[글 키다리아저씨 김해일 본부장] 현대 사회는 전기산업의 발달이 가장 큰 특징이라고 할 정도로 빛 에너지에 대한 역할이 큰 몫을 차지하고 있다. 전기의 기본은 +극과 –극을 이용해 전력을 얻는 것이며, 4차 산업혁명까지 모든 분야에 전기에너지가 차지하는 부분이 상당수라는 점에서 전기산업을 무시 할 수 없는 상황이 됐다. 이에 신재생에너지 분야에서도 전기에너지에 따른 각종 장, 단점이 발생하고 있다.

태양광 전기화재는 접속함에서 90% 정도가 발생하고, 그 발생의 근본 원인은 아크다. [사진=utoimage]

저가 접속함 생산에 따른 화재 이어져

태양광 발전사업은 크게 시설분야와 기술분야로 나눠진다. 시설분야에서는 토지, 한전과의 연계, 기술분야에서는 구조물(기초), 인버터(접속함), 전기시설 등으로 나눌 수 있다. 이 중 가장 접근하기 쉬운 분야가 접속함이라는 점에서 2015년 이후 급격하게 접속함 회사가 출몰하게 됐다. 전국에 약 70개 접속함 회사가 생기다 보니 성능이나 품질보다는 가격 경쟁력을 최우선으로 접속함을 생산하는 실정이다.

저가의 접속함을 생산하다보니 많은 문제가 생겼다. 화재의 위험성에 그대로 노출되고 이에 따라 태양광 화재의 90%가 접속함에서 발생했다. 2020년 4월 1일을 기점으로 KS인증을 받은 접속함만이 판매를 할 수 있는 강제 규정까지 생겼다. 강제규정이 생기기 전 에너지관리공단 신재생에너지센터에서는 2018년~2020년까지 약 3년간에 신재생에너지 설비의 지원에 대한 지침 및 방침을 통해 지속적인 업데이트를 진행했고, 별 다른 의견 없이 강제규정에 대한 인식이 자리잡았다.

강제 규정 후 접속함 업체 역시 기술력 및 여러 가지 사항에 의해 10여개 업체만이 KS인증을 받게 됐다. 태양광 시장의 안정성을 추구하게 되던 중 조달청의 마스업체에게 KS인증 제품을 획득해야만 마스 영업이 지속되는 변수가 등장해 현재 898개의 KS인증 접속함(2022년 2월 기준)이 자리잡았다.

전기화재는 접속함에 국한하는 것이 아니라 전기가 사용되는 모든 물질 및 제품에서 언제 어떻게 일어날지 모르는 피해 사항이라는 점에서 아크에 대한 일상적인 조치는 늘 취해야 한다. [사진=utoimage]

산업부 제2018-103호에 의해 4년간의 유효기간을 두고 태양광에 사용되는 직류가 1500V이하로 저압전기설비 범위를 규정하고 2021년 1월 1일부터 시행한다는 공고문이 있었으나, 현재의 KS인증 접속함 898개 제품 중 26개 업체 56개 제품만이 DC1500V의 KS인증을 받아 시중에 판매가 되고 있다. 모듈의 고사양 전력(450W 이상)으로 인해 전류의 기점이 300A가 넘는 제품 중 일체형을 제외한 DC1500V KS인증 접속함은 4업체 6개 제품에 그친다는 점에서 심각하게 인식해야 할 문제다.

평균 1년에 모듈의 전력 증가량은 약15W라고 생각한다면, 전류의 300A가 지탱 할 수 있는 지지력은 약 3년 정도로 파악된다는 점에서 DC1000V의 접속함으로 태양광시장의 영업을 추진하는 것은 문제가 발생 될 수 있다.

태양광 화재 90%는 아크가 원인

태양광은 구조물-접속함-인버터-전기시설-한전 시스템을 갖고 있다. 이 중 전기화재는 접속함에서 90% 정도가 발생하고, 그 발생의 근본 원인은 아크다. 아크의 발생은 0.07초에서 형성이 되고, 0.5초의 아크가 1초 이상의 스파크 현상으로 지속되면 전기화재가 발생한다는 점에서 밀폐돼 있는 접속함에서의 아크 발견은 거의 이루어질 수 없는 시스템이라 할 수 있다.

2019년 4월 4일 강원도 고성산불로 25.5㎡(2,550ha)의 면적을 소실하게 됐을 때도 아크로 인한 전기화재였다는 점에서 아크로 인한 전기화재는 우리가 생활하는 일상에서 손쉽게 발생한다. 접속함에 국한하는 것이 아니라 전기가 사용되는 모든 물질 및 제품에서 언제 어떻게 일어날지 모르는 피해 사항이라는 점에서 아크에 대한 일상적인 조치는 늘 취해야 한다.

DC1500V일반형 접속함 부품은 ①퓨즈 및 퓨즈홀더 ②낙뢰에 대한 SPD ③전원공급장치 ④연결을 위한 부스바 및 전선으로 구성됐으며, 채널감시형 접속함은 ①,②,③,④외 ⑤모듈의 각종 신호체재를 컨트롤하는 모니터링(화재감지 포함)으로 구성된다.

키다리아저씨의 DC1500V 채널감시형 접속함(사진 위)과 DC1500V 일반형 접속함

사회적기업을 운영하고 있는 당사에서는 DC1500V일반형(채널감시형, KS인증) 접속함에 ⑥아크감지차단기를 추가로 설치해 아크가 발생 시 전원공급장치가 자동으로 차단 될 수 있는 시스템을 구성해 전기화재의 원천봉쇄가 가능하다. 아크감지차단기는 당사에서 발명된 단일화된 제품으로 국내 KS인증 및 특허에 만족하지 않고 미국 및 해외 특허를 추진 중에 있으며, 판매의 이익에 따른 목적이 아닌 전기화재가 없는 쾌적한 사회의 발전을 추구하는 것을 최우선 과제로 삼고 있다. 전기가 사용되는 모든 곳에 아크감지차단기가 설치돼 더 나은 안전한 사회로 나아가는 계기가 됐으면 하는 바람이다.

[권선형 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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