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크기·무게 줄인 고속 초전도 모터 국내기술로 개발

최종수정 2007.04.17 10:22 기사입력 2007.04.17 10:00

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전기연·두산중, 1300마력, 3600rpm

크기와 무게를 획기적으로 줄인 고속 초전도 모터가 국내 개발진에 의해 개발돼 ‘미래 산업기기의 주역’으로 떠오르고 있는 이 분야 세계 최고 수준의 기술을 확보했다.

과학기술부는 한국전기연구원 권영길 박사팀과 두산중공업 김영춘 박사팀이 공동으로 1300마력, 3600rpm급 고속 초전도 모터 개발에 성공했다고 17일 밝혔다.

이 제품은 21세기 프론티어 연구개발사업단 ‘차세대 초전도 응용기술 개발사업단’의 ‘산업용 초전도 모터 개발’ 과제로 선정된 것이다.

미국의 경우 AMSC사가 5만마력급(120rpm) 초전도 모터를 개발했지만 군수용으로 사용되며, 유럽의 경우 지멘스가 일반 산업용 500마력급(1800rpm), 일본의 IHI사와 스미토모사가 일반선박용 540마력급(220rpm)을 개발한 것과 비교할 때 기술이 한 단계 업그레이드 된 것이다.

특히 초전도 모터에 적용된 기술 중 정지된 상태에 있는 냉각장치에서 고속(3600rpm)으로 돌고 있는 초전도 자석 속으로 냉매를 계속 공급하는 기술은 매우 난이도가 높은 기술로서 세계 최고 수준의 기술로 평가 받고 있다.

이 기술의 확보로 우리나라는 향후 초전도 모터 실용화 단계에서 세계적인 기술개발 우위를 확보할 수 있는 발판을 마련하게 됐다고 과기부는 설명했다.

이번에 개발한 1300마력 초전도 모터는 향후 장기 실증시험을 통해 신뢰성 검증 및 상용 운전기술을 추가로 확보하여 2008년 이후 담수설비 등 고속 모터가 필요한 산업현장에 실제 투입하여 실용화할 계획이다.

또 에너지절약 및 전력품질의 고효율화를 동시에 추구할 수 있는 초전도 발전기나 풍력발전용의 실용화기 개발 등에도 활용하여 연구 성과를 극대화할 예정이다.

21세기 에너지 저소비형 산업기반조성을 위해서는 총 전기에너지 소비의 25% 이상을 차지하는 1000마력 이상 산업용 모터의 효율향상과 크기, 무게 등을 획기적으로 저감하는 기술 개발이 필수적이다.

초전도 모터는 새로운 개념의 첨단 전기기기로서 같은 용량의 기존 모터에 비해 크기와 무게를 3분의 1이하로 줄이면서 동시에 2%이상 효율을 높일 수 있어 미래의 산업용 대용량 모터로서 파급효과가 지대할 것으로 예상된다.

초전도 모터가 본격 상용화되는 2015년경의 초기 세계시장 규모는 약 4억달러 규모로 예상된다. 현재 사용되고 있는 1000마력 이상의 산업용 모터들을 초전도 모터로 대체한다고 가정하면 연간 약 1억달러 규모의 에너지 절약효과가 기대된다.

또한 초전도 모터와 같은 고효율 산업용 전력기기의 사용은 에너지 절약효과를 파생시키고 간접적으로 지구온난화의 주범인 이산화탄소(CO2) 배출가스를 줄일 수 있는 친환경적 파급효과가 클 것으로 예상된다.

과기부는 이번에 개발된 초전도 모터와 관련된 기술을 저명한 초전도 응용기술학회(ASC)와 국제전기전자공학회(IEEE-MT) 등의 국제학술대회에 발표했으며, 연구진은 이 기술과 관련해 SCI급 국제저명학술지에 논문 9편 게재, 국내외 특허 출원 17건, 등록 14건의 지적재산권을 확보했다고 설명했다.

박용준 기자 sasori@akn.co.kr
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