[투데이에너지 강은철 기자] 에너지 자원 고갈 및 과도한 에너지사용에 따른 환경오염에 대한 위기감이 확산됨에 따라 전 세계가 에너지소비 다이어트에 돌입했다고 해도 과언은 아니다. 그 만큼 에너지 구입비용 또한 치솟고 있어 산업장비시장에서도 에너지절감형 장치가 각광을 받고 있다. 트랜드의 변화가 느리긴 하지만 이러한 추세는 우리나라 산업계에 있어서도 예외가 아니다.

HVAC&R 제어장치 전문기업 (주)두텍(대표 최득남)은 최근 에너지절약형 산업장비시장에 본격 진출, 남다를 기술력으로 눈에 띄게 시세를 확장해 나가고 있다. 

두텍의 사업영역은 공압 및 냉장·냉동설비에서부터 온도조절, 항온항습, 클린룸 관련 설비에 이르기까지 광범위한 부문을 포괄한다. 여기에 최근 개발에 집중하고 있는 부문이 바로 에너지절약형 산업장비 제어장치 제품들이다. 이 부문에서 대표적인 제품군은 에어컴프레서 에너지절감 제어장치 ‘VSD+’로 현재 관련 업계에서 큰 관심을 받고 있다.  

주파수로 모터의 회전수를 미세 조절하는 인버터(inverter) 제어방식은 이제 국내외 가전제품에도 속속 도입되고 있을 만큼 충분히 검증된 절전기술로 선진국 산업장비시장에서는 보편화된 기술 중 하나다. 

VSD+는 인버터를 활용한 VSD(Variable Speed Drive: 가변 속도 제어) 기술을 산업용 컴프레서에 접목시켜 주는 외장형 인버터 제어장치이다. 기존 Y-△ 기동방식의 경우 컴프레서 모터를 켜거나 끄는 식의 단순 시퀀스 제어방식으로 회전수를 조절하기 어려웠지만 인버터제어는 모터의 회전수를 실시간 압축공기 사용량에 맞춰 자유롭게 조절함으로써 불필요한 에너지소비를 혁신적으로 줄여 줄 수 있다. 

기존 대부분의 컴프레서는 기동대기 상태를 유지하기 위해 공기사용량이 거의 없는 상황일지라도 50% 이상의 출력을 유지해야만 한다. Y-△ 기동 방식의 한계상 컴프레서 모터의 속도를 조절할 수 없기 때문이다. 장비의 부하율(사용율)이 꾸준히 높게 나온다면 상관없겠지만 그렇지 않을 경우라면 장비의 기동대기 자체가 전력낭비의 주요한 요소로 작용해 불필요한 에너지소모를 피할 수 없게 된다는 얘기다. 

제조업 시설에 있어 각종 전동공구를 비롯해 산업 자동화 설비에 이르기까지 다양한 장비의 동력원 중 가장 많은 비중을 차지하고 있는 것이 압축공기다. 그런 만큼 에어컴프레서는 없어서는 안될 필수 장비이며 대용량 에어컴프레서의 전력 사용비용은 생산시설 내 전체 장비 운용 비용의 약 30%에 달한다. 하지만 국내 산업현장에서 사용 중인 에어컴프레서의 대부분은 Y-△ 기동 방식의 구형 제품들이 주를 이루고 있어 인버터 제어방식 에어컴프레서의 보급률은 극히 낮다.  

두텍의 관계자는 “국내 에어컴프레서 제조사를 통해 인버터 제어방식 제품이 본격적으로 판매되기 시작한 게 불과 1~2년 사이의 일”이라며 “에어컴프레서의 교체주기가 적어도 10년 내외라는 점을 고려해 볼 때 아직 대부분의 산업체에서 Y-△ 기동 방식 제품을 사용 중인 것으로 추정해 볼 수 있다”고 밝혔다. 

이 관계자는 “최근 들어 인버터방식 제품의 가격이 낮아지고 있는 추세지만 여전히 높은 가격대를 형성하고 있어 도입을 망설이는 업체가 많은 것이 사실”이라며 “또한 에너지효율 문제만으로 고가의 에어컴프레서를 바꾼다는 것은 비용뿐만 아니라 현장 상황에 있어서도 큰 부담으로 작용할 수밖에 없다는 것이 현실적 난관”이라고 지적했다. 

이러한 상황에 해결책이 될 수 있는 제품이 바로 ‘VSD+’이다. 이 제품의 가장 큰 장점 중 하나는 기존 장비에 간단히 적용해 높은 에너지절감 효과를 얻을 수 있다는 것이다. 스펙에 따라 계산해 보면 100마력 에어컴프레서에 VSD+를 적용한 후 8,000시간을 가동할 경우 연간 약 1,340여만원 정도의 전력요금을 절감(75kW, 부하율 60%, 전기료 85원 기준)할 수 있다는 결론이 나온다. 이러한 절감 효과는 VSD+ 제품을 도입한 현장을 통해 실제 수치 상으로 확인되고 있다. 

특히 무부하 운전시간이 길거나 부하 및 무부하운전이 빈번히 교차되는 현장의 경우 34% 이상의 에너지절감 효과를 기대할 수 있으며 장비의 불필요한 대기 작동을 없앰으로써 에너지비용 절감 및 주요 부품의 수명을 늘리는 일석이조의 효과를 거둘 수 있다. 

그런 만큼 에너지 비용이 생산원가의 많은 부분을 차지하는 제조업 현장에 효용성이 매우 높은 제품이라고 할 수 있다. VSD+의 또 다른 장점으로는 일체형 캐비닛 형식으로 설계돼 온도·압력센서 추가 및 간단한 결선만으로 기존 에어컴프레서에 적용할 수 있다는 점을 들 수 있다. 에어컴프레서 제어 장치에 대한 기술력을 살려 제품기획 당시부터 빠른 설치가 가능하도록 설계한 덕분에 장비정지로 인한 손실을 최소화할 수 있다.

VSD+는 에어컴프레서 용량에 따라 △VFS30(30마력) △VFS50(50마력) △VFS75(75마력) △VFS100(100마력) △VFS150(150마력) △VFS200(200마력) 등 총 6개의 모델로 구성돼 있으며 적용장비 특성에 맞춰 기본 설정을 커스터마이징할 수 있도록 설계해 현장 호환성을 높였다. 

최득남 두텍 대표는 “앞으로도 다양한 에너지절약형 제어장치 제품군을 선보여 국내뿐만이 아니라 해외시장에서도 통할 수 있는 글로벌 경쟁력을 갖추기 위해 노력 중”이라며 에너지절약형 산업장비시장에 대한 포부를 밝혔다.