이산화탄소보다 악영향 2만배 높은 SF6… 대체할 절연 가스 나왔다

전기연구원, ‘K6′ 명칭의 절연 가스 독자 개발

SF6 대체 'K6 친환경 절연가스'가 적용된 초고압 송전급 차단기. /전기연 제공

국내 연구진이 육불화황(SF6)을 대체하는 친환경 절연 가스 개발에 성공했다. SF6는 지구 온난화에 영향을 미치는 지수가 이산화탄소보다 2만배 이상 높은 물질이다.

한국전기연구원(KERI)은 SF6를 대체하는 친환경 절연 가스를 개발하고, 이를 초고압 송전급 차단기까지 적용할 수 있는 설계기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

SF6는 절연 성능이 우수하고, 계통에 고장이 발생하면 고장 전류를 차단하는 아크소호 성능이 뛰어나 전력기기 분야에서 50년 넘게 사용됐었다. 그러나 SF6는 지구온난화에 영향을 미치는 지수가 이산화탄소보다 2만3500배 높다. 대기에 한 번 누출되면 3200년 동안 존재하기 때문에 환경에 악영향을 미친다.

KERI는 “한국은 한국전력이 배출하는 온실가스 총배출량의 상당 부분이 SF6 가스가 차지하고 있어 대체재 개발 연구가 시급한 상황”이라고 밝혔다.

연구진은 현재 산업군에서 사용하고 있는 가스 가운데 지구온난화 지수가 낮은 물질을 우선으로 분류했다. 이후 선별된 1차 후보군에 대한 전기적·화학적 특성을 정밀 분석해 2차 후보군을 정했다. 그런 다음 절연과 폭발·발화 제어 성능시험 결과를 통해 최종 후보 물질들을 선정했고, 전력기기에 적용하기 위한 최적의 비율을 도출했다. KERI는 독자적으로 개발한 해당 가스의 명칭을 ‘K6′로 정했다. K6는 KERI의 앞 글자와 최종 물질이 2번째 후보군에서 6번째로 도출됐다는 의미가 담겼다.

K6 가스는 지구온난화 지수가 1미만으로 친환경적이라고 연구진은 설명했다. 심각한 독성 성분도 들어있지 않다. 또한 끓는점도 낮아(-26도) 대부분의 지역에서 안정적으로 기체의 특성을 갖는다.

아울러 연구진은 개발한 K6 가스를 초고압(145kW) 송전급 차단기에 적용하고, 국제전기기술위원회(IEC) 국제 규격에 따른 차단 성능 시험도 통과했다. KERI는 이번 시험 통과를 기반으로 배전에서 송전에 이르는 다양한 전력기기에 K6 가스를 적용할 계획이다.

오연호 KERI 친환경전력기기연구센터장은 “K6 가스는 그동안 해외 선진업체가 주도해 온 절연 가스보다 성능이 뛰어나고 친환경적”이라며 “우리나라가 글로벌 전력기기 산업에서 수출 최상위권을 차지하는 만큼 K6 가스의 개발은 환경과 경제·산업적으로 파급력이 매우 클 것”이라고 말했다.

이번 연구는 한국화학연구원, 한국표준과학연구원, 한국핵융합에너지연구원, 안전성평가연구소와 함께 진행됐다.

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