에너지 하베스팅 기반 ‘무선 통전 알림 기술’을 개발한 전기연구원 배준한 박사./전기연구원/

건물이나 공장의 배전반 작업 중 감전사고가 끊이지 않고 있는 가운데 국내 연구진이 고전압 전기설비의 내부 통전(通電·전기 흐름) 여부를 문 개방 없이 외부에서 안전하게 확인할 수 있는 기술을 세계 처음으로 개발해 눈길을 끌고 있다.

이 기술은 전기연구원 기업총괄지원실 배준한 박사가 개발한 ‘에너지 하베스팅 기반 무선 통전 알림’이다.

국내 배전반(전기 배분 및 개폐·안전·계량 등을 수행하는 개폐기나 차단기 같은 설비)의 대부분은 6.6kV와 22.9kV의 높은 전압을 사용하고 있다. 이는 가정용 전압인 220V의 약 30배에서 100배나 되는 수치다.

그 동안 배전 설비의 전기흐름 상태는 작업자가 직접 문을 열고, 설비 내부 곳곳에 부착된 통전 표시기를 일일이 확인하는 방식으로 진행했다. 이 과정에서 감전 사고가 빈번히 발생했고, 정전된 경우에도 남아있는 충전 에너지(잔여 전기)로 인한 사고 위험성도 컸다.

배준한 박사가 개발한 기술의 핵심은 버려지는 에너지를 재활용하는 일명 ‘에너지 하베스팅’이다. 배 박사는 전기설비 주변에 누설되는 전계 에너지를 수집·변환해 전기를 생산, 이를 송신기의 전원으로 활용했다. 이후 송신기가 전기가 흐르는 지를 무선 통신으로 수신기에 전달, 외부 모니터에 결과가 나타나는 성과를 도출했다.

이 기술은 뛰어난 활용성과 함께 배전반 작업자의 위험사고를 예방할 수 있다는 점에서 의미가 크다는 평가다.

통전 알림은 무게 250g의 작은 송신기를 별도의 시공 없이 부스바(전선)에 부착하기만 하면 된다. 기존 전기 회로에 영향을 주지 않는 작은 크기에 에너지 하베스팅의 효율은 높여 최대 전기를 생산하고, 스스로의 소비전력은 최소화하는 고난도의 기술을 실현한 것이라고 전기연은 설명했다.

배준한 박사는 “이번 성과는 에너지 하베스팅으로 만든 전기를 활용해 통전 뿐 아니라 전압, 전류, 온도, 습도, 진동 등 각종 내부 상태를 한 번에 진단할 수 있는 ‘ICT 기반 스마트 전기설비 플랫폼’을 만드는 것이 목표”라고 말했다.

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