▲ 김호철 사장

온라인 상태에서 실시간으로 절연상태를 감시 및 진단해 변압기의 소손사고를 미리 방지할 수 있는 변압기가 세계 최초로 국내 중소기업 손으로 개발돼 주목을 받고 있다. 변압기 전문업체인 (주)케이피일렉트릭은 최근 2년간의 연구 끝에 개발을 완료하고 신제품 발표회를 갖은 바 있다.

정원창 케이피일렉트릭 연구소장은 “몰드변압기 생산업체에서 출하 전에 부분방전 시험을 완료해 출하하고 있지만 변압기 설치 현장에서 가끔 발생하고 있는 변압기 소손사고를 사전에 감시 및 조치를 취해 변압기 사고를 방치하기 위해 신제품 개발에 나서게 됐다”며 “제품의 안전성을 높여 무정전 시스템을 확보할 수 있어 진단에 따른 인력비 감소와 전력품질의 향상을 도모할 수 있게 됐다”고 설명했다.

케이피일렉트릭이 세계 최초로 개발한 부분방전 자가 진단형 몰드변압기는 코일내부에서 발생하는 부분방전을 측정·감시할 수 있는 부분방전 검출센서를 몰드변압기 코일속에 내장해 몰드변압기 설치 현장에서 부분방전 여부를 실시간으로 확인할 수 있도록 했다.

이 제품은 변압기 회사에서 실시하고 있는 부분방전 측정설비와 동일한 성능을 지니고 있으며 변압기 설치 현장에서 상시적으로 부분방전 발생을 감시할 수 있다는 점에서 획기적이라는 평가를 받고 있다.

특히 부분방전 측정이라는 단순개념을 넘어 오실로그램 모드, 파이큐앤 모드, 오실로그램과 파이큐앤 모드의 분할모드 기능, 큐맥스 모드, 오실로 그램과 큐맥스 분할모드, 알람기능 등을 지니고 있다.

특히 알람기능은 고객이 원하는 부분방전레벨을 설정하면 입력된 방전량만큼 변압기에서 부분방전이 발생할 경우 알람을 동작시킬 수 있도록 고안됐다.

부분방전이란 전로방전이 발생하기 전에 간헐적으로 생기는 방전을 말하며 전력설비에 이상유무가 발생하면 부분방전이라는 이상신호가 발생하게 된다. 하지만 부분방전 신호는 임펄스의 형태로 주파수가 매우 높고 신호가 미약해 측정이 매우 어려워 계측을 위해서는 고도의 기술력이 요구돼 왔다.

정 소장은 “부분방전이 몰드변압기에서 발생할 경우 변압기 품질에 치명적인 영향을 준다”며 “제품의 절연방식이 고체이기 때문에 한번 생긴 부분방전이 액체나 기체와 달리 소멸되지 않고 방전 트래킹이 그대로 생기기 때문에 절연 내력이 점점 약해지기 때문”이라고 설명했다.

케이피일렉트릭은 이 신제품 변압기에 대해 국내와 국외 모두 특허출원을 완료했다. 김호철 케이피일렉트릭 사장은 “부분방전 자가 진단형 몰드변압기를 앞으로 유럽과 동남아시아 등지를 대상으로 한 수출 주력상품으로 삼겠다”고 포부를 밝혔다.

김 사장은 “기술력과 품질은 물론 가격면에서도 충분한 경쟁력을 확보하고 있다”며 “향후 5년 안에 3,000만 달러 이상을 수출할 수 있도록 노력할 계획”이라고 설명했다.

이번에 세계 최초로 ‘부분방전 자가 진단형’ 몰드변압기를 개발한 케이피일렉트릭은 지난해 알루미늄 평각선 도체 주상변압기 개발해 지난 10월부터 한전에 이를 납품하는 등 향후 먹거리 창출을 위해 신제품 연구개발에 몰두해 왔다. 

김 사장은 “미국에서도 20년 전에 알루미늄 평각선 도체 주상변압기를 개발했지만 도전율 때문에 변압기 부피가 13~15% 정도 커질 수밖에 없는 문제를 안고 있었다”며 “기존 주상변압기와 동일한 크기에서 이를 완성했는데 그것이 바로 우리의 기술력”이라고 강조했다.

하지만 케이피일렉트릭이 이 제품을 한전에 납품하기까지는 쉽지 않았다. 한전이 내구성 문제를 검증하기 위해 강도 높은 시험을 거쳤다. 제품 납품과 관련해 공정성을 기하기 위해서 였다.

한전은 이 신제품 주상 변압기를 사용하기 위해 케이피일렉트릭이 1차적으로 전기연구원에서 성능시험을 끝냈지만 한전은 내구성 검증을 위해 다시 2차 검증을 실시했다.

2대의 개발제품은 한전 직원 입회하에 전기연구원으로 보내 특성을 시험하고 다시 전력연구원으로 보내져 145% 부하를 걸어 한 달 동안 24시간 열화시험을 거쳤고 다시 전기연구원으로 보내져 단락강도에 대한 최종 시험이 이뤄졌다.

김호철 사장은 “유입과 몰드변압기에서 향후 먹거리 개발을 완료했다”며 “앞으로 기대가 크다”고 말했다.