온라인 감시장치 세계 최초 원전등급 인증 획득
산업현장의 정전 발생 시 막대한 인명피해와 경제적 손실에 대비해 설치하는 대표적 장치가 무정전전원공급장치(UPS)이다. 하지만 UPS 자체 고장에 따른 정전사고 발생도 있지만 정작 UPS 동작에 필요한 축전지가 원인이 돼 사고로 이어지는 경우가 의외로 많다.
축전지 단 1개의 셀(Cell) 불량으로도 전체 UPS 기능이 작동하지 않기 때문이다. 그만큼 축전지의 평상시 품질상태 체크는 대형사고 예방 차원에서 무엇보다 중요하다.
최근 시기를 거스르는 전력수요의 급증과 정보통신 발달에 기인한 통신네트워크 확대, 하이브리드 자동차 개발 등 산업구조가 첨단화, 대형화되면서 안정적인 시스템 마련을 위한 필수적인 요소로 축전지 노화진단 장치가 대두되고 있다.
1988년 회사 설립 이후 꾸준한 연구개발과 산학협동으로 축전지 진단 전문기업으로 성장한 파워트론은 이 분야 관련 특허만 20여건에 달할 정도로 차별화된 진단 시스템으로 업계에 정평이 나있다.
기술기업만이 경쟁력을 갖춰 위기를 극복할 수 있다는 신념으로 축전지 품질진단 분야 월드베스트를 위해 약진하고 있는 파워트론의 열정이 새삼 다시 주목받고 있다.
파워트론(사장 김득수)은 세계적인 배터리 건전상태(SOH) 진단기술을 가진 외국 업체에 맞서 2004년 자체 개발한 축전지 품질진단 장치(IBEX-Series)를 선보이며 축전지 진단 시장의 다크호스로 떠올랐다.
축전지를 방전하지 않고도 품질을 예측·진단할 수 있는 IBEX 시리즈는 기존 외국산에 비해 가격경쟁력과 기술력을 동시에 만족시켜 독보적인 입지를 굳혔나갔다.
또한 당시 마땅한 국내 기술기준이 마련되지 않은 상태에서 국제적인 전기전자공학 전문가 조직인 IEEE(국제전기전자기술자협회)의 기술기준에 부합한 제품을 선보인 터라 업계의 뜨거운 관심을 받았다.
현재 산학협동을 통한 지속적인 연구개발로 휴대용 측정기 분야를 비롯한 온라인 감시시스템으로 시장을 확대하고 있는 파워트론은 기술의 본거지인 미국 및 유럽으로까지 제품을 수출하며 선진국 시장에서 자체 브랜드(IBEX)로 세계 유명회사와 당당히 경쟁하는 등 국산제품의 세계화에 나서고 있다.
김득수 사장은 배터리 상태진단 시스템 동향에 관해 “1990년 초부터 배터리 SOH 진단기술을 개발한 미국 및 캐나다의 경우 휴대형 측정기로 시작해 자동차용 배터리를 상시 감시할 수 있는 감시모듈 개발 영역으로 진화하고 있다”며 “국내 통신사인 KT의 경우도 2007년까지는 휴대형 측정기에 국한해 사용했으나 2008년부터 전국 전화국에 감시시스템을 도입, 매년 확산하고 있으며 중대형 IDC(인터넷 데이터 센터)와 발전소 현장에서도 점차 온라인 감시시스템을 필수사항으로 요구하고 있는 추세”라고 설명했다.
결국 자동차용 감시장치(BMS)와 고정형 축전지 온라인 감시시스템이 향후 축전지 진단 시장의 성장을 견인할 것 이라는 게 김 사장의 판단이다.
비상용 전원장치인 축전지는 상용전원의 정전 시 비상용 전기를 공급하는 전원장치로서 평상시 전기를 저장했다 정전과 같은 비상 시 전기를 공급하는 배터리 시스템이다.
축전지의 종류는 노트북이나 휴대폰과 같이 휴대용 기기에 사용하는 리튬계열배터리, 니켈-카드뮴, 니켈-수소 등 다양한 타입의 휴대용 배터리와 전기시설물, 공장시설물의 비상전원으로 사용하는 연축전지(납전지), Ni-Cd 배터리 등의 고정형 배터리로 분류된다.
현재까지는 안전성과 가격적 측면에서 우수성이 입증된 연축전지가 대부분의 비상전원용 배터리로 사용되고 있다.
현재 산업전지의 90% 이상을 차지하고 있는 연축전지(납전지)는 일반적으로 기대수명의 절반을 넘어서는 순간부터 내부저항이 증가해 용량이 급격이 저하된다.
또한 대부분의 연축전지는 유지·보수가 필요 없는 밀폐형 구조를 하고 있다. 하지만 이러한 구조는 내부를 전혀 볼 수 없어 극판상태나 전해액 비중의 관찰이 불가능해 방전시험을 하지 않고서는 배터리의 건전상태를 확인할 방법이 없다.
이로 인해 실제로 수년간 더 사용할 수 있는 배터리마저도 예비전원 장비의 신뢰도를 확보하는 차원에서 무조건 교체할 수밖에 없는 상황에 처하게 된다.
김 사장은 “연축전지의 경우 충전과 방전단계의 화학적 반응은 안정화돼 있지만 사용기간 경과에 따른 노후화로 인해 열폭주 현상이 일어날 수 있고, 리듐계열의 배터리는 불완전한 반응구조를 가지고 있어 지속적인 SOH 점검을 필요로 한다”며 “축전지 노화진단으로 정확한 셀 상태와 교체시기를 파악할 수 있어 유지비용의 절감은 물론 정전사고 예방에 탁월한 효과를 보이고 있다”고 축전지 SOH진단 시스템의 필요성에 관해 설명했다.
파워트론은 40여 건의 특허등록 건수에서 알 수 있듯 연구개발에 매진하는 기술집약형 중소기업이다. 이 가운데 배터리 노화진단과 관련된 특허만 20여 건에 달하며 미국과 중국에 각각 2건의 해외 특허도 등록한 바 있다.
2006년과 2008년 축전지 노화 진단장치와 관련한 2건의 NEP인증을 획득했으며 성능인증, 세계인류상품인증, 조달우수제품인증 등 다수의 인증 확보로 기술기업의 면모를 유감없이 보여줬다.
이러한 기술개발을 바탕으로 현재 파워트론이 역점을 두고 있는 분야는 온라인 감시시스템. 파워트론은 산업용 연축전지, 니켈-카드뮴 축전지 등의 내부 저항, 셀 전압, 표면온도 등의 특성을 측정·분석해 각 셀의 성능을 파악하고 노화상태 또는 건전성(SOH)을 온라인으로 감시진단할 수 있는 온라인 감시시스템을 개발했다.
온라인 감시시스템은 중·대형(iPQMS/BDS)과 통신용(BDS/pro)으로 구분되는데 중·대형 온라인 감시시스템의 경우 55~448셀까지 중·대형 축전지 시스템을 효과적으로 감시할 수 있도록 설계된 제품으로 축전지 관리에 대한 IEEE의 권고 기술기준에 부합되며, 충전기 또는 비상전원 UPS가 운전 중인 상태에서 축전지 셀의 건전성 및 UPS 출력라인의 전원품질을 24시간 상시 감시할 수 있다.
이미 한전 서울전력관리처, 울산화력, 청평양수, 월성원전, 고리원전, 공군본부, LG텔레콤, KT, 철도공사, SK브로드밴드 IDC 등 다양한 시설에 납품·운영 중에 있다.
특히 2008년 품질시험이 까다로운 KT의 BMT 시험에 합격, 지난해 감시시스템 300여 대를 납품했으며 올해는 작년보다 증가한 물량의 공급계약을 마친 상태다.
또한 파워트론은 지난해 12월 중·대형 온라인 감시시스템을 월성원자력 발전소에 납품·설치해 원전등급(Q등급) 배터리를 감시함으로써 이 분야 세계 최초의 원전등급 축전지 감시용으로 납품실적을 얻게 됐다.
김 사장은 “최근 두바이 원전수주 분위기에 맞춰 해외 원전 사업에 파워트론 기자재를 납품할 수 있는 기회가 확대됐다”며 “올해는 환경감시 솔루션을 가진 업체와의 협약을 통해 고객요구와 사용자 환경에 맞는 제품 개발로 성숙도를 높이고 통합감시시스템과의 연계를 원활히 추진하는 데 중점을 둘 예정”이라고 밝혔다.
휴대형 측정기 수요확대 기대
파워트론은 휴대형 측정기 분야에서도 기술개발을 거듭함으로써 수익확대의 기대감을 높였다.
이미 2004년부터 한전 및 발전자회사, KT, SK텔레콤, 가스공사, 공항공사, 철도공사, 삼성전자, 인천정유 등 공공기관 및 대기업에 납품된 휴대형 측정기는 표준계측 기술로 사용되고 있다.
또한 세방전지와 남일전지, 아트라스비엑스, 현대에너셀 등 배터리 제조회사와 다수의 UPS업체에 공급돼 수십억원의 수입대체 효과를 가져왔으며 미국, 중국, 일본, 영국, 태국, 말레이시아, 브라질, 멕시코, 중동 등에 수출되고 있다.
파워트론은 이와 함께 올해 차량용 휴대형 제품 출시를 앞두고 있어 지난해 대비 높은 매출신장세가 예상된다.
김 사장은“그동안 고객 의견을 청취해 기존 휴대형 측정기를 업그레이드한 상품 출시를 앞두고 있고 차량 전용 휴대형 측정기도 상반기 중 출시할 예정”이라며 “두 가지 상품이 출시되면 기존 휴대형 측정기의 신뢰도가 더욱 향상될 것으로 예상돼 전기자동차 관련 분야에서도 확실히 자리매김할 수 있는 계기가 될 것”이라 말했다.
파워트론의 배터리 상태진단 시스템이 가지는 가장 큰 특징 가운데 하나는 측정 속도 및 정확도다.
상태 진단에 소요되는 시간은 셀 당 3초 이내로 24셀용 10조 측정 시 총 72초 밖에 소요되지 않는다. 이는 외국사 측정 속도 대비 1/15 수준에 불과한 것으로 세계에서 가장 짧은 측정 속도(측정값 획득 시간)라는 게 김 사장의 설명이다.
또한 축전지 연결점 개소를 타 회사 대비 1/4 수준으로 대폭 감소할 수 있어 연결선 접촉 불량 가능성을 최소화할 수 있고, 연결선 이상유무도 진단 가능하다.
특히 측정 시 전류가 1A 이하로 상시 부동충전전류에 비해 매우 적어 연속 측정 시에도 배터리에 미치는 영향이 전혀 없으며, 설치공사 시 활선상태에서도 작업 할 수 있는 공법을 채택했다.
파워트론의 원격감시 소프트웨어는 수십 개 이상의 배터리시스템 측정 데이터를 네트워크를 통해 통합서버에 전송, 관리할 수 있도록 하는 것으로 통신 트래픽을 최소화하고 배터리의 고장을 미리 알 수 있도록 고객 편의 GUI(Graphical User Interface)를 제공하는 서버 또는 클라이언트용 감시 프로그램이다.
또한 웹용 감시 프로그램은 별도의 프로그램을 설치하지 않아도 통합 서버의 IP 주소를 입력해 배터리의 상태를 원격 측 임의장소에서 확인할 수 있도록 상품화됐다.
미국 이어 중국 시장 공략 가속
파워트론은 배터리 진단 장비의 국산화에 성공함으로써 그동안 외국사에 의존하던 배터리 상태진단 시스템 시장에 혁신적인 변화를 가져왔다. 이는 수입대체 효과를 넘어 관련 기술을 선도하고 있는 미국과 유럽 시장에 국내 제품의 우수성을 알리는 계기가 됐다.
김 사장은 “미국 시장의 경우 1990년부터 전력회사, 연방정부 등 공공기관을 중심으로 한 ALBER사의 휴대형 측정기와 통신 및 자동차회사를 위주 한 M사의 휴대형 측정기가 주를 이루고 있었다”며 “고정밀도의 고가 장비를 요구하는 상황에서 인지도가 낮은 국내 제품을 알리는 데 어려움이 많았다”고 당시 해외시장 개척의 고충을 설명했다.
현재 파워트론 제품은 미국 시장에서 일본산 보다 2배가량 비싸지만 현지제품과 동등한 조건으로 판매될 만큼 신뢰성을 확보한 상태다. 또한 미국 및 캐나다 지역에 수십 개의 판매망을 보유하고 있는 SBS사에 2005년부터 제품을 수출하고 있을 뿐만 아니라 북미지역의 총판매회사인 EEPS사를 통해 세계적인 통신회사인 AT&T사와 업무제휴를 하고 있어 수백만달러 이상의 수출실적을 기대할 수 있게 됐다.
김 사장은 이어 “중국은 아직 배터리 측정기 분야가 활성화 되지 않은 상태지만 전 세계 연축전지의 70% 가량을 중국에서 생산하므로 향후 5,000억원 이상의 시장이 형성될 것으로 전망된다”며 “중국 내 다국적 기업인 Eemerson사에도 배터리 측정기 100대를 판매, 지속적인 영업활동을 펼치고 있어 앞으로 실적 호조에 청신호를 밝히고 있다”고 중국 시장에도 높은 기대감을 표시했다.
한편 파워트론은 오는 3월 자동차용 배터리의 SOH 및 CCA를 손쉽게 진단할 수 있는 ‘IBEX-evic’ 모델 출시를 앞두고 있고 올해 말 개발 예정인 IBEX-αMax와 더불어 세계시장에 IBEX 브랜드를 널리 알릴 수 있을 것으로 전망하고 있다.
