한국전기신기술협동조합 신 청 인 : 나은에너지 김인태

Presentation on theme: "한국전기신기술협동조합 신 청 인 : 나은에너지 김인태"— Presentation transcript:

1 한국전기신기술협동조합 신 청 인 : 나은에너지 김인태
신청제품명 『전력고장 및 전력품질복구』 변압기 신청일자 : 2014년 12월 23일 신 청 인 : 나은에너지 김인태

2 I . 신 청 인 연 혁 나은에너지 대표 김나운 2013년 2월 나은에너지 개업
나은에너지 대표 김나운 2013년 2월 나은에너지 개업 2013년 3월 본 신청제품과 관련된 기술의 결상복구기 특허출원 2013년 8월 본 신청제품 관련된 기술의 특허출원 및 방재신기술 신청 2014년 1월 방재신기술 인증획득 2014년 7월 본 신청제품과 관련된 K마크 제품인증 신청 2014년 9월 K마크 제품성능인증서 발급 2014년 12월 현재 특허등록번호 호 등 28건 등록 및 특허출원 25건 나은에너지 02

3 간접적인 사고 원인 지락, 기기소손, 보호장치 부동작 55%
한국전기신기술협동조합 II . 제품의 필요성 ① [ 전기재해 : 원인 별 사고 통계 ] 결상, 단선으로 인한 직접적인 사고 원인 7% 간접적인 사고 원인 지락, 기기소손, 보호장치 부동작 55% 직 간접적 원인사고 총 합계 62% [5,554건] Ⅱ . 필요성 ( 전기재해:원인별 사고 통계) 결상 사고 359건 단선 사고 265건 직접적인 원인 : 결상, 단선 7% 간접적인 원인 : 단락, 기기소손, 보호장치동작 44% 총 합계 : 50% 합 계 624건 나은에너지 03

4 II . 제품의 필요성 ② ( 기존 기술배경 ) 문제의식 문제해결방안도출 문제해결
결상 또는 단선 시 전기고장으로 재해가 확산 되어 인명과 재산 피해가 발생 된다. 문제해결방안도출 자연재해로 인한 결상 단선 시 전기사고 발생 방지 배전계통 고장으로 전력복구 시 순간정전 없이 무정전 복구 문제해결 본 신청제품은 결상, 단선된 전기를 정상적인 전기로 실시간 복구하고 재해의 확산을 방지 영상고조파 및 불평형 전력을 복구 전력 품질향상 및 에너지절감 나은에너지 04

5 II . 제품의 필요성 ③ [ 기술개발 후 파급효과 ]
자연 재해로 인해 결상, 단선 시 재해확산 결상과 단선으로 인해 부하기기의 손상과 전기 화재로 인한 재난 발생 비상시 전기고장으로 인명과 재산피해 발생 결상 단선을 복구하여 재해가 확산 되는 재난방지 결상과 단선으로 인해 발생하는 이상전력에 의한 부하기기의 소손과 화재 방지 비상시 실시간 전기복구로 인명과 재산피해 확산을 방지 전력품질복구로 전력낭비 방지 나은에너지 05

6 Why? 2. 기술개발 내용 - ① 국내외 기술개발 동향 II . 제품의 필요성 ④ 국내외 기술 개발 동향
2. 기술개발 내용 - ① 국내외 기술개발 동향 국내 기술개발 상황 기존제품의 문제점 결상, 단선 시 전력차단으로 정전 우리나라 결상 차단 관련 신기술, 신제품, 4건 전기 고장으로 한전에서 무 정전으로 전기를 공급하여도 정전발생 전력복구 시 오작동으로 재해발생 과전류 발생으로 전력낭비 및 재난사고유발 고장복구 시까지 전기 사용이 불가능. 저압 수용가는 재난대책이 없음. 천재지변은 한전에서 책임지지 않음 (예고 없이 정전 시에만 한전 책임) But 국외 기술 개발 상황 Why? 국내 기술과 국외 기술과의 차이점은 거의 없음. 나은에너지 06

7 3. 결론 - ① 향후 추진 방향 II . 제품의 필요성 ⑤ [ 신문 발췌 정전 사례 ]
3. 결론 - ① 향후 추진 방향 최근 1년간 주요시설의 정전사고를 조사한 결과 100% 전기고장으로 정전 [ 한전 무 정전 ] 세종정부청사 9~11동 정전…전기선로 고장이 원인 ( ) 【세종=뉴시스】 19일 낮 12시15분쯤 서울 지하철 1호선 정전으로 정차- 승객 800여명 철로로 대피 ( ) 【경향신문】 서울 지하철 20년된 케이블만 90% ‘안전 빨간불’ 김태원 의원 “안전사고 방지 위해 조속한 개선작업 필요” ( ) 【이뉴스투데이】 낙뢰로 전선 끊어져 안산지역 1900가구 2시간 동안 정전 (2014년 8월 30일) 나은에너지 07

8 III . 제품 개발 내용 ① 신청 제품의 경제성 & 시장성 (발전기, UPS와 비교)
기존제품 신청제품 기존제품과 비교 불가 기존제품 내부에 설치 불가능. 2. 기타 에너지원 필요. 3. 주기적으로 고비용 발생. 발전기, UPS(백업타임 30분 기준) 제품 가격의 30%이내의 수준으로 본 신청제품에 설치 가능. 2. 기타 에너지원 불필요. (고장전기사용) 3. 주기적인 비용 미 발생. (밧데리 교체 등) 경제성↑ & 시장성 ↑ 나은에너지 08

9 III . 제품 개발 내용 ② 신청 제품의 효율성 & 복구능력 (발전기, UPS와 비교)
기존제품 신청제품 기존제품과 비교 불가 복구 대기시간 소요. 2. 정상전력 실시간 출력불가. 3. 고장전력 실시간 복구불가능. 4. 영상고조파 제거 불가능. 5. 전력불평형으로 배전기기의 기능 및 전력 효율저감. 복구 대기시간 없이 실시간 복구. 2. 정상전력 실시간 출력. 3. 고장전력을 실시간 복구. 4. 영상고조파 완벽 제거. 5. 전력불평형을 평형방향으로 복구하여 전력품질향상. 효율성↑ & 복구능력 ↑ 나은에너지 09

10 III . 제품 개발 내용 ③ 신청 제품의 안전성 & 편의성 (발전기, UPS와 비교)
기존제품 신청제품 기존제품과 비교 불가 오 동작 시 폭발, 화재 등 재해 발생. 2. 고장 시 보수 복잡함. 3. 시운전 복잡함. (전문가만 가능) 4. 이동 설치 복잡함. 오 동작 시 전기품질 향상. 2. 고장 시 보수 간단. 3. 시운전 간단. (테스트 버튼 동작) 4. 이동 설치 간단. 안전성↑ & 편의성 ↑ 나은에너지 10

11 III . 제품 개발 내용 ④ 신청 제품의 환경성 (발전기, UPS와 비교)
기존제품 신청제품 기존제품과 비교 불가 운전시 유해 물질 발생. 2. 복구 시 에너지 반드시 사용. 3. 환경에 악영향을 주는 소음 진동 또는 고조파 발생. 4. 유지 보수 시 환경에 악영향. 5. 제품 폐기 시 환경 폐기물 발생. 운전시 유해 물질 미 발생. 2. 고장전력사용. (친환경) (다른 에너지 사용 안함) 3. 소음 진동 미 발생 및 고조파 제거. 4. 유지 보수 시 환경 친화적. 5. 제품 폐기 시 환경 폐기물 미 발생. 친환경성↑ & 인류미래 ↑ 나은에너지 11

12 III . 제품 개발 내용 ⑤ 신청 제품의 신규성 (발전기, UPS와 비교)
기존제품 신청제품 기존제품과 비교 불가 외국에서 기술 개발한 제품을 모방 2. 정전복구 시 대체에너지 반드시 필요 3. 고장전력 발생으로 고장나는 기존 변압기 형태 유지 수출 가능한 100% 순수 대한민국 기술제품 2. 결상, 단선 시에 전력복구 기술은 원천특허기술. 3. 고장전력을 복구하는 스마트변압기 (창조경제로 세계시장선도) 신제품↑ & 지식재산 ↑ 나은에너지 12

13 III . 제품 개발 내용 ⑥ 신청 제품의 발전성 (발전기, UPS와 비교)
기존제품 신청제품 기존제품과 비교 불가 기술발전 가능성 제한적. 2. 제품발전 가능성 제한적. 기술개발 및 기술발전 가능성 무한함. 2. 스마트한 전기제품발전가능성 무한함. (ESS, 인출형 변압기 등) 수출↑ & 고용창출 ↑ 나은에너지 13

14 2. 기술개발 내용 - ③ 국내 기술 동향과 개발 기술 비교(발전성)
IV . 신청제품의 기술개발제품 성능 2. 기술개발 내용 - ③ 국내 기술 동향과 개발 기술 비교(발전성) 개발제품 사양 (적색은 실시간 복구사양) 기술개발제품 복구기 사진 1.검출기 사용 복구 2.실시간 자동 복구 항 목 규 격 정격전압 22.9kV / 380/220V 380/220V 무 부하 시 소비전력 정격출력의 0.1% 이내. 검출기 사용시 10W 미만 결상감지 복구시간 실시간 복구 검출기 사용 시 6ms이내 출력방식 전자기 유도출력 0.5[s] Pulse Signal 신뢰성 99.9% 검출기 사용 시 출력 1KVA~5000kVA 무 정전 실시간출력 1kVA~ 5000kVA 2 2 1 3 1 3 4 입력 및 출력 결상 및 단선 복구용 스위치 결상, 단선 전력 검출기 결상, 단선 복구기 입력 및 출력 결상, 단선 복구 전력 검출기 결상, 단선 복구기 나은에너지 14

15 V . 기대효과-정량적 측면 [ 3ø4W 20KvA 백업타임 1시간 이상 기준 대비 ]
한전전기공급 무 정전 원칙 및 정전 시에는 피해보상 (결상 ,단선 시 는 보상 안 함) 기존제품과 비교불가 발전기, UPS와 비교 기존유사기술제품 (발전기, UPS) 신청기술 제품 설치공간 3000 X 3000 0.5M X 0.5M(1/36) 무 게 1500Kg 50Kg(1/30) 제품가격 100% 20% 이내(1/5) 결상 복구 기능 없음 있음 결상, 단선사고 방재기능 고조파 제거 고조파 손실 정전 복구 기능 복구 가능 시간 1시간 이상 시간제한 없이 복구 가능 결상, 단선 사고로 3상전동기 및 전선 소손에 의해 과부하가 발생할 수 있음. 이 경우 화재로 확대되어 인명 및 재산피해가 발생. 나은에너지 15

16 VI . 고장전력복구 원리도1 ( 변압기 원리와 같이 전자기유도로 고장전력복구 )
한국전기신기술협동조합 VI . 고장전력복구 원리도1 ( 변압기 원리와 같이 전자기유도로 고장전력복구 ) 배전계통에서 T상 결상, 단선 시 복구도. 가. 결상, 단선 검출 후 자동 복구 방법 입력측 R S T N 제품 설치 시에는 R, S, T, N 상을 연결하여 주면 설치가 완료 됩니다. 시운전 시 시험 버튼을 동작하여 동작 확인을 합니다. R 가. S T 나. 순간정전 없이 실시간 복구 방법 나. R R(S, T)상과 S(R, T)상은 직접 부하로 공급되며 결상 된 T(R, S)상만 변상, 변압복구 되어 전력복구 공급합니다. N T S 부하측 전력 복구 벡터도 나은에너지 16

17 S,T의 코일과 반대로 권취된 코일에서 전자기 유도되어 발생된 전력 위상
VII . 고장전력복구 원리도2 ① ② ② ① ① ② 1번 회로도에서 복구되는 R상 S,T의 코일과 반대로 권취된 코일에서 전자기 유도되어 발생된 전력 위상 2번 회로도에서 복구되는 R상 나은에너지 17

18 VIII . 실시간 자동 고장전력복구 시 회로도의 일 예
한국전기신기술협동조합 VIII . 실시간 자동 고장전력복구 시 회로도의 일 예 제어기 100 – 결상, 단선 전력 실시간 복구장치 101 – 사고전원은 선택차단 (지락 등) 102 – 각 상의 입, 출력 전류를 검출하여 복구되는 전력이 감지되면 관리자에게 통보 나은에너지 18

19 한국전기신기술협동조합 IX . 검출기 사용 전력복구 시 회로도의 일 예 나은에너지 19

20 결상, 단선 시 신청제품의 설치 위치에 따라 모두 실시간 복구 가능.
한국전기신기술협동조합 IX . 신청제품(전력복구기) 구성계통도 정전 시 복구 가능 (실시간 복구 불가능) 결상, 단선 시 복구 불가능 정전 및 결상, 단선 시 고장복구 불가능 신청제품1 신청제품2 신청제품3 신청제품4 결상, 단선 시 신청제품의 설치 위치에 따라 모두 실시간 복구 가능. 영상고조파 및 불평형전력 제거로 전력절감 나은에너지 20

21 X . 변압기와 복구기의 무 부하 시 효율 비교 [ 용량 150kVA ]
한국전기신기술협동조합 X . 변압기와 복구기의 무 부하 시 효율 비교 [ 용량 150kVA ] 효율 % 무 부하 손실 전기요금(연간) 비고 저소음 고효율 변압기 ( L사 ) 99.2% 1500w 1,314,000원 신청 기술제품 보다 17.24배 높다. 신기술 하이브리드 변압기 ( E사 ) 98.8% 2250w 1,971,000원 25.86배 높다. 신청제품의 복구기 99.942% 87w 76,212원 전력품질 개선 비용은 상계 안 함. 위 내용은 각 사의 홈페이지를 참조 하였습니다. 신청기술 제품은 시험 성적서 참조. 전기요금을 kW당 100원으로 환산 시(기본요금 미 적용) W * 24시간 * 365일 / 1,000 = 연간 전기 사용량 * kw당 100원 =연간 전기요금 나은에너지 21

22 XI . 현장 적용 성능시험 사례 ① [ 한국전기연구원 시험성적서 중 발췌 ]
<전원측 측정점에서의 측정결과> 구분 전압 전류 PF 전력 V A KW R상 S상 T상 N상 3상 THD - 전원 ON 부하 OFF 차단기 A : ON 차단기 B : ON 차단기 C : ON 212.3 213.6 211.9 0.9 1.6 1.4 0.33 전원 ON 부하 ON 차단기 A : ON 차단기 B : ON 차단기 C : ON 210.6 212.0 68.5 70.1 69.9 3.5 0.98 43.1 1.1 1.0 1.2 전원 ON 부하 ON 차단기 A : OFF 차단기 B : ON 차단기 C : ON 194.2 206.8 210.8 0 .0 110.4 115.4 193.7 0.85 40.2 0.6 0.7 전원 ON 부하 ON 차단기 A : ON 차단기 B : OFF 차단기 C : ON 210.9 195.1 205.9 115.0 110.7 40.1 전원 ON 부하 ON 차단기 A : ON 차단기 B : ON 차단기 C : OFF 205.6 212.7 194.0 109.9 115.9 <부하측 측정점에서의 측정결과> 전원 ON 부하 OFF 차단기 A : ON 차단기 B : ON 차단기 C : ON 212.2 211.8 전원 ON 부하 ON 차단기 A : ON 차단기 B : ON 차단기 C : ON 210.5 210.4 68.63 69.33 68.73 0.5 42.8 전원 ON 부하 ON 차단기 A : OFF 차단기 B : ON 차단기 C : ON 194.3 206.6 62.72 66.72 68.17 2.7 39.5 전원 ON 부하 ON 차단기 A : ON 차단기 B : OFF 차단기 C : ON 210.7 195.4 67.79 62.96 66.5 2.8 0.8 205.3 212.6 194.1 65.94 68.36 62.94 2.5 1. 무 부하 시 전력복구기의 전력소모 거의 없음. 2. 부하 시 불평형 개선으로 소비전력 절감 3. 역률 개선 및 고조파제거로 에너지효율상승 4. 한 상 제거 시 전력 8.5%정도 절감 (역률 같음) 나은에너지 22

23 XI . 현장 적용 사례 ② (대진테크노파크 , 의정부 낙양물사랑공원 현장 설치 사진 )
경기대진테크노파크 소화전에 실증 설비 설치 사진 의정부 낙양물사랑공원 배수펌프에 실증 설비 설치 사진 나은에너지 23

24 XI . 신청제품에 적용된 방재신기술 인증서 및 기술평가서(의견)
기 술 평 가 의 견 서 현장조사위원 의견(발췌) 위원1. - 기존발전기 및 UPS 등에서 복구해 줄 수 없는 단선 및 결상에 대해 실시간으로 복구하여 인명 및 재산 피해를 방지함. 위원2. - 자연재해로 인해 배전계통의 결상,단선 발생 시 방재시설물에 유용하게 사용. 기술종합의견(발췌) 자연재해로 발생한 전기고장을 신속하게 복구하며, 이론과 공정이 단순하고 유지관리, 운전 등이 용이함. 전원 및 Cable의 단선 및 결상 사고시 실시간으로 전력을 정상으로 복구하여, 재해를 미연에 방지 2차사고도 예방할 수 있음. 나은에너지 24

25 XI . 신청제품의 K마크 인증서 및 품질종합의견서
품 질 평 가 의 견 서 종합의견(발췌) 결상, 단선 또는 자연재해로 전기고장이 발생하여 인명 및 재산의 피해가 매년 이어져도 천재지변으로 여기며 지내왔다. 이제는 전기고장(결상, 단선)으로 발생하는 재해는 사전에 예방할 수 있는 기술이다. (이제 전기고장 재난은 기존생각이 만들어내는 인재이다) K마크인증서 (저압배전반 외 3건) 나은에너지 25

26 재난 및 안전관리는 우리나라 국정기조이며, 또한, 세계적인 추세이다.
XII . 결 론 ① 향후 추진 방향 3. 결론 - ① 향후 추진 방향 국내외 인증과 인증마크 필요 국내에 판매 실적 확보 외국 수출 신뢰성 확보 협동시장구축 동종업계협조공생 협업화로 공동사업 국제특허 확보로 전기 신시장 주권 확대 국가적 차원의 전략적인 지원 필요 재난 및 안전관리는 우리나라 국정기조이며, 또한, 세계적인 추세이다. 나은에너지 26

27 대 한 민 국 3. 결론 - ① 향후 추진 방향 XIII . 결 론 ② 신청 제품을 설치한 후
3. 결론 - ① 향후 추진 방향 결상, 단선된 고장전력을 사용하여 정상전력으로 “전기재난 복구” (국내외 기술경쟁대상 無) + 신규성 ↑ 경제성↑시장성↑환경성 ↑안전성 ↑발전성 ↑ 결상, 단선으로 인한 전기 재난 사고 없는 안전한 대 한 민 국 나은에너지 27

28 세계최초가 아니면 세계최고가 되겠습니다. 감사합니다.