 동남아 시장과 같은 신흥 시장의 전기 자전거 열풍에 힘입어 기록적인 매출 성장을 지속하고 있다.
지속적인 매출 성장에는 높은 제품 완성도와 신뢰도 면에서 이유를 찾을 수 있다. 테일지는 ISO9001을 획득한 5개의 공장에서 연간 약 150만대 이상의 제품을 생산하고 있다.
특히, 미국과 유럽의 엄격한 성능 및 안전 검증을 거쳐 CE, KC 등 안전 인증을 확보, 품질에 대한 높은 신뢰성을 담보한다.
또한, 일반적인 전기자전거와 달리 프레임 내에 배터리를 위치시켜 전기자전거 특유의 투박함 대신 일반적인 자전거의 스타일을 만들어냈으며, 도심권 생활자들의 라이프스타일에 맞춰 접이식으로 설계되어 보관 및 이동이 간편한 특징이 있다.
테일지코리아의 홍보담당자는 “전기자전거 전문 브랜드인 테일지는 국내 외 전기자전거 브랜드 가운데 가장 많은 생산량과 판매량을 갖춘 브랜드 중 하나로 높은 신뢰성과 성능을 인정받고 있다”고 전하며 “특히, 도심권 생활자들이 많은 한국 시장에서 일반 자전거의 디자인과 전기자전거의 편의성에 접이식이란 휴대 및 보관성을 갖춘 제품으로 제품 출시 이전부터 많은 소비자들로부터 관심을 받고 있다”고 밝혔다.
테일지코리아는 다가오는 5월 본격적인 제품 판매 및 홍보에 들어가며, 자세한 문의는 테일지코리아 홈페이지(www.tailg.co.kr) 및 유선상으로 가능하다.
<출처: 아이엠씨인터네셔널>