한국전기연구원, 세계 최초 '무선 통전 알림 기술' 개발

에너지 하베스팅 기반 기술 적용...'재활용'에서 '안전'까지

한국전기연구원(KERI, 원장 명성호) 기업총괄지원실 배준한 박사가 위험한 고전압 전기설비의 내부 통전(通電) 여부를 문을 열지 않고 외부에서 안전하게 확인할 수 있는 ‘에너지 하베스팅 기반 무선 통전 알림 기술’을 세계 최초로 개발했다.[그래픽 =박신혜 기자]

배전반 개폐, 계량, 유지 보수 등 각종 전기설비 유지보수 점검과정에서 각종 사고가 발생하고 있는 가운데,  위험한 고전압 전기설비의 내부 통전(通電) 여부를 문을 열지 않고 외부에서 안전하게 확인할 수 있는 기술이 국내에서 개발됐다.

10일 한국전기연구원에 따르면 기업총괄지원실 배준한 박사가 세계 최초로 '에너지 하베스팅 기반 무선 통전 알림 기술'을 세계 최초로 개발했다. 
 

에너지 하베스팅(energy harvesting)은 태양 에너지나 인체의 운동에너지 등 외부의 에너지를 모으고 저장하는 기술을 뜻하는 것으로 버려지는 에너지를 재활용해,  전기설비 주변에 누설되는 전계 에너지를 수집 및 변환하고, 전기를 생산, 이를 송신기의 전원으로 활용한다. 송신기는 전기가 흐르는지 여부를 무선 통신으로 수신기에 전달하고, 그 결과가 외부 모니터에 나타난다. 

국내 배전반(전기의 배분 및 개폐·안전·계량 등을 수행하는 개폐기나 차단기 같은 설비)의 대부분은 가정용 전압 220V의 약 30배에서 100배에 해당하는 6.6kV와 22.9kV의 높은 전압을 사용하고 있어, 그동안 배전 설비의 전기 흐름 상태를 확인하는 과정에서 감전 사고가 빈번히 발생했다. 

특히, 작업자가 직접 문을 열고, 설비 내부 곳곳에 부착된 통전 표시기를 일일이 확인해야 했기 때문에, 정전된 경우에도 남아있는 충전 에너지로 인한 사고 위험성도 컸다.

KERI 배준한 박사가 개발한 기술의 핵심은 배전반의 문을 개방할 필요 없이 외부에 부착된 모니터로 통전 여부를 확인할 수 있게 만들어주는 기술로, 활용성 뿐만 아니라 안정성도 높였다.

에너지 하베스팅을 통해 충전된 전력을 기반으로, 갑작스러운 정전이 발생해도 통전 알림 모니터는 1분간 계속 작동하게 되며, 작업자는 상황을 더 면밀히 살펴볼 수 있다. 만일의 사태를 대비해 통전 상황임에도 불구하고 인위적인 문 개방이 이루어질 경우에는 즉각적인 경고 방송이 송출된다.

기존 전기 회로에 영향을 주지 않는 무게 250g의 작은 송신기를 별도의 시공 없이 부착이 가능한데다,  에너지 하베스팅의 효율성은 높여 최대의 전기를 생산하고, 스스로의 소비전력은 최소화하는 고난도의 기술을 실현했다는 평가다.

원천기술과 관련한 특허 출원을 완료한 KERI는 에너지 하베스팅 기반 ‘무선 통전 알림 기술’을 배전반 및 전기 자동제어반 전문 제조업체인 ‘㈜더원에코파워텍(대표이사 김종철)’에 기술을 이전했다.

더원에코파워텍은 내년 제품화 개발(제품명: 에너지 하베스팅 통전 중 도아 경보기)과 실증 시험을 거쳐 공인 성적서 및 국가 신기술 인증 획득에 나설 예정이다.