정확한 온도측정 및 뛰어난 절연성능, 2020년 대량생산 통해 제품 판매 추진

[인더스트리뉴스 이건오 기자] 반영구적으로 사용할 수 있는 자가발전 온도측정을 통해 수배전반이나 전선 등의 전력설비 과열사고를 효과적으로 막을 수 있는 획기적인 기술이 국내 연구진에 의해 개발 및 기술이전 됐다. 선진국 제품 대비 40% 수준의 저렴한 가격경쟁력을 통해 국가 전력설비의 전기안전 사고 예방 플랫폼 구축에 기여한다는 목표다.

과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 전기전문 정부출연연구기관인 한국전기연구원(KERI, 원장 최규하) 배준한 책임연구원(기술혁신지원실장)이 실시간 모니터링이 가능한 ‘전력기기용 자가발전 무전원 무선온도 진단기술’을 개발하고 엘시그니처(대표 조쌍규)에 기술이전했다고 밝혔다.

사진 왼쪽부터 한국전기연구원 배준한 책임연구원과 기술이전 대상 업체 엘시그니처 조쌍규 대표가 '전기과열 방지 무전원 무선온도진단 기기'를 들고 기념촬영을 하고 있다. [사진=한국전기연구원]

최근 국내 곳곳에서 발생한 전력·통신설비 화재로 인해 많은 국민이 피해를 보고 있다. 미국에서도 캘리포니아주 역사상 최악의 피해를 낸 대형 산불 ‘캠프 파이어’의 직접적 발화 원인이 전력 공급회사의 설비 문제라는 주장이 제기되고 있다. 이에 부산소방안전본부가 이달 초 부산지역 전력·통신 지하구 56곳을 대상으로 긴급 소방특별조사를 실시하는 등 화재로부터 국민생명과 재산보호라는 사회적 요구와 함께 전력설비에 활용 가능한 화재 방재기술이 많은 주목을 받고 있다.

배준한 책임연구원이 개발한 ‘전력기기용 자가발전 무전원 무선온도 진단기술’은 자가발전(자기에너지 하베스팅)을 통한 반영구적 사용, 초저전력 2.4GHz 무선통신을 활용한 실시간 온도 모니터링, 쉽게 탈부착이 가능한 고탄성 클램프(고정장치) 구조 등의 장점으로 수배전반이나 전선 등 전력설비의 온도를 보다 정확하고 안전하게 측정할 수 있다.

수배전반의 부스바(도체)나 전선 주위에서 발생하는 누설 자장을 ‘고집적 자기에너지 하베스팅(Energy Harvesting) 코일’로 수집해 온도센서 및 무선 송신기의 구동전원으로 사용하기 때문에 배터리를 교체할 필요가 전혀 없다. 기존 유선식 온도센서의 경우 배선작업 시간이 길고, 고장이 생기거나 배터리 교체 과정에서 감전사고의 위험성이 크지만, KERI가 개발한 기술은 스스로 자기장을 모아 전기로 활용하기 때문에 훨씬 안전하다.

전기과열 방지 무전원 무선온도 진단기기 [사진=한국전기연구원]

또한, ‘반도체형 온도센서’를 적용해 내열온도 및 전기절연 성능이 뛰어나고, 에폭시(Epoxy)로 함침돼 있어 물이나 먼지의 유입을 완벽히 차단한다. 각종 전자파 간섭과 방사능 영향에도 잘 대응하며, 화학적 반응도 없다. 그립감을 고려해 손바닥 안에 들어올 수 있도록 크기를 최소화하고 누구나 쉽게 탈부착할 수 있으며, 고탄성 클램프 구조로 온도센서가 부스바에 직접 접촉하게 해 정확한 온도 측정을 할 수 있다.

배준한 책임연구원은 “개발 기술은 수배전반을 비롯해 각종 전력 케이블과 변압기 터미널 등 다양한 분야에서 도체의 과열에 의한 전기 안전사고를 예방한다”며, “현재의 자기에너지 집속 효율을 더욱 높여 낮은 전류에서도 무선 통신이 가능하고, 온도·전류·습도·진동을 동시에 측정할 수 있는 복합 상태 진단센서를 개발할 계획”이라고 밝혔다.

한국전기연구원은 개발한 기술을 연구원 내 창업보육센터 입주기업인 엘시그니처에 기술이전 했다. 한국전기연구원 창업보육센터는 경상남도 내에서 유일하게 정부출연연구기관이 운영하는 창업보육센터로 다양한 프로그램을 통해 창업생태계 조성 및 지역경제 활성화에 기여하고 있다. 이번 경우는 연구원이 개발한 기술을 소속 창업보육센터 입주기업에 기술이전 한 사례로 출연(연)-중소벤처기업 간 R&D 분야 상호협력 모범사례로 꼽히고 있다.

엘시그니처는 이번 기술이전을 계기로 2019년 ‘수배전반용 자가발전 무선온도 진단장치의 양산체제 구축 및 국가 신제품 인증’ 획득을 추진하고, 2020년부터 선진국 제품 가격의 40% 수준으로 국내외 제품 판매에 나서 조기 시장 진입 및 매출 증대를 도모한다는 계획이다.

[이건오 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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