최근 MIT 연구진은 고품질의 섬유를 기반으로 한 전자 장비들을 개발할 수 있는 새로운 방법을 개발했다. 다른 종류의 재료들을 하나의 기능성 가지에 통합해 다중 기능을 가진 섬유를 디자인하는 연구로부터 새로운 개념이 도출된 것이다.
이제까지 긴 가지는 큰 실린더 혹은 프리폼이라고 알려진 블록 내에 재료들을 조립하는 것에 의해서만 제조가 가능했다. 프리폼을 가열?팽창하면 처음 물질과 같은 조성의 얇은 섬유가 생산되나, 새로운 기술을 통해 제조되는 섬유들은 처음 물질과 전적으로 다른 조성을 가질 수 있다. 즉, 풍부하고 저렴한 재료들을 고부가가치 재료로 만들 수 있게 된 것이다. 실리카 유리 및 알루미늄 금속 등의 재료가 가열?방사되면 화학적으로 반응해 순수한 결정성 실리콘이 중앙에 있고, 실리카 코팅이 된 섬유가 만들어진다. 이 실리콘이 태양전지 및 컴퓨터 칩을 제조하는 원재료로 사용되는 것이다. 금속 와이어를 섬유 내부에 통합하는 것이 가능한지를 분석하던 실험에서 MIT 연구진은 알루미늄, 구리 및 은과 같은 다양한 영역의 금속을 시험했고, 예측치 못한 결과를 얻게 됐다.
동 연구진은 “순수한 실리콘은 주로 섬유의 중앙에 집중되는 반면에 산화알루미늄은 중앙과 실리카 크래딩 사이의 얇은 알루미늄 층에 쌓이게 되는데, 이 섬유를 살펴보다 밝게 빛나는 금속 대신에 검은 물체를 관찰하게 된 것이다. 우리는 이를 섬유 내부에 넣을 수 있는 태양전지, 트랜지스터 혹은 실리콘 기반 반도체 장비와 같은 전자장비들에 사용했다”고 밝혔다.

독일 정부, 전기자동차 충전 인프라 확대 계획 추진

독일 정부는 2020년까지 총 100만 대의 전기자동차 보급 계획을 추진중이나, 2015년 초까지 등록된 전기자동차수는 1만 2,000대에 불과한 수준이다.
이에 독일 정부는 전기자동차 충전 인프라 구축을 전기자동차 보급 확대를 위한 중요한 전제조건으로 삼고, 독일 내 충전 인프라 확대에 높은 관심을 가지고 추진중이다.
독일국가전기자동차개발플랫폼(NPE: Nationale Plattform Elektromobilitat)은 현재 독일 내 소재한 공공 전기자동차 충전시설이 4,800개에 이르는 것에 비해 급속 충전시설의 수는 100여 개에 불과하며, 이외 각 가정이나 작업장에 설비된 시설이 존재한다고 밝혔다.
독일 정부는 향후 주요 도시와 고속도로상 공공 충전인프라를 큰 폭으로 확장할 것이며, 2020년까지 7,000개의 급속 충전시스템과 2만 8,000개의 일반 충전시설 설비를 목표로 하고 있다고 발표했다. 급속 충전시설은 수 분 내에 충전이 가능한 시스템이며, 일반 충전시설의 경우 충전 완료에 몇 시간이 소요된다.
아울러 2014년 3월 26일 EU는 전기자동차 충전 플러그 관련 통합시스템을 도입하기로 결정했으며, 독일 규격 Type 2(이른바 ‘Mennekes-플러그’로 통칭)가 유럽통합 규격으로 채택됐다. 현재 유럽 의회, EU 집행위, EU 회원국 내 합의가 이뤄진 상황으로 향후 관련 법규가 발효될 예정이다.

■ 전기자동차 충전 케이블과 충전 플러그 Type 2

출처. Handelsblatt

EU, 유럽 내 전기자동차 충전 인프라 신설 계획에 박차

EU는 최근 네덜란드, 덴마크, 스웨덴, 독일을 잇는 주요 고속도로를 따라 공공 전기자동차 충전시설을 마련해 나가기로 결정했다. 이를 위해 EU는 유럽 교통지원프로그램 ‘범 유럽 네트워크(TEN-T)’ 예산 중 400만 유로를 지원하기로 했으며, 총 소요예산은 840만 유로 규모에 이를 것으로 추산된다.
2015년에는 EU 내 총 155개 충전소가 신설될 예정으로, 이 사업은 독일 프랑크푸르트에 소재하는 VDE(독일전자?전기?정보기술협회, Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.) 시험 인증연구소 VDE Pruef- und Zertifizierungsinstitut GmbH가 수행하게 된다.
또한, EU 프로젝트는 상호운용성에 대한 연구와 지속 가능한 인프라 및 네트워크 계획을 위한 프레임 구성과 관련한 연구도 함께 수행하게 된다. 우선적으로 시범 프로젝트 차원에서 총 155개의 충전소가 주요 고속도로를 따라 신설되는데, 네덜란드 내 30개, 덴마크 내23개, 스웨덴 내 35개, 독일 내 67개가 설치될 예정이며, 오는 2015년 12월에 종료될 계획이다.
이러한 전기자동차를 위한 새로운 인프라 설비는 북 유럽 내 전기자동차 이용 확대를 가속화하는 데 기여할 것으로 예상되며, 무엇보다 기타 유럽 국가에 모범 사례가 될 것으로 기대를 모으고 있다.

■ Mennekes사의 충전플러그

출처. Handelsblatt

전망 및 시사점

독일의 전기자동차 보급 계획과 아울러 독일 규격을 토대로 한 시스템 Type-2 플러그의 유럽 통합규격 채택은 독일 산업정책의 성과로 평가되고 있으며, 향후 한국 완성차 기업 역시 유럽시장 출시용 전기자동차 모델 계획시 사전 반영이 필요할 것으로 판단된다.
EU 내 전기자동차 충전 인프라 구축을 통해 향후 전기자동차 이용률이 더 확대될 것으로 전망되는 가운데, 이러한 일련의 조치는 한국 전기자동차 모델 및 관련 부품기업의 시장 판로 개척에도 직?간접적으로 기폭제가 될 것으로 기대된다.

수입시장 동향

파라과이의 전력 기자재(HS Code 8504, 8544, 8536) 수입시장 규모는 2014년 기준 1억 6,000만 달러로 전년 대비 0.49% 성장했다.

- 변압기·정지형 변화기(예: 정류기)와 유도자(HS Code 8504)

2014년 기준 변압기는 전체 수입의 49% 이상을 브라질에서 수입했으며, 중국이 33.42%로 뒤를 이었다. 미국, 말레이시아, 아르헨티나, 대만에서도 수입하고 있으나, 각 국가의 수입 비중은 5%대에 불과한 실정이며, 변압기를 가장 많이 수입하는 업체는 파라과이 전력공사(ANDE)로 전체의 27%, 1,700만 달러 규모를 수입했다.

- 절연 전선·케이블 및 기타 전기절연도체, 광섬유 케이블(HS Code 8544)

절연 전선?케이블 및 기타 전기절연도체, 광섬유 케이블 제품을 수입국별로 살펴보면 2014년 기준 중국이 36.92%로 가장 많았다. 그리고 브라질이 31.81%, 한국이 9.62%로 뒤를 이었고, 미국이 9.51%를 차지했다.
이 분야에서는 POLE사가 가장 큰 바이어로 자리 잡고 있으며, 그 외에 THN PARAGUAY, 파라과이 전력공사(ANDE) 등이 주요 수입업체이다. 특히, THN사는 자동차용 케이블 제조사로 파라과이에 투자진출한 한국 기업이다.

- 전기회로의 개폐용·보호용·접속용 기기와 광섬유 또는 케이블용 커넥터(HS Code 8536)

이 분야는 2014년 기준, 한국에서 가장 많이 수입을 했고, 중국과 브라질이 뒤를 잇고 있다. 수입회사별로는 THN PARAGUAY가 850만 달러로 1위(21.06%)를 차지했다.

시사점

- 파라과이 전력공사(ANDE) 입찰참여 방안 모색

전력 기자재시장에서 가장 큰 바이어는 ANDE이다. 향후 전력 인프라 확장사업이 장기간 지속될 것을 감안해 ANDE의 입찰 계획에 예의주시하면서 적극적인 참여방안을 모색하는 것이 필요하다. 주로 입찰을 통해서 전력 기자재를 구매하므로 입찰에 많이 참가하는 파라과이 전력기자재 전문업체에 제품을 공급하는 것도 좋은 방법이다.

- 현지 업체와 합작투자로 조립공장 설립 검토 가능

현지에서 제조된 전력 기자재에 입찰조건이 유리하게 적용되는 경우도 있고, 입찰 시 납기 기한을 짧게 두는 경향이 있으므로, 변압기 등의 제품은 최종 조립을 파라과이 현지에서 실시하기 위해 합작투자 파트너를 찾는 경우도 있다. 그러므로 현지 수요가 많은 제품은 현지 유력 기업과 합작으로 조립공장 설립을 검토하는 것도 한 방법이다. 일례로 브라질 브랜드는 제품의 최종 조립만 파라과이에서 한 후 입찰에 참가하는 경우도 있어서 조립 설비를 이미 보유한 파라과이 회사와 거래 협상도 가능할 것이다.

- 브라질 등 인근 국가 제품과 차별화 필요

변압기와 전선 등 다수 전력 기자재를 주변국인 브라질에서 수입하기 때문에 브라질산 대비 경쟁력 있는 전력 기자재 위주로 시장진입이 유망할 것으로 판단된다. 특히, 물류비용에서의 이점과 남미공동시장 관세 적용 등으로 브라질산이 다수 수입되고 있으므로 브라질산 대비 가격 및 품질 면에서 우위를 차지할 수 있는 제품 위주의 시장진입 모색이 필요하다.
2013년부터 한국 제품 수입이 많이 증가해왔으며 계속적으로 적극적인 마케팅과 시장진출 노력이 필요할 것이다.

도시바 코퍼레이션은 케냐 최대 지열발전단지인 올카리아 지열발전소(Olkaria Geothermal Power Plant)가 상용 가동에 들어갔다고 발표했다. 공식 개소식은 발전소 현장에서 우후루 케냐타(Uhuru Kenyatta) 케냐 대통령과 정부 관계자들이 참석한 가운데 열렸다.
케냐전력발전은 지난 2011년 한국 현대엔지니어링과 일본 도요타통상의 컨소시엄에 올카리아 지열발전소 1기와 4기에 대해 완전 턴키 방식으로 계약을 발주했다. 현대엔지니어링이 주요 장비 공급사로 채택한 도시바는 지난 2013년 70㎿급 터빈 4대와 발전기를 납품했다. 올카리아 4기는 2014년 9월에 상용 가동을 개시했으며, 올 1월에 올카리아 1기도 가동에 들어갔다.
케냐의 경우 경제가 성장하면서 전력 수요가 폭증하고 있다. 정부는 종합 개발 청사진인 ‘비전 2030’을 통해 이에 대응하고 있다. 여기에는 케냐의 전략 발전 용량을 1,664㎿(2014년)에서 2030년까지 1만 7,500㎿로 끌어올린다는 계획이 포함돼 있다. 올카리아 단지 건설은 이 비전의 핵심으로 이 단지는 현재 케냐 전체 발전용량의 약 20%를 담당하고 있다.
도시바는 지열발전 분야의 세계 선도업체로 총 구축 용량의 24%를 점하고 있으며, 1~100㎿ 이상의 출력 용량을 갖춘 지열 제품 라인업을 제공한다. 향후 다수 지열 프로젝트가 예정된 중동과 동아프리카 지역에서 판매 증대에 박차를 가할 계획이다. 또한 이들 시장에서 안정적인 에너지 믹스 확보를 뒷받침하고 경제 성장에 기여하기 위해 공급 화력, 수력, 풍력 에너지 등 다른 발전 시스템 판촉에도 힘을 쏟을 계획이다.

질화갈륨 전력 스위칭 반도체 분야 선두주자 기업인 GaN System은 서울에 위치한 글로벌 기업 (주)웹솔루스(이하 웹솔루스)와 총판계약을 체결했다고 발표했다.
코넥스 1호 상장사인 웹솔루스는 현재 중국 및 태국의 해외 법인 2곳과 국내의 13개 법인을 두고 있으며, 주 사업 분야로는 전력망 IT컨설팅과 시스템 통합(SI), 세계 사회기반시설 물&에너지 시스템 솔루션, 전자부품 유통분야의 전문성을 가지고 있다.
GaN Systems사는 업계 최초로 규정정격 8~250A사이의 질화갈륨 전력스위치를 세계 시장에 선보였다. 이 계약은 Websolus사와 총판 계약으로 한국과 중국 및 태국 시장 진입을 선점할 수 있게 됐다.
GaN Systems 사장 거번 패터슨(Girvan Patterson)은 “우리는 주요 고객의 깊은 이해를 바탕으로 고객의 신제품에 GaN 디바이스를 조기에 도입하고 포괄적으로 지원할 수 있는 웹솔루스와 제휴하는 것을 기쁘게 생각한다”며, “질화 갈륨 파워 트랜지스터가 제공하는 중요한 장점(소형화, 경량화, 고효율)은 그 지역에서 생산되는 제품들을 혁신적으로 만드는데 도움이 될 것”이라고 전했다. 또한, 웹솔루스 사장 김홍식 최고 경영자(CEO)은 “우리는 GaN systems와 파트너쉽을 맺게 되어 기쁘고, 이것은 자동차, 제조 등 다양한 산업에 존재하는 Tier 1회사들 사이에서 GaN 디바이스가 핵심부품으로 선택이 될 것”이라며, “양사는 에너지 효율을 증진시키는 솔루션을 제공하는 공통점을 가지고 있다. 따라서 추가적인 시장 부문 및 응용 프로그램의 확장을 제공하는데 GaN 시스템즈사와 함께 하게 되어 매우 기쁘게 생각한다”고 소감을 밝혔다.

혁신적인 친환경 기술력과 윤리경영을 바탕으로 하는 세계적인 전기전자 기업, 지멘스의 한국법인 한국지멘스는 경상남도 고성군에 위치한 삼천포화력발전소 5, 6호기 GE 증기터빈 계측제어(I&C)시스템 업그레이드 프로젝트를 수주했다고 밝혔다. 이번 프로젝트는 GE 증기터빈에 지멘스의 계측제어시스템을 업그레이드한 국내 첫 사례다. 삼천포화력발전소 운영사인 한국남동발전은 발전소의 가용성과 신뢰성을 높이고 운전 및 유지보수 비용 절감을 위해 지멘스의 계측제어시스템을 선택했다. 지멘스는 5호기의 업그레이드를 지난 11월에 마쳤으며, 6호기는 올 봄 완료할 계획이다.
총 6기로 구성된 삼천포화력발전소의 총 발전설비용량은 3,240㎿에 이른다. 지멘스는 삼천포화력발전소에 기존 증기 제어시스템과 터빈발전기 계측제어 시스템을 교체하고, 발전소 보일러와 보조설비에 지멘스의 계측제어시스템(SPPA-T3000)을 새로 설치한다.
SPPA-T3000은 지멘스 터빈뿐 아니라 타사 터빈의 제어 및 보호 시스템에도 설치 가능하다. 한국지멘스 발전 전기계장 사업본부 정하중 부사장은 “본 프로젝트는 GE 증기터빈 2기를 지멘스의 SPPA-T3000 계측제어시스템으로 업그레이드한 국내 첫 사례”며 “많은 운영사들은 발전소를 새로운 시장 환경에 적응시키고 있는데 이는 무엇보다 유연성, 가용성, 효율성을 높이고 탄소 배출량은 줄이기 위해서다. 한국남동발전은 지멘스의 SPPA-P3000 솔루션으로 발전소 프로세스를 최적화하고, 유연성과 효율성을 향상시킬 수 있게 되었다”고 덧붙였다. 한편, 민완기 삼천포화력발전소 제어계측 팀장은 “점검 및 정비를 위해 가동정지를 최소화하고 삼천포화력발전소를 보다 안정적으로 운영하기 위해 지멘스 솔루션을 선택했다”고 설명했다.

(주)파워프라자는 경상용 전기차 피스(PEACE)를 올 상반기부터 제주도에 보급할 예정이라고 밝혔다.
국내 최초로 보급되는 전기화물차 피스의 2015년도 판매가격은 100만 원 할인한 3,690만 원이며, 제주도에서는 총1,700만 원(국비1,200만 원, 도비 500만 원)의 보조금을 지원받아 1,990만 원에 구입할 수 있다. 또한 경형 화물차로써 구매 시 개별소비세, 교육세, 취득세 감면되며 자동차세는 1년 3만 원가량이다. 만약 법인 및 개인사업자라면 부가세 369만 원도 환급받을 수 있다.
1회 충전주행거리는 2014년 7월 기준 환경부 고시기준으로 67.5㎞이나 회사측에서 실증테스트 한 결과 약 100㎞ 남짓까지 주행가능하다. 충전은 완속충전으로 약 4시간이 소요되며, 충전기 구입비는 600만 원이 별도로 지원된다.
품질보증기간은 배터리, 구동모터, 인버터는 7년 또는 150,000㎞이며, 파워프라자에서 생산하는 전기차 전용 부품은 평생 무상 서비스를 제공한다는 방침이다.
피스는 일반 전기자동차와 달리 등판능력 향상과 에너지효율을 고려해 수동변속기를 채용했으며, 주행 시 기어변속은 일반 엔진자동차와 동일하고 경제속도는 80㎞이다. 이번 도민공모 대상차량인 전기화물차 피스는 기획 대상부터 지역 내 화물운송이나 소상공인들을 위해 만들어진 차량으로써 농민과 영세소상공인, 개인사업자들에게 인기를 끌 것으로 예상된다.

잠수함, 전기추진 구축함 등을 위한 시험 및 연구시설 등을 갖춘 ‘전기선박 육상시험소(LBTS)’가 미국, 영국에 이어 세계 3번째로 경남 창원에 들어섰다.
이번 사업은 향후 대부분의 선박이 전기추진 선박으로 대체될 것으로 예상되는 상황에서 다가올 전기선박 시대를 대비해 고부가 전기추진선박의 핵심기술 개발 및 관련 산업 지원에 필요한 기반 조성을 위해 추진됐다. 전기선박의 경우, 한번 추진 시스템 등이 탑재되면 해체와 성능검증이 매우 어렵다. 따라서 선박 탑재 전 육상에서 관련 시스템에 관한 통합시험을 진행하는 과정이 매우 중요하다.
전기선박육상시험소는 국가산업단지 성주동 개발사업 4-1공구(현 한국전기연구원 옆?2만 612㎡ 규모 부지)에 들어섰다. 총 건축연면적 6,400㎡의 전기선박육상시험동, 전기선박연구동 및 전기추진시험동 등을 건립하는 대형 프로젝트로, 2020년까지 2단계로 수행된다.
시험소는 전기선박의 개발장비 성능검증 등을 목적으로 함정 탑재 전 육상에서 통합 시험을 진행하게 된다. 특히 한반도 해상방위의 첨병인 잠수함 ‘장보고-III’의 국산화 개발이 진행 중인 상황에서, 국산 잠수함 개발에 필요한 전기추진체계의 육상통합성능시험설비로 우선 활용될 예정이다. 한국전기연구원(KERI) 연구팀은 2016년 1월까지 차세대 잠수함인 ‘장보고-Ⅲ’의 전기추진체계 시험장비 설치·구축을 통해 육상통합시험을 진행함으로써 무결점 건조를 뒷받침하게 된다.
이후 전기선박 추진체계, 고부가 전기추진선박에 대한 핵심기술을 개발하고 관련 기업에 대한 기술 지원도 적극 진행할 예정이다. 특히 2015년 상반기부터 본격 운전에 들어가는 ‘전기선박육상시험동’은 6,000kW급까지의 전기추진선박 시험에 활용이 가능해 전기추진선박의 조기 기술 확보에 큰 도움이 될 것으로 예상된다. 또한 유사한 특성을 가지는 풍력 발전기와 산업용 대용량 전동기 및 발전기 성능평가 설비 등 에너지 분야에도 활용할 수 있는 의미있는 산업 인프라로서의 역할도 기대된다.

이스라엘 벤처 기업인 Wi-Charge사는 무선충전 시장에 새로운 변화를 가져올 신기술을 개발했다고 공식 발표했다. Wi-Charge 기술은 적외선 빔을 통해 10m(30 feet) 거리에서 10 W 전기를 여러 기기에 공급할 수 있으며, 스마트홈 기기와 핸드폰 등 다양한 제품에서 안전하게 사용할 수 있다.
창업자이자 CEO인 Victor Vaisleib에 따르면 “Wi-Charge 기술을 통해 모든 무선기기들은 배터리 수명 걱정 없이 사용할 수 있으며, 일상에서 Wi-Fi와 같이 편리하게 무선충전을 이용할 수 있다. 또한, 갈수록 늘어나는 스마트 기기와 모바일 제품 등 다양한 제품들에 충분하고 안정적인 파워를 공급하기 위해서, Wi-Charge는 사용이 간편하면서도 인체에는 전혀 무해한 완벽한 무선충전 솔루션을 제공한다”고 밝혔다.
Wi-Charge 기술이 적용된 다양한 전자제품들이 2016년 상반기 중 등장할 전망이며, 회사는 IP 카메라, 스마트 센서 등의 스마트 홈 기기에 필요한 파워 리시버 제품과 누구나 쉽게 설치가 가능한 전구 모양의 파워 트랜스미터 제품 등 두 가지 제품군을 공급할 계획이다. 핸드폰 충전을 위한 제품으로는 핸드폰 케이스 모양의 무선충전 리시버가 개발 중에 있다.
Wi-Charge는 이스라엘의 각 분야의 유명 엔지니어들과 벤처기업가들이 함께 창업한 스타트업 기업으로서, 빛을 이용한 무선충전 분야에서 기술을 선도하고 있다. 현재 다양한 전자제품에 적용하기 위해 유명 OEM 파트너 기업들과 협력 중에 있다.
한국 사업개발 총괄 김수범 이사는 “한국에서는 주요 이동통신 회사들과 시범사업 등을 준비 중에 있으며, 2015년 안에 가시적인 사업결과를 만들어 낼 수 있을 것”이라고 밝혔다.

AMP(Architects of Modern Power) 컨소시엄은 2014년 11월 공표한 4개의 첫 번째 표준을 토대로, 분산형 전력 시스템용 첨단 전력 변환 기술 개발에 필요한 기계적 및 전기적 공통 규격 마련을 위한 새로운 표준을 발표했다. 새로운 ‘teraAMPTM’ 표준은 비절연 디지털 POL(Point-Of-Load) DC-DC 컨버터 설계를 위해 고안된 것으로, 수직 및 수평형 기계적 구성을 모두 지원하면서 전류 범위를 90~120A까지 확장한다.
teraAMPTM 표준은 각각 20~25A와 40~50A 디자인에 대응하는 디지털 POL용 기존 표준인 ‘microAMPTM’ 와 ‘megaAMPTM’에 새롭게 추가된 것으로, 이들 3가지 표준 모두 수직 및 수평 구성을 지원한다.
새로운 teraAMPTM 표준을 만족하는 최초의 제품은 지난 3월 15~19일까지 미국 노스캐롤라이나 샬롯에서 개최되는 APEC 2015(Applied Power Electronics Conference and Exposition)에서 AMP 그룹 회원사에 의해 선보여졌다.
AMP 그룹의 마크 아담스(Mark Adams) 대변인은 “teraAMPTM 표준은 고밀도의 매우 복잡한 전력 설계를 지원하기 위한 후속 조치”라며, “칩 아키텍처가 계속해서 작아지고 온보드 전력 요건은 증대되고 있기 때문에, 전력 업계는 그러한 추세에 맞춰나갈 수 있도록 POL을 위한 고전류 밀도 솔루션을 제공할 수 있어야 한다”고 밝혔다.