▲ K6 친환경 가스가 적용된 초고압 송전급 차단기.

한국전기연구원(KERI)이 전력기기 분야에서 지구온난화의 주범으로 지목되고 있는 SF6가스를 대체하는 세계 최고 수준의 ‘친환경 절연가스’를 개발하고, 이를 초고압 송전급 차단기까지 적용할 수 있는 설계기술을 개발했다.

SF6가스는 절연성능이 뛰어나고 계통에 고장이 발생할 경우 고장전류를 차단하는 아크소호 성능이 우수해 전력기기 분야에서 50년 이상 사용돼왔는데 지구온난화에 영향을 미치는 지수가 이산화탄소의 23,500배에 이르고, 대기에 한 번 누출되면 무려 3,200년을 존재하면서 환경에 악영향을 미쳐 이를 대체할 수 있는 물질 개발의 필요성 요구가 높았다.

이러한 상황에서 전 세계적으로 친환경 기술 개발을 위해 많은 노력이 기울여졌지만 신약 개발 이상의 난이도와 도전성이 요구돼 뚜렷한 성과를 얻지 못했다.

전기연구원은 이러한 가운데 많은 불확실성에도 불구 글로벌 탄소 규제에 대응해야 하는 국책기관으로서의 사명감을 갖고 관련 연구개발에 착수했다.

전기연구원은 우선 현재 산업군에서 사용하고 있는 가스 중 지구온난화 지수가 낮은 물질을 우선적으로 분류했고, 선발된 1차 후보군에 대한 전기적·화학적 특성을 정밀 분석해 2차 후보군을 정했다.

이후 절연 및 폭발·발화 제어 성능시험 결과를 통해 최종 후보 물질들을 선정했으며, 전력기기에 적용하기 위한 최적의 비율을 도출해 친환경 절연가스를 개발하고, 독자적으로 개발한 가스를 ‘K6’로 명칭했다.

전기연구원은 독자적으로 개발한 K6 가스를 초고압(145㎾) 송전급 차단기에 적용하고, IEC 국제규격에 따른 차단 성능시험까지 통과했다.

전기연구원은 이번 시험 통과를 기반으로 배전에서 송전에 이르기까지 다양한 전력기기에 K6 가스를 적용할 방침이다.

전기연구원은 국내 전력기기 업체와의 기술이전을 통해 상용화를 준비할 계획이며, 산업현장과의 지속적인 소통을 통해 친환경 가스의 폭넓은 활용을 위한 명확한 설계기준을 확립하는 등 국내 전력기기 산업의 경쟁력 강화에 기여할 방침이다.