[공학저널 김하늬 기자] 양수발전은 전력을 효율적으로 저장하고 공급하는 방식 중 하나로, 국내외에서 그 중요성이 점차 부각되고 있다. 이 기술은 전력 수요가 낮을 때 잉여 전력을 활용해 물을 상부로 끌어올린 후, 수요가 증가할 때 이를 방출해 전기를 생산하는 구조로 운영된다. 그리고 이 과정에서 전력 ICT 기술은 핵심적인 역할을 맡고 있다.
전력 개폐장치는 양수발전의 전력 흐름을 제어하고, 발전소와 전력망을 안전하게 연결해주는 장비로, 전력의 안정적인 공급을 보장한다. 최신 전력 개폐장치는 스마트그리드와 연계되어 실시간으로 전력 수급 상황을 모니터링하고 조절할 수 있다. 전력 ICT는 이러한 전력 생산·배분 과정을 자동화하고 최적화하는데 필수적인 요소로 손꼽힌다.
양수발전소는 ICT 기술을 통해 수요 예측, 전력 저장·방출 시점을 정확히 제어하고, 에너지의 효율성을 극대화함과 동시에 전력망의 안정성을 높일 수 있다. 특히 신재생에너지와 양수발전을 결합할 때 ICT 기술을 활용한 실시간 모니터링과 자동 제어가 더욱 중요해지고 있다.
이와 관련해 인텍전기전자㈜는 전력개폐장치와 보호·제어·감시·통신 기술, 철도 급전 시스템, 원자력 직류 전력기기 개발에 주력하고 있으며, 이를 통해 해외 선진국 기술에 대한 의존도를 줄이고 있다. 특히 송배전, 변전, 전기철도, 원자력, 전력 IT 등 다양한 분야에서 연구개발에 적극 투자하며 국내 전력기기 기술발전을 선도하고 있다.
한국공학한림원의 대한민국 100대 기술에 선정되기도 한 ‘한국형 배전 자동화 기술’은 인텍전기전자의 차세대 성장의 핵심기반 기술로 손꼽힌다. 이를 기반으로 전력 ICT 사업 확장에 중장기 목표를 세우고 단계적으로 도약하고 있다.
선로, 변압기, 전동기, 발전기 등 전력기기의 보호, 제어, 감시, 통신 기능을 통합적으로 제공하는 디지털 보호계전기(IED, Intelligent Electronic Device)는 발전, 송전, 변전, 배전계통 및 교류철도계통 등 다양한 전력계통 환경에 설치돼 현재 상업 운전 중이며, 최근 민수시장까지 진출해 판매 시장을 확대하고 있다.
또한, 인텍전기전자는 전력계통의 보호 장비들을 원격으로 제어하고 선로를 보호하기 위한 통합형 감시 및 제어 시스템인 ARGOS 통합감시제어시스템(SCADA, Supervisory Control and Data Acquisition System)을 개발해 감시, 제어, 알림, 계측, 이벤트 저장 및 관제 센터 보고 등의 기능을 지원하고 있으며, 이는 현재 서울교통공사, 부산교통공사, 신림선 경전철 등에 설치돼 운영 중이다.
인텍전기전자 안태풍 사장(사진)은 “인텍전기전자는 지난 1996년 설립 이후 매년 매출액의 10% 이상을 지속적으로 연구·개발에 투자하며 발전, 송배전, 변전, 전기철도, 미래 에너지 분야에 이르기까지 다양한 산업 분야에 최고의 리더를 지향하며 끝없는 도전을 하고 있다”며 “한국전력공사, 한국수력원자력, 한국철도공사를 비롯한 철도 유관기관 등 국내외 관공서에 주로 납품하고 있으며, 전체 매출액의 약 40%를 수출하는 등 전력기기 수출 선두주자의 역할을 수행하고 있다”고 설명했다.
인텍전기전자는 한국수력원자력 수력처와 중소기업 협력 연구개발 과제인 ‘IEC61850 기반 보성강수력 발전기 보호용 갑종보호계전기 국산화’를 통해 수력발전소 보호제어반에 대한 국산화 연구개발을 진행하기도 했다.
그 인연을 시작으로 중소기업 협력 연구개발과제 ‘수력발전소 동기차단기 국산화 개발’, ‘한국표준형 수력(양수)발전 조속기 국산화 개발’과 함께 구매 조건부 신제품개발사업(공동투자형)으로 ‘마이크로 WESS용 200kW급 양수기동장치(SFC) 시스템 국산화 개발’, ‘Micro WESS(Water Energy Storage System) 통합제어시스템 국산화 및 고도화 개발’을 수행하고 있다.
안 사장은 “고가의 외산 기자재에 의존하고 있는 수력 및 발전사업에서 핵심 기자재 국산화 및 핵심 원천기술을 확보하고, 선진국으로부터의 기술 독립과 더불어 세계 시장에서 경쟁력을 갖추기 위해 지속적으로 노력하고 있다”고 말했다.
현재 인텍전기전자는 에너지 전환과 탄소 중립의 흐름에 맞춰 재생에너지와 분산형 전원 확대에 대응하고자 MVDC 핵심기기와 운영시스템 개발을 진행 중이다. 2020년부터 ‘전남 에너지신산업 규제 자유 특구’ 사업 참여를 시작으로 정부 주요 연구개발 사업 중 하나인 ‘차세대 AC/DC Hybrid 배전네트워크 기술개발사업’에 참여해 ‘MVDC 차단 및 보호 협조 기술확보 및 기기 개발 및 Test-bed 실증’을 수행하며 국내 MVDC 산업기반 조성과 국내기업의 글로벌 시장선도에 기여하고 있다.
인텍전기전자는 탄소 중립을 위해 절연 매질로 사용되고 있는 온실가스 중 하나인 SF6 gas를 사용하지 않는 친환경 개폐장치로 Dry Air(압축 건조 공기) 절연을 이용한 개폐장치에 대한 개발과 사업을 진행할 계획이다.
안 사장은 “최근 전기차, 태양광발전, ESS 관련 시장이 성장하면서 이와 함께 AC 전력과 DC 전력의 전기 에너지 형태를 변환하는 전력변환 장치 시장이 커지고 있다”며 “DC철도, 선박 등과 같은 대용량 전력 부하 및 재생에너지 설비용량의 증대로 중대용량 전력변환 장치에 대한 수요가 높아져, 인텍전기전자에서는 차세대 연구개발 목표 중 하나로 중대용량 전력변환 장치 개발을 수행할 것”이라고 전했다.
그는 이어 “흔히 4차 산업혁명의 핵심기술은 인공지능(AI)이라고 한다. 인텍전기전자도 전력 데이터 예측 시스템, 빅데이터 처리 시스템 등 AI 기술을 기존 SCADA에 적용해 더욱 향상된 SCADA 기술을 제안하고자 한다”며 “AI 기술을 이용해 실제 현장에서 필요로 하는 기능에 대한 고도화를 진행하며 4차 산업혁명 시대의 요구에 부응하는 기술력을 확보해 나갈 계획”이라고 덧붙였다.
