LS ELECTRIC 웹진

변압기란 무엇인가?

‘LS E지식토크’ 1편에서는 ‘전기를 바꾸는 기술! 친환경 변압기, 왜 주목받는가?’라는 타이틀로 전력과 에너지, 환경에 대한 흥미로운 이야기를 나눠봤는데요. 김남희 아나운서, 공학박사이자 SF작가로 활동 중인 곽재식 교수, 그리고 LS ELECTRIC 부산)TR기술Part에서 근무하고 있는 이서현 매니저가 함께했습니다.

‘변압기’라고 하면 어떤 이미지가 떠오르시나요? 요즘은 거의 보기 힘들지만 작고 무거운 가정용 변압기를 떠올리시는 분들이 계실 텐데요. 우리나라에서는 과거 110V 전압을 사용했지만 이를 220V로 바꾸는 사업을 꾸준히 진행해왔다 보니, 그 과도기에 전압을 바꿔주는 기계인 변압기를 사용하곤 했죠.

일단 변압기란 무엇인지를 짚고 넘어가 보자면, 말 그대로 ‘전압을 변환해 주는 기계’로 영어로는 Transformer라고 합니다. 전기가 본격적으로 상용화되기 시작한 19세기 후반경부터 다양한 변압기들이 개발되어 사용되어 왔고요.

변압기는 발전소에서 생산된 전기를 초고압으로 승압시켜 보낼 때 사용되며, 가정이나 공장에서 전기를 사용하기 위해서는 다시 저압으로 낮추기 위한 변압기가 필요합니다. 즉, 변압기가 있어야만 안정적인 전기 공급이 가능하며, 일상생활에서 전기를 사용하기 위해 변압기는 매우 핵심적인 역할을 하는 장치입니다.

특히 태양광, 풍력 에너지와 같은 신재생 에너지는 그때 그때 상황에 따라 발전량에 차이가 있기 마련인데요. 신재생 에너지 발전을 통한 안정적인 전력 공급을 위해서는 변압기의 역할이 중요한 만큼 변압기의 수요도 계속해서 늘어날 것으로 예상됩니다.

‘식물성 절연유’를 적용한
친환경 변압기의 장점은?

우리나라의 경우 전력 사용량이 증가하고 있지만, 발전소는 부족한 상황입니다. 그렇다고 무작정 발전소를 더 짓기도 어려운 상황이다 보니 변압기의 역할도 중요해지고 있습니다. 이러한 가운데 LS ELECTRIC이 개발 완료한 ‘친환경 변압기’가 발전소와 변압기에 대한 부정적인 인식을 전환하는 데 큰 전환점이 되지 않을까 싶습니다.

기존 변압기와 ‘친환경 변압기’는 ‘절연유’에서 차이가 있습니다. 절연유란 변압기 내부에 들어가는 고도로 정제된 저점도 기름으로, 전기 장비의 절연 및 냉각 역할을 하며 장기간 사용해도 산화나 변질이 없습니다. 일반적으로는 석유와 비슷한 미네랄 오일(광유)가 들어가는데요. 혹시라도 변압기에서 절연유가 새거나, 폐기할 때 토양이나 수질 오염을 일으킬 가능성이 있습니다. 이에 친환경적인 대안인 식물성 절연유를 적용한 변압기를 개발하게 된 것입니다. 또한 친환경 변압기에 사용되는 절연유는 인화점이 최대한 높은 절연유를 사용해 화재의 위험을 낮추는 효과도 있습니다. 경제성 측면에서도 유리한 기술이고요.

LS ELECTRIC은 2018년부터 친환경 절연유를 적용한 변압기를 개발하는 프로젝트를 진행해왔으며, 여러 고객사들로부터 아주 좋은 반응을 얻고 있습니다.

해상 풍력 발전과
친환경 변압기

LS ELECTRIC은 부산 사업장에 최신 클린룸 설비, 진공 건조 설비를 갖추고 있는데요. 때문에 더 고품질의 변압기를 생산할 수 있으며, HVDC 변압기와 같은 고부가가치 제품도 안정적으로 생산하고 있습니다.

또한 해상 풍력 발전이 대세인 지금, 해상 풍력 발전에도 친환경 변압기가 적용될 것으로 보입니다. 해상에서 운영되는 해상 풍력 변압기는 변압기의 내구성, 안정성은 물론 친환경성이 매우 중요한데요. LS ELECTRIC의 친환경 변압기는 이에 가장 최적화된 솔루션이라고 볼 수 있습니다. 특히나 친환경 절연유의 경우 생분해성이 우수하기 때문에 절연유가 새더라도 해양 오염이 될 가능성이 거의 없어, 혹시 모를 사고의 위험에서 우리를 좀 더 지켜줄 수 있을 것입니다.

한편, LS ELECTRIC이 현재 추진 중인 사업 몇 가지를 알아보자면요. 먼저 청주2공장에 직접 개발한 식물성 절연유 변압기를 설치하여 실제로 운영을 하고 있습니다. 운영 데이터를 쌓아 이를 바탕으로 변압기의 성능 및 안정성을 개선하여 고객사로부터 신뢰성을 확보하고자 합니다.

또 하나는 해상 풍력 시장용 변압기 개발을 앞두고 있는데요. 얼마 전 154kV 변압기에 합성유를 적용해 시험 데이터를 확보했고, 그 데이터를 바탕으로 현재 해상 풍력 변압기에 적용할 수 있도록 상용화를 앞두고 있습니다. 국내는 물론 해외 풍력 타워 업체들과도 협의를 진행 중이며 해상 풍력용 변압기 개발을 위해 협력하고 있습니다. 특히나 해상 풍력 시장의 경우 정부 정책에 따라 급변할 수 있기 때문에 사전에 미리 준비하고 있습니다.

LS ELECTRIC은 앞으로 해상 풍력 시장용 친환경 변압기 개발에 집중하여, 우선 해상 풍력 타워용 변압기와 해상 변전소용 변압기 개발을 준비하고 있습니다. 해상 환경에서 중요한 내구성과 안정성을 확보하기 위해 다양한 테스트와 검증을 거쳤고, 실제 적용을 위한 협력 사업도 진행 중입니다. 앞으로 해상 풍력 시장이 더욱 커질 것으로 예상되는 만큼, LS ELECTRIC의 역할도 더욱더 커질 것 같은데요. 해상 풍력 발전이 활성화되려면 관련된 전력망을 확장해야 하는데, 이 과정에서 LS ELECTRIC의 HVDC 변압기 같은 초고압 전송 기술이 매우 중요한 역할을 할 것이라 예상됩니다.

또 하나는 해상 풍력 시장용 변압기 개발을 앞두고 있는데요. 얼마 전 154kV 변압기에 합성유를 적용해 시험 데이터를 확보했고, 그 데이터를 바탕으로 현재 해상 풍력 변압기에 적용할 수 있도록 상용화를 앞두고 있습니다. 국내는 물론 해외 풍력 타워 업체들과도 협의를 진행 중이며 해상 풍력용 변압기 개발을 위해 협력하고 있습니다. 특히나 해상 풍력 시장의 경우 정부 정책에 따라 급변할 수 있기 때문에 사전에 미리 준비하고 있습니다.

LS ELECTRIC은 앞으로 해상 풍력 시장용 친환경 변압기 개발에 집중하여, 우선 해상 풍력 타워용 변압기와 해상 변전소용 변압기 개발을 준비하고 있습니다. 해상 환경에서 중요한 내구성과 안정성을 확보하기 위해 다양한 테스트와 검증을 거쳤고, 실제 적용을 위한 협력 사업도 진행 중입니다. 앞으로 해상 풍력 시장이 더욱 커질 것으로 예상되는 만큼, LS ELECTRIC의 역할도 더욱더 커질 것 같은데요. 해상 풍력 발전이 활성화되려면 관련된 전력망을 확장해야 하는데, 이 과정에서 LS ELECTRIC의 HVDC 변압기 같은 초고압 전송 기술이 매우 중요한 역할을 할 것이라 예상됩니다.