“10배 빠르게 발전소 위험 잡는다”…누전·화재 막는 비앤엠 태양광

비앤엠(B&M)(대표 이태범)이 누설 전류를 감지해 자동으로 스트링 회로를 차단하는 태양광발전장치 개발을 완료하고 제품 상용화에 박차를 가하고 있다. 

이 기술은 다양한 전기 사고를 선제적으로 차단하고 운영 안전을 높이는 데 중점을 둔 것으로, 안전관리가 필수인 신재생에너지 산업에 혁신을 예고하고 있다. 지속적으로 직류 전원이 공급되는 태양광발전소에 특화한 기술로 빠른 차단을 통해 감전 및 화재 발생 가능성을 낮추고 피해 규모도 획기적으로 줄일 수 있다는 설명이다. 

B&M은 이 제품의 조달우수제품 등록을 마치고 전국 공공시설 및 군부대 등에 납품을 진행 중이라고 19일 밝혔다.

B&M이 이번에 개발한 태양광발전장치의 가장 큰 특징은 누설 전류를 감지한 후 최소 0.002초(2밀리초, 2ms) 이내에 전원을 차단할 수 있는 초고속 작동 속도다. 기존 제품의 기준이 누설 차단 0.02초인데 반해 이 보다 10배 빠른 속도를 자랑한다. 화재 징후 시엔 최소 58ms 이내에 전원을 차단, 기준 200ms(0.2초)를 크게 웃돈다.

실제 태양광 화재는 접속반 차단 후에도 모듈이 지속적으로 전력을 과잉 생산하며 생기는 경우가 많다. 이때 직류 전원이 접속반으로 흐르는 것을 차단해 화재를 방지한다. 

시간당 변화가 없는 직류 전력에 교류성분을 합성해 직류 누설 전류를 감지하는 방안을 구현했다. 또, 기존 기계식 차단 장치에 비해 전기식 릴레이를 사용해 더욱 정확하고 빠르게 동작한다는 점에서도 차별화된다.

국내 시제품 중 유일하게 전기 화재 초기 단계에서 발생하는 CO 가스를 정밀하게 탐지하는 기능도 강점이다. 디지털 센서를 통해 온도와 CO 가스 농도를 정밀하게 측정해 경고 신호를 발령한다.

감지 정보는 유·무선 모니터링 시스템으로 전송해 실시간으로 상황을 확인할 수 있다. 특히, 사고가 발생한 회로만 선택 차단하고 나머지 회로는 정상 가동을 유지하도록 설계돼 발전소 운영의 경제성을 극대화할 수 있는 것도 장점이다. 1000kW 용량의 발전소에서 10kW 회로에 문제가 발생해도 나머지 990kW는 정상적으로 작동할 수 있는 셈이다.

해당 제품은 누전 기준 시간 외에도 국내외 전기설비기술기준을 초과하는 솔루션을 구현했다. 국내 전기설비기술기준에 따르면 누설 전류의 허용 한계치는 최대 1mA, 태양광설비의 DC 전류 지락차단 기준은 30mA로 설정돼 있다. 이에 반해 B&M의 제품은 1~20mA 이하로 설정해 기준치보다 신속하게 고속 전원 차단이 가능하다.

다양한 공인 인증과 시험을 통해 성능과 신뢰성도 입증했다. 지난 2022년 최초로 공인기관(KTC) 시험을 완료하고, 성능인증, 혁신제품 인증, 재난안전 인증을 획득했다. 올해는 우수발명품으로 선정돼 기술력을 공식 인정받기도 했다.

특히, 사물인터넷(IoT)과의 융합을 통해 구현한 스마트한 모니터링 시스템은 분산형 에너지 확산 및 전력 계통 안정화에도 기여할 전망이다. 

이태범 B&M 대표는 “빠른 감지와 신속한 전원 차단 기능은 향후 태양광발전소에서 인명과 재산 보호를 위한 필수적인 기술”이라며 “누전과 화재 문제를 해결해 발전소 사고를 ‘0’(제로)로 만드는 게 목표”라고 강조했다.

B&M은 앞으로 공공조달 시장을 중심으로 입지를 다질 계획이며, 이미 조달청과 다수의 공공기관에 납품 실적도 확보한 상태라고 밝혔다. 

이 대표는 “이번 제품 상용화는 단순한 기술적 도약이 아니라 안전과 지속 가능성을 모두 만족시키는 혁신적인 도전의 성과”라며 “국내 시장뿐 아니라 글로벌 태양광발전 시장에서도 인정받는 기업으로 성장할 것”이라고 말했다.