한국전기연구원

한국전기연구원이 SF6를 대체하는 친환경 절연가스를 개발했다. 20일엔 성과를 공유하는 세미나를 열었다. [사진 KERI]

한국전기연구원(KERI)이 국내 전력기기 기업 관계자들을 대상으로 진행한 ‘친환경 절연가스 기술 세미나’가 지난 20일 성공적으로 마무리됐다. 이번 세미나는 대한전기협회 ‘전기설비기술기준 워크숍(SETIC)’의 부대행사로 강원도 정선 하이원 그랜드호텔에서 열렸다.

현재 전력기기 산업계의 난제는 절연을 위해 사용되는 ‘SF6(육불화황)’ 가스를 대체하는 것이다. SF6 가스는 절연 성능이 우수하고, 계통에서의 고장 전류를 차단하는 아크소호 성능이 월등하게 뛰어나 지난 50년 넘게 사용됐다. 하지만 SF6는 지구온난화에 영향을 미치는 지수가 이산화탄소의 2만3500배에 이르며, 대기에 한 번 누출되면 무려 3200년을 존재하면서 환경에 악영향을 미친다.

이에 SF6를 대체하는 친환경 가스 개발을 위해 전 세계적으로 많은 노력을 기울였다. 하지만 신약 개발 이상의 난이도와 도전성이 요구돼 확실한 결과를 얻지 못했는데, 최근 KERI가 좋은 성과를 내면서 산업계로부터 많은 관심을 받게 됐다. 이번 세미나는 KERI가 얻은 성과를 전문가들에게 공유하고, 향후 기술의 적용 방안을 논의하는 자리였다.

KERI의 친환경 가스 개발은 여러 단계를 거쳐 이뤄졌다. 먼저 연구진은 현재 산업군에서 사용하는 가스 중 지구온난화 지수가 낮은 물질을 우선 분류했고, 선별된 1차 후보군에 대한 전기·화학적 특성을 정밀 분석해 2차 후보군을 정했다. 이후 절연 및 폭발·발화 제어 성능시험 결과를 통해 최종 후보 물질들을 선정했고, 전력기기에 적용하기 위한 최적의 비율을 도출해 친환경 절연가스를 개발할 수 있었다. KERI는 이 가스의 명칭을 ‘K6’로 정했다. K6 가스는 지구온난화 지수가 1 미만으로 환경친화적이면서 심각한 독성 성분도 없다. 또한 ‘끓는점’도 낮아 대부분의 지역에서 안정적으로 기체의 특성을 갖는다.

KERI는 더 나아가 K6 가스를 초고압 송전급 차단기에 적용하고, 국제전기기술위원회(IEC) 국제 규격에 따른 차단 성능 시험까지 통과했다. 특히 초고압 송전급 차단기는 절연가스 적용이 가장 어려운 분야로 손꼽힌다.

KERI는 이번 시험 통과를 기반으로 배전에서 송전에 이르는 다양한 전력기기에 K6 가스를 적용한다는 계획이다. KERI 오연호 친환경전력기기연구센터장은 “우리나라가 글로벌 전력기기 산업에서 수출 최상위권을 차지하는 만큼 K6 가스 개발은 환경은 물론, 경제·산업적으로 파급력이 매우 클 것”이라고 설명했다.

연구팀은 기술 이전을 통해 상용화를 준비한다는 계획이다. 또한 이번 기술 세미나처럼 산업 현장과의 꾸준한 소통을 통해 친환경 가스의 폭넓은 활용을 위한 명확한 설계기준을 확립하는 등 국내 전력기기 산업 경쟁력 강화에 기여한다는 목표다.