에너지 소비 내리고 신뢰는 높이는 ‘묘책’ 있다

김상현 슈나이더일렉트릭 에너지 관리 담당
에너지 효율 관리 솔루션, 비상발전기 테스트 시스템

정리 김혜숙 기자 (eltred@hellot.net)



2011년 9월 발생한 대규모 블랙아웃 사태 시, 비상발전기의 60%가 작동하지 않았고 그로 인해 물질적 손해는 물론 방대한 양의 데이터가 손실되는 피해를 입었다.
비상시에 제대로 작동하지 않는 비상발전기는 의미가 없다. 이제 실부하 테스트를 통한 비상발전기 테스트 솔루션이 블랙아웃 걱정 없는 고품질의 전력 제공을 책임진다.
작금을 사는 이라면 누구나 에너지에 대해 많이 고민하지만 기본적으로 당장 에너지와 관련해서 그 심각성을 간과하고 있는 것이 사실이다. 현 상태가 유지된다고 가정하면, 머지않은 미래인 2050년 기준으로 지금의 에너지 사용 요구량보다 2배의 에너지가 필요하다고 한다. 그때 지금처럼 에너지를 사용한다면 급격한 기후변화나 환경오염으로 인해 CO2 방출량을 현재의 2분의 1로 줄어야 지금의 환경을 유지할 수 있을 거라는 보고가 있다.
다시 말해 에너지 요구량은 현재의 2배가 필요하고 CO2 방출량은 2배를 줄여야 하는, 즉 에너지 딜레마에 처해 있다. 그런 만큼 에너지를 절감하는 것은 현대를 살아가는 우리의 당위적인 목표이다.

예견된 대규모 블랙아웃 사태

하지만 우리가 처한 상황은 2011년 9월에 발생한 대규모 블랙아웃(정전) 사태로 대변된다
. 당시 발전기의 60% 가량이 제대로 작동하지 않았다. 그러 인한 많은 피해는 막대했으나 언론에 제대로 보도되지 않았다. 실제로 병원이나 데이터센터 같은 곳에서는 수술 도중에 전기가 끊기면 인명에 심각한 문제가 일어나고 데이터센터는 신뢰성이 생명인 데이터가 손실되므로 심각한 손실을 야기한다.
당시 전문가들은 대규모 블랙아웃에 따른 피해의 원인을 규명해 다시는 그런 일이 일어나지 않도록 방지하는 차원에서 원인을 분색했는데 의외로 간단했다. 바로 비상발전기가 제대로 작동하지 않았기 때문이다.
우리나라는 발전기에 대해 강제적으로 규정하고 있는 법 규정이 없고 관리 자체도 가이드라인이 없다.
미국의 경우는 발전기 정격용량의 30% 이상의 실부하를 가하고 특정 온도 이상, 특정 시간 이상의 엄격한 환경하에서 테스트를 진행하는 것을 법적으로 강제하고 있다.
반면 우리나라는 사실상 이를 강제하는 규정이 없고 그로 인한 관리 부재로 2011년의 블랙아웃 사태 때 발전기가 가동하지 않았던 심각한 문제로 이어졌다.

비상발전기 테스트 솔루션

그러면 비상발전기를 제대로 관리할 수 없을까?
슈나이더일렉트릭의 비상발전기 테스트 솔루션은 바로 여기에서 시작한다. 우리나라는 아직 비상발전기를 테스트한다는 개념 자체가 없다. 설비를 운영하는 측은 전혀 테스트를 하지 않거나 하더라도 전원만 껐다 켜는 식의 무부하 운전이 고작이다.
데이터를 수기로 간단하게 작성해서 일지를 남기는 형식이 대부분인데, 이럴 경우 실제로 정전 사태 시에 발전기가 작동하지 않을 확률이 매우 높다는 게 공론이다. 이 문제를 해결하기 위해서는 실제로 부하를 가하는 방법으로 테스트를 해야 한다는 게 미국의 소방협회의 규정이다. 우리나라도 하루 빨리 법제화해야 한다는 데는 많은 사람이 공감하지만 시행은 되지 않고 있다.
발전기 시스템은 발전기와 발전기에서 나오는 전원과 한전에서 공급되는 전원을 트랜스퍼해주는 트랜스퍼 스위치, 즉 절폐기 스위치의 작동 여부를 정확히 체크할 수 있어야 한다. 하지만 절폐기는 10분의 1초 단위로 움직이므로 육안으로 작동 여부를 확인할 수 없다.
현재 국내에서는 거의 수기로 기록하는 방식으로 발전기를 체크하는데, 이렇게 되면 부하 테스트를 정상적으로 진행할 수 없다. 부하 테스트란 실질적으로 지속적으로 일정 기간 30%의 부하가 주어지는가, 그때의 전력 품질은 어떤가, 가령 전력 급강하는 없는가. 세그나 스웰, 고조파는 없는가. 이런 걸 한 사람이 눈대중으로 체크하기란 어렵다.
수기의 또 한 가지 문제는 발전기를 부하로만(전원을 껐다 켰다) 확인하면 수명이 짧아지고 웻 스태킹(wet stacking) 장애 현상이 일어난다. 이로 인해 발전기 내에 찌꺼기가 생기고, 이것이 블랙아웃 시에 발전기가 작동하는 않는 원인으로 지목되고 있다.
이런 문제를 해결하기 위한 솔루션이 바로 비상발전기 테스트 솔루션이다.
비상발전기 테스트 솔루션은 비상전원공급장치(EPSS) 발전기, 발전기 전원과 한전 전원을 수시로 바꿀 수 있는 자동전환 절폐기, 차단기로 구성된다.
발전기와 절폐기, 여기에 패널이 연결되어 있어 조작하는 구조이며, 여기에 고성능 전력품질측정장치(하드웨어)를 LAN에 연결시킨다.
정상 상태에서 뿐만 아니라 비상사태에서도 발전기가 제공하는 전력의 신뢰성을 검증해야 한다는 측면에서 전력품질측정장치를 설치하고 전력의 강하는 없는지 고조파 없는지 면밀히 확인해야 한다. 전력품질측정장치는 전력이 안정되어 있는지를 자동 체크해서 데이터베이스에 쌓아 보고서를 제공한다.
솔루션의 가장 큰 장점은 신뢰성이 무엇보다 중요한 전력을 필요로 하는 곳, 가령 병원이나 데이터센터에서 비상 상태에서도 안정된 전력을 공급받을 수 있다는 점이다. 비상발전기의 신뢰성을 확보해 고장 시간을 줄일 수 있고 자동으로 이루어지므로 수동으로 인한 오류를 줄일 수 있다.
또 상시 자동으로 데이터가 쌓이므로 자동으로 측정 감시가 가능해 담당자는 관리 업무로부터 자유로워진다. 데이터가 쌓이다 보면 이력(추적) 관리가 가능해 어떤 변화가 있었는지를 확인할 수 있고 책임을 묻는 근거 시스템으로도 작용한다.

에너지 절감 솔루션으로도 각광

비상발전기 테스트 솔루션은 에너지 절감 솔루션이기도 하다.
지금까지는 전력 품질의 신뢰성을 확보한다는 점에서 비상발전기의 의미가 있었으나 요즘은 에너지 효율 절감 효과 측면에서도 주목을 받고 있다. 국내 소방법에는 일정 규모 이상의 시설에 비상발전기를 구비하도록 강제 규정하고 있지만 어떻게 관리할지에 대한 규정은 없다. 관리가 잘못 되면 발전기 투자비용 손실이 난다.
한전의 전기요금 체계를 보면, 기본요금과 인센티브 페널티로 이루어지는데 1년 중 가장 많이 사용하는 피크가 얼마인가에 따라 기본요금이 결정 된다.
피크 시에 한전의 전원 공급을 끊고 발전기를 돌려 피크를 줄일 수 있다면 전력비용을 줄일 수 있지 않을까 하는 목소리가 대두되고 있다.
발전기를 비상시에만 사용하는 게 아니라 적극 활용하는 방안을 모색하는 것이다. 이런 측면에서. 발전기 관리 테스트 솔루션은 필수이다.
정전 사태 시에 마지막 보루인 비상발전기가 돌지 않음으로 인해서 많은 손실이 야기된다.
이러한 문제를 보완하기 위한 솔루션으로 비상발전기 테스트 솔루션을 소개했다. 발전기도 관리를 해야 하며 그렇지 않을 경우 수명이 단축된다. 자동차는 주행을 통해 성능을 테스트 하듯이 발전기는 실부하를 통해서 테스트를 해야 한다.