한국전기연구원이 '슈퍼 프리미엄급' 산업용 전동기 제조기술을 개발했다.
한국전기연구원(원장 김남균, 전기연) 전동력연구센터는 국내 처음으로 '슈퍼 프리미엄급(IE4)' 산업용 전동기(삼상유도전동기) 핵심기술 개발에 성공했다고 17일 밝혔다.
전기연은 관련 기술을 중소기업이 활용할 수 있도록 '오픈 플랫폼'도 구축했다.
전동기는 세계에서 전력을 가장 많이 소비하는 기기다. 우리나라 전체 전력 소비량에서 전동기가 차지하는 비중도 50% 이상이다. 우리나라는 물론 여러 국가에서 대규모 예산을 투입해 저효율 전동기 퇴출과 고효율 전동기 의무사용 정책을 시행하고 있다.
전동기는 국제전기기술위원회(IEC) 국제 효율 표준에 따라 일반(IE1)-고효율(IE2)-프리미엄급(IE3)-슈퍼 프리미엄급(IE4)-울트라 프리미엄급(IE5)으로 구분한다.
우리나라는 지난 2018년부터 산업 분야에 IE3 전동기만 생산·판매하도록 규제하고 있다. 일부 국가는 이미 IE4 도입을 시작했다.
전기연 개발 기술은 용량 15㎾ 이하 IE3 전동기를 IE4로 높일 수 있는 기술이다. IE3 대비 효율은 1~2%p 이상 높고, 에너지 손실은 20% 낮다. 15㎾ 이하 전동기는 국내 산업용 전동기의 80%를 차지하고 있다.
효율 향상 뿐만 아니라 재료비를 포함한 생산비용도 절감할 수 있다. 한국전자기술연구원(전동장치), 한국생산기술연구원(생산공정), 한국재료연구원(재료기술)과 협력해 고효율과 비용 절감을 동시에 해결했다.
전기연은 IE4 전동기 확산·적용을 위해 '웹 기반 오픈 플랫폼(URL:iexdesign.com)'도 구축했다. 한국전자기술연구원, 클루와 함께 개발한 설계 프로그램과 오픈소스 기반 해석 프로그램을 오픈 플랫폼에서 제공한다.
한필완 전기연 책임연구원은 “전동기 설계, 재료 활용, 생산 공정 데이터베이스 등을 오픈 플랫폼에서 제공해 국내 중소기업의 IE4 산업용 고효율 전동기 기술 진입장벽을 낮추는 데 기여할 것”이라고 말했다.
산업용 전동기 효율 향상은 에너지 절감과 온실가스 감축에 가장 효과적인 수단이다. 전 세계에 있는 모든 전동기 효율을 3%만 높이면 1GW급 원전 108기를 짓지 않아도 된다. 가치로 환산하면 약 34조원 규모다.
2023년 글로벌 산업용 전동기 시장은 680억달러, 국내 산업용 전동기 시장은 20억달러 규모이고, 연평균 성장률은 7.9%로 예측된다. 우리나라는 탄소중립 실현을 위해 2026년까지 IE4급 전동기 사용을 강제할 것으로 예상되고 있다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.com