월간전기



[HOT ISSUE] ''동(銅) 다이캐스팅 프리미엄 고효율 전동기'' 국내 최초 개발로 고유가 에너지 위기 극복

2008-10-01

동(銅) 다이캐스팅 프리미엄 고효율 전동기 국내 최초 개발로 고유가 에너지 위기 극복 에너지 절감을 위한 실효성 있는 대책의 하나로, 전기에너지 소비의 주범인 전동기의 효율을 높여 에너지 위기를 타계할 수 있는 프리미엄급 전동기 기술이 개발돼 화제다. 한국전기연구원 구대현 박사 연구팀은 기존 알루미늄 다이캐스팅 기술과 새로운 동(銅) 다이캐스팅 기술을 이용해 국내 최초로 '동(銅) 다이캐스팅 프리미엄 고효율 전동기'를 개발했다. 이번 개발은 구 박사팀이 2005년부터 3년간 지식경제부 및 에너지관리공단의 과제 지원을 받아 ㈜시대전기, ㈜에스피지, ㈜성신 등 전동기 제조업체와 협력해 일구어낸 성과다. 개발된 프리미엄 전동기는 기존 전동기보다 4~5% 높은 효율을 가지며 미국, 유럽 등 선진사 제품과 비교하여 10~20% 중량이 가벼우면서도 동등 이상의 성능을 보인다. 국내에서 가장 전기에너지를 많이 사용하는 분야인 전동기를 이 프리미엄급 고효율 전동기로 대체할 경우 연간 수천억 원 가량의 에너지 절감을 이루어 낼 수 있다. 또한 일반 고효율 전동기에 비해 효율은 높이는 대신 체적은 줄이는 등 성능과 경제성면에서 탁월하여 실효성 있는 에너지 절감 대책의 하나로 더욱 주목 받고 있다. 특히 이번 프리미엄급 고효율 전동기에 적용된 동 다이캐스팅 기술은 프리미엄급고효율을 달성하기 위한 핵심 기술로, 회전자 케이지(Cage)에 도전율이 높은 구리를 사용함으로써 열 손실을 대폭 절감할 수 있다. 기존에는 다람쥐 쳇바퀴 모양(농형)으로 제작되는 유도전동기 회전자 케이지에 알루미늄을 사용해 왔다. [그림] 전동기 용량별 국내외 효율 기준 비교 그동안은 알루미늄(660℃)보다 구리의 용융점(1084℃)이 높아 기술적으로 다이캐스팅하여 양산하기에는 많은 한계가 있었던 데다, 금형 재질 또한 높은 온도를 고려하여 특수 재질로 제작되어야 하는 등 고난도의 제작기술이 필요해 선진국에서도 동 다이캐스팅을 적용하여 전동기를 제작한 사례는 드물었다. 그러나 구 박사팀이 이번 개발을 이루어 냄으로써 기존 알루미늄 케이지 적용 전동기에 비해 전동기 효율을 3~5% 향상시켰다.(<표> 참조) 우리나라 전동기 소비 전력량은 2007년 기준 전체 전력 사용량 22,3163GWh 중 36,8605GWh로 60%에 달했다. 하지만 기존 전동기를 개발된 프리미엄급 고효율 전동기로 70% 정도 대체할 경우 약 4954GWh의 전력(화력발전소 3, 4기의 발전량에 해당)을 절감 즉, 약 3,864억 원에 해당하는 비용을 절감할 것으로 기대된다. 그뿐 아니라 늘어나는 전력 수요를 충족하기 위한 발전소 및 건설 부지선정, 공사기간 등 그 경제적 파급효과 또한 수조 원이 될 것으로 전망돼 향후 에너지 위기감을 불식시킬 하나의 해답이 될 수 있을 것으로 기대된다. 글_김미선 기자 <한국전기연구원 산업전기연구단 전동력연구그룹 (055)280-1403 / www.keri.re.kr> < Energy News >