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전력기기 온실가스 발생 줄인다, 전기연구원 '육불화황 대체' 절연가스 개발

장상유 기자 jsyblack@businesspost.co.kr 2023-11-01 17:03:55
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전력기기 온실가스 발생 줄인다, 전기연구원 '육불화황 대체' 절연가스 개발
▲ 한국전기연구원이 개발한 육불화황(SF6) 대체 친환경 절연가스 'K6' 가스가 적용된 초고압 송전급 차단기. <한국전기연구원>
[비즈니스포스트] 한국전기연구원(KERI)이 전력기기에 육불화황(SF6) 사용을 줄일 수 있는 길을 찾았다. 육불화황은 이산화탄소보다 2만3900배 강력한 지구온난화 효과를 일으키는 강력한 온실가스다. 

전기연구원은 전력기기에서 육불화황 가스를 대체할 수 있는 ‘친환경 절연가스(K6)’을 개발하고 이를 초고압 송전급 차단기까지 적용할 수 있는 설계기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

육불화황 가스는 절연 성능이 우수하고 계통 고장이 발생할 때 고장전류를 차단하는 성능(아크소호)이 다른 가스보다 월등하다.

이런 이유로 육불화황 가스는 전력기기에 50년 넘게 사용돼 왔다. 전력기기는 돌발사고 대비 및 안전상의 이유로 전기를 차단하는 절연 기능이 반드시 필요하기 때문이다.

그러나 육불화황은 대기에 한 번 누출되면 3200년을 존재해 환경에 악영향을 미치고 지구온난화지수(GWP)가 2만3900에 이른다.

한국전력이 배출하는 온실가스 총배출량의 상당 부분도 육불화황 가스가 차지하고 있다.

전기연구원은 이런 육불화황을 대체하기 위한 절연가스를 독자적으로 개발해 ‘K6’라고 이름 붙였다.

전기연구원에 따르면 K6 가스는 지구온난화 지수가 1 미만으로 환경친화적으로 심각한 독성 성분도 포함하지 않는다. 가스를 전력기기에 적용하기 위한 필수 조건인 끓는점도 섭씨 영하 26도로 낮다. 이 덕분에 대부분 지역에서 안정적으로 기체의 특성을 갖는다.

전기연구원은 현재 산업군에서 사용하고 있는 가스 가운데 지구온난화지수가 낮은 물질을 우선적으로 분류했고 이 후보군에 관한 전기적·화학적 특성을 정밀 분석해 2차 후보군을 선정했다.

이후 절연 및 폭발·발화 제어 성능시험 결과를 통해 최종 후보 물질들을 뽑았고 전력기기에 적용하기 위한 최적의 비율을 산출해 K6를 개발하는 데 성공했다.

전기연구원은 K6 개발에서 나아가 K6 가스를 145kw(킬로와트) 초고압 송전급 차단기에 적용했다. 이 기술은 국제전기기술위원회(IEC) 국제 규격에 따른 차단 성능 시험도 통과했다.

전기연구원은 앞으로 차단기, 변압기, 개폐기 등 배전에서 송전에 이르는 전력기기에 K6 가스를 적용하기로 했다. 국내 전력기기 업체에 기술이전을 통한 상용화도 추진한다.

전기연구원은 산업 현장과 지속적으로 소통해 친환경 가스의 활용을 위한 설계기준 확립 등 국내 전력기기 업계 경쟁력 강화에 기여한다는 목표를 세웠다.

오연호 전기연구원 친환경전력기기연구센터장은 “K6 가스는 그동안 해외 선진업체가 주도해 온 절연가스보다 더욱 성능이 뛰어나고 친환경적”이라며 “우리나라가 글로벌 전력기기 산업에서 수출 최상위권을 차지하는 만큼 K6 가스 개발은 환경은 물론 경제·산업적으로 파급력이 매우 클 것”이라고 말했다. 장상유 기자

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