한국전기공사협회(회장 류재선)와 대한전기학회 전기설비부문회(회장 구경완)가 공동으로 주관한 제2회 전기공사 우수논문 공모전에 총 21편의 논문이 제출돼 3편의 우수논문이 선정됐다.

전기공사 우수논문 공모전은 전기공사의 미래가치를 높이고, 업계의 새로운 성장동력을 발굴해 전력산업 발전에 기여하기 위해 지난해 처음 시작됐다.

한국전기공사협회 회장상(우수상)은 신동열 한전 전력연구원 박사가 받았으며, 대한전기학회 전기설비부문회 회장상(장려상)은 최대용 더드림이엔지 대표와 이동윤 한국폴리텍대학교 교수가 수상했다.

(인터뷰) 신동열 한전 전력연구원 선임연구원

“최근 태양광 발전, 풍력발전, ESS 등 한전 전력계통에 접속할 때 저압과 특고압 연계 2가지 방식으로 접속하고 있습니다. 특고압 연계방식은 변압기 2차 3상3선로 비접지 방식이고, 저압연계는 변압기 2차 3상4선 접지방식으로 연계합니다. 이때 3상 PCS와 연계용 변압기 결선방식에 따라 변압기의 1차 퓨즈용단 또는 COS 개방시 중성선(외함접지) 등 이상전압발생과 변압기소손사고가 발생하죠. 이번 논문은 3상 PCS 운전 중 변압기 퓨즈용단(COS 개방)으로 결상이 발생할 경우 중성선(접지선)의 이상전압발생과 철심포화 현상을 모델링해서 사고방지를 위한 3가지 해결 방안을 제시한 것입니다.”

전기공사 우수논문 시상식에서 우수상을 받은 신동열 한전 전력연구원 배전연구소 선임연구원은 한전에서 29년간 전력계통 해석 분야의 전문엔지니어로 근무해 왔다. 전력계통해석 소프트웨어(PSCAD/EMTDC)를 1만 시간 이상 수행한 계통해석 전문가로, 고난도 기술지원을 200건 이상 수행했고, 행정안전부로부터 국가특허분야 신지식인으로 선정됐다. 또 한전 최초로 이달의 엔지니어상 수상자로 선정됐으며, 제2회 한전 특허왕이 되기도 했다. 지난해 2월에는 공기업 최초자 한전1호 연구소기업을 설립하는 등 기술사업화와 연구개발 활동을 통한 양질의 전력공급에 기여해 왔다.

“태양광 등 분산전원 연계시 전압원 소스와 전류원 소스에 대한 이해와 계통전체를 이해하는 것이 중요합니다. 계통접지와 기기접지 문제, 변압기의 결선 방식과 철심구조별 순환전류에 대한 문제 등 전기는 눈에 보이지 않기 때문에 PSCAD와 같은 선진 해석기술을 공유해야 하죠. 앞으로 보호계전기 오동작, 계량오차, 변압기 과열 등 중성선의 순환전류와 역 조류에 의한 문제를 해결할 수 있는 새로운 전력계산 이론인 ‘신동파워이론’을 소개하고, 변압기 설계에 대한 안전성과 효율성 분석을 통해 계통전압과 자속밀도, 설비용량과 전류밀도, 코일의 열량과 수명, 손실과 효율에 대한 관리기준 등을 만들고 싶습니다.”

(인터뷰) 최대용 더드림이엔지 대표

“이번 논문은 ESS 분야에서 세계적으로 우수한 기술력을 보유한 우리 기업들이 국내 ESS 시스템을 가지고 해외 시장에 진출할 수 있도록 고민하면서 준비했습니다. 특별히 중동지역의 고온기후형 특성이 강한 지역을 대상으로 적용 가능성을 분석했죠.”

전기공사 우수논문 시상식에서 장려상을 받은 더드림이엔지 최대용 대표는 전기공사업과 전기 설계·감리업을 하는 회사를 경영하고 있다. 대학 졸업 후 지금까지 크고 작은 전기공사 현장에서 일한 현장 경험을 토대로 2016년 전기응용기술사를 취득하고, 대학원에서 석박사 과정을 밟았다. 지금은 조선대에서 박사학위를 위한 졸업논문을 준비하고 있다.

“이번 논문은 국내 신재생에너지 ESS(Energy Storage System) 실증 모델을 기반으로 하고 있습니다. 중동지역은 상시기온이 국내보다 약 2배 이상의 고온 지역으로 분류되죠. 고효율 리튬이온 배터리 저장장치는 정상적으로 동작하려면 주변 환경이 매우 중요합니다. 그래서 고온에 대비한 AC 전력 간선과 DC 전력 간선에 대한 설계를 진행했죠. 또 설계된 모델을 현장모의시험을 통해 ESS 충방전 시험을 진행했고, 고온기후형 지역의 적용 가능성을 확인했습니다.”

최 대표는 “현재 KOICA 동남아시아 지역 전력 시스템 구축 전문위원으로 활동하면서 국내 우수한 전기 시스템을 동남아시아 국가에 적용하기 위해 해외 바이어들과 협의를 하고 있다”며 “인도네시아에 독립형 태양광 시스템 수출을 추진하는 등 앞으로도 지속적으로 해외 사업에 적합한 모델을 연구해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

(인터뷰) 이동윤 한국폴리텍대학 인천캠퍼스 교수

“도로 조명 시스템과 제어 관련 전기공사 작업을 하는데 작업을 좀더 쉽게 할 수 있는 방법이 없나 고민하다가 논문을 쓰게 됐습니다. 제가 논문에서 제안한 도로 조명 시스템은 감지센서의 감지 범위를 확장하기 위해 새로운 센서부착대를 도로시스템에 포함하도록 구성한 게 특징입니다. 전원 공급 장치와 제안된 센서부착대를 일체형으로 구성해서 전기공사 작업의 편리성을 높일 수 있는 게 장점이죠.”

제2회 전기공사 우수논문 심사에서 장려상을 받은 이동윤 한국폴리텍대학 인천캠퍼스 교수는 “감지 센서에 대한 감지영역의 감지 범위를 향상시키기 위한 새로운 형태의 도로 조명 시스템에 관한 내용으로 논문을 썼다”며 “LED를 조명 광원으로 이용하고 도로 조명 시스템의 주변 조도와 센서부착대에 부착된 감시 센서에 의한 감지 방향에 따라 분할된 LED를 개별적으로 제어하는 제어기법을 포함해 전원의 효율을 향상시키는 기술이 포함됐다”고 설명했다.

이 교수는 대학에서 전기분야 전공이론을 비롯해 전기기초실습, 시퀀스제어실습, PLC제어실습, 신재생에너지실습, 전력IT실습, 마이크로프로세서실습, PC프로그래밍실습, 신재생에너지공학, 에너지변환공학, 수변전설비실습등을 교육하며 산업계에 필요한 맞춤형 인재를 양성하고 있다.

“앞으로도 전기공사에 소요되는 작업 효율을 향상시키는 연구를 하고 싶습니다. 새로운 도로 신호등 개발이 그 일환이죠. 이를 통해 앞으로 도로 신호등의 새로운 패러다임을 구현해 나갈 계획입니다.”