[에너지데일리 송병훈 기자] 한국전기연구원(KERI, 원장 김남균)은 우리나라에서 유일하게 전기를 전문적으로 연구하는 기관이다.
1976년 설립 이래 반세기 가까운 기간 동안 전력 및 전기기술 연구개발과 성과확산, 시험·인증 서비스 제공 등을 통해 대한민국의 전력산업과 중전기기 산업 발전에 크게 기여해 왔다는 평가를 받고 있다.
KERI는 다가오고 있는 전기화(Electrification) 시대에는 태양광과 풍력 등 자연에너지가 전기에너지로 변환되고, 전력망에서 수용성을 높이는 방향으로 이어질 것으로 판단하고 있다.
특히 올해 취임한 15대 김남균 원장 체제를 맞아 대형 인프라 구축 사업을 연이어 추진하고 있다. ‘미래를 선도하는’, ‘기업이 찾아오는’, ‘국민과 함께하는’ 연구원을 경영목표로 제시하고, 국가·사회에 기여하는 큰 성과 창출을 향해 박차를 가하고 있다는 설명이다.
본지는 창간 24주년을 맞아 KERI를 찾아 최근 활발하게 진행되고 있는  3대 인프라 사업에 대해 들어보았다.

▲ 국제공인 ‘HVDC 시험인프라’ 구축

KERI가 차세대 전력전송 기술인 ‘초고압 직류송전(HVDC, High Voltage Direct Current)’ 분야 전력기기의 성능을 시험하고 검증하는 세계적 규모의 시험인프라를 구축했다.

HVDC는 발전소에서 생산된 대용량의 전력을 고압 직류로 변환해 원거리까지 전송하는 기술이다. 직류송전은 전력 공급 과정에서 손실이 매우 작아 에너지 효율을 극대화할 수 있고, 케이블을 이용한 장거리 송전이 가능하기 때문에 도심지 설치에 대한 제약이 크지 않다. 전자파의 발생도 매우 작아 사회적 수용성이 높다는 것도 큰 장점이다. 또한 HVDC는 해상풍력 등 신재생에너지가 생산한 전력의 송전에 특화된 기술이기도 하다.

이같은 이유로 현재 전 세계 시장에서는 신규 도입되는 전력망에 HVDC 계통을 우선적으로 고려하고 있으며, 우리나라에서도 동해안에서 생산된 전력을 최대 수요처인 수도권에 대용량으로 보내기 위해 HVDC 관련 사업이 진행되는 등 많은 관심을 받고 있다.

그러나 HVDC는 국내에서 아직 적용한 사례가 많지 않기 때문에 관련 전력기기·설비의 신뢰성과 안전성에 관한 연구가 더욱 필요함에도, 그동안 우리나라에 HVDC 전력기기의 성능을 검증하기 위한 전문 시험인프라가 없다 보니, 국내 업체들이 해외 시험소를 찾아 시험·인증을 받을 수밖에 없었고, 이로 인한 경제적 부담, 납기 지연, 핵심 설계기술 해외 유출 등 문제가 발생했다.

최근에는 코로나19로 인해 국가 간 이동이 어려워 시험을 받는데 더욱 어려움을 겪었다. 치열한 글로벌 시장에서 국내 업체들의 수출 경쟁력 강화를 위해서는 HVDC 전력기기에 대한 전문 시험인프라가 조속히 필요한 상황이었다. 이에 산업통상자원부, 경상남도, 창원시, KERI가 힘을 모아 약 200억원 규모의 사업비를 투입, 2020년 6월부터 ‘HVDC 시험인프라 구축 사업’을 추진해 왔고, 약 3년 만에 준공의 결실을 맺었다. 인프라 규모는 부지면적 5643평(1만8622㎡) 및 건축면적 467평(1540㎡)이다.

KERI는 이번 시험인프라가 국내 HVDC 관련 전력기기 업체들의 제품 개발을 신속하게 지원, 기술력을 높이고 수출 역량을 강화하는 데 크게 기여할 것으로 예상하고 있다.

현재 HVDC 시험동 내부에 시험장비 반입까지 모두 마무리한 KERI는 장비 시운전 및 내부 사용절차 등을 마무리한 후 올 4분기부터 본격적으로 시험인증 업무를 시작한다는 계획이다.

▲ ‘의료·바이오 첨단기기 연구제조센터’ 구축 사업 선정

KERI가 창원시와 함께 지원한 ‘AI·빅데이터 기반 의료·바이오 첨단기기 연구제조센터 구축 사업(산업부 공모)’에 최근 선정됐다. 해당 사업은 인공지능(AI)과 빅데이터 기술을 활용, 기존 창원의 제조 산업(정밀기계, 전기·전자 부품 제조 및 가공 등)을 첨단 의료·바이오 기기 산업으로 육성하는 기업지원 프로젝트다. 2027년까지 국비 포함 총 257억6000만원이 투자되는 대형 사업이다.

이번 사업 선정으로 창원 진해첨단연구단지 내에 ‘의료·바이오 첨단기기 연구제조센터’가 구축된다. 센터 내에는 105억원 규모의 의료기기 개발기업 지원을 위한 장비가 들어서며, 지역기업 입주도 추진될 예정이다.

사업 및 센터 주관은 국내 유일 전기전문 연구기관인 KERI가 수행한다. 연구원 5개 부서(전기의료기기연구단, 인공지능연구센터, 정밀제어연구센터, 해석기술지원실, 스마트3D프린팅연구팀)가 기업들에게 첨단 의료기기용 부품-모듈-시제품의 제작·설계·가공부터 시뮬레이션, 성능 평가까지 의료기기 제조를 위한 전반적인 기술 지원을 한다.

특히 수십 년간 의료기기 연구 경험을 가지고 있는 KERI 전기의료기기연구단을 중심으로, 첨단화-자동화-소형화-모바일화 등 최근 의료기기 트렌드를 반영한 기술 지원을 펼칠 예정이다. 이를 통해 국내 의료기기 산업의 생산 능력 향상 및 국제 경쟁력을 높일 수 있도록 연구원에서 적극 지원한다는 계획이다. 그 외 참여기관인 창원산업진흥원과 한국스마트헬스케어협회는 의료기기 제조기업에 대한 수요조사 및 지원, 제품 인증 컨설팅, 의료·바이오 분야 전문 교육 등을 제공한다.

▲ 기업 지원 ‘스마트이노베이션센터’ 운영 본격화

KERI의 ‘스마트이노베이션센터’가 지난해 12월 개소식 이후 올해부터 본격 운영에 들어갔다. 스마트이노베이션센터는 지역 중소·중견기업 지원 및 제조인력 양성 사업을 수행하는 286억원 규모(건물 구축 및 내부 설비·장비 포함)의 핵심 인프라다. 주요 사업으로는 ‘공정혁신 시뮬레이션센터’와 ‘스마트제조 고급인력 양성사업’을 꼽을 수 있다.

‘공정혁신 시뮬레이션센터’는 지역 중소·중견기업들이 제품개발 단계에서 겪는 각종 어려움을 시뮬레이션을 통해 사전에 예측하고, 해결 방안까지 제시해주는 기업지원 사업이다. 그동안 151개 기업을 대상으로 시뮬레이션을 통해 자동차(조향장치, 배터리 쿨링 패드), 전력기기(전기 밸브 시뮬레이션, 3차원 모터), 해양산업(플라스틱 침목 시뮬레이션), 선박(어선용 프로펠러 시뮬레이션), 건강(생체 이식용 스텐트 시뮬레이션), 관광(첨성대 지진 영향), 건축(몽골식 가옥 에코 팬), 헬스케어(밸런스 운동기구) 등 분야에서 기술 지원을 수행했고, 약 270억원 규모의 제품개발 및 생산기간 단축 효과를 이끌어내며 업체들의 기회비용 절감과 매출 증대에 큰 역할을 해왔다.

KERI는 스마트이노베이션센터를 통해 더욱 좋은 환경에서 많은 시뮬레이션 수혜기업들이 나올 수 있도록 지원 규모를 확대한다는 계획이다. 지역 내 산학연과의 협력을 통해 시뮬레이션과 관련한 각종 교육 프로그램도 개설, 매년 100여명 이상의 해석기술 전문인력 양성에도 나설 예정이다.

또한 ‘스마트제조 고급인력 양성사업’은 경남·창원 지역의 스마트제조 혁신을 이끌어 갈 핵심인력을 육성하고, 관련 일자리 확충을 목적으로 추진하는 사업이다. 창원대를 주관으로 KERI와 경남대, 창원문성대, 경남창원산학융합원 등이 함께한다. 첨단 교육환경을 구축하고, 스마트 제조분야 석·박사급 고급인력을 대거 양성, 대한민국 기계 산업의 중추인 창원국가산업단지의 부흥과 스마트화를 달성한다는 목표다. 

KERI 김남균 원장은 “스마트이노베이션센터는 경남·창원 제조업의 현재와 미래를 모두 이끌어 가는 전진기지”라면서 “어려움을 겪는 지역 기업들이 디지털 전환을 통해 4차 산업혁명을 이끌어 가는 히든 챔피언으로 성장할 수 있도록 지원을 강화할 계획”이라고 말했다.
 

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