▲ 한국전기연구원이 개발한 슈퍼 프리미엄급(IE4)급 산업용 전동기 및 기술 확산을 위한 오픈 플랫폼 사이트

한국전기연구원(이하 KERI)이 슈퍼 프리미엄급(IE4급) 산업용 전동기를 개발해 에너지 절감 및 온실가스 감축에 크게 도움 될 것으로 기대된다.

한국전기연구원(KERI) 전동력연구센터가 국내 최초로 산업용 전동기(삼상유도전동기)의 효율을 ‘슈퍼 프리미엄급(IE4)’으로 개발, 중소기업이 관련 기술을 잘 활용할 수 있는 ‘오픈 플랫폼’까지 구축했다고 17일 밝혔다.

산업용 전동기는 전 세계에서 전력을 가장 많이 소비하는 기기다. 우리나라의 경우도 전체 전력 소비량 중 전동기가 차지하는 비중이 무려 50% 이상에 달한다. 전 세계 전동기 효율을 3%만 높여도 1GW급 원전 108기를 짓지 않아도 되고, 가치로 환산하면 약 34조원을 절감할 수 있다.

이에 세계 각국은 산업용 전동기의 효율 향상을 위해 많은 나라들이 저효율 전동기 퇴출 정책 시행과 함께 효율이 더 높은 전동기를 의무 사용하게 하고 있고, 개발에 막대한 예산을 투자하고 있다. 국제전기기술위원회(IEC)에서는 국제 효율 표준에 따라 전동기 등급을 일반(IE1) - 고효율(IE2) - 프리미엄급(IE3) - 슈퍼 프리미엄급(IE4) - 울트라 프리미엄급(IE5) 전동기로 구분한다.

KERI은 수년간의 연구개발을 거쳐 IE3급 대비 효율이 1~2%p 이상 높고, 에너지 손실도 20%나 줄일 수 있는 IE4급 전동기를 개발했다.

E4급 달성은 효율 향상뿐만 아니라 재료비 절감도 중요했다. 비싼 재료로 고효율을 달성하는 방법이 용이하지만, 국내 중소기업이 접근 가능한 시장 경쟁력을 확보하는 것에도 중점을 뒀다.

연구팀은 IE4급 전동기를 산업 현장에 확산·적용하기 위한 ‘웹 기반 오픈 플랫폼(URL: iexdesign.com)’도 구축했다.

기업이 고효율 전동기를 제대로 사용하기까지는 많은 연구개발 투자, 숙련된 전문가의 설계 능력, 고가의 외국산 해석 프로그램이 필요하다. 기업 입장에서는 엄두를 내기 힘든 상황인데 KERI가 한국전자기술연구원, ㈜클루와 함께 개발한 설계 프로그램과 오픈소스 기반 해석 프로그램을 활용하여 기존 대비 낮은 비용으로 오픈 플랫폼을 제공할 수 있었다.

KERI 관계자는 “전동기의 설계, 재료 활용, 생산 공정 데이터베이스 등을 제공하는 오픈 플랫폼을 통해 국내 기업들이 IE4급 산업용 고효율 전동기 기술에 대한 진입 장벽을 크게 낮출 수 있을 것”이라고 밝혔다