ABB 철강 공장용 대형 동기 모터, 전력 소비와 탄소 배출을 획기적으로 줄이는 새 지평 열어
산업 자동화 및 전력 분야의 세계적인 선도 기업인 ABB가 대형 동기 모터 분야에서 에너지 효율의 새로운 기록을 세웠다는 소식을 발표했다. 인도 철강 공장용으로 특별히 제작된 이 모터는 테스트에서 무려 99.13%의 에너지 효율을 달성하며, 기존 ABB가 2017년에 세웠던 99.05%의 세계 기록을 넘어섰다. 이는 전력전자 기술이 얼마나 발전하고 있으며, 산업 현장에서 에너지 절감과 효율 극대화가 얼마나 중요한 가치로 부상하고 있는지를 여실히 보여주는 사례다.
이번 신기록 달성은 ABB의 Top Industrial Efficiency(TIE) 설계 덕분이다. TIE 이니셔티브는 현재의 효율성 기준을 뛰어넘는 모터와 발전기를 설계하여, 고객이 전력 사용량, 운영 비용, 그리고 총 소유 비용(TCO)을 획기적으로 줄일 수 있도록 지원하는 것을 목표로 한다. 특히, 모터가 소비하는 에너지 중 실제 운동 에너지로 전환되는 비율을 의미하는 모터 효율 등급은 100%에 가까워질수록 그 설계와 제조가 기하급수적으로 어려워진다. 이러한 난이도를 감안할 때, 8년 만에 자체 기록을 경신한 ABB의 기술력은 전력전자 분야에서 주목할 만한 성과다.
이 고효율 모터를 도입한 인도 철강 공장은 25년의 모터 수명 동안 약 61GWh의 전기를 절약하고, 이를 통해 590만 달러(약 81억 원)에 달하는 전기료 절감 효과를 누릴 것으로 예상된다. 이는 전 세계 최대 해상 풍력 발전소의 최대 출력 4일치 전력 생산량에 맞먹는 엄청난 양이다. 또한, 이 모터는 약 4만 5천 톤의 이산화탄소 배출량을 줄여, 1년간 자동차 1만 대가 도로에서 사라지는 것과 같은 환경적 이점도 가져온다. 전력 효율 개선을 위한 투자가 단 3개월 만에 회수될 것이라는 점은 기업의 지속 가능한 성장을 위한 투자가 얼마나 효과적인지를 극명하게 보여준다.
이 모터는 철강 생산에 필수적인 고순도 가스를 공급하는 공기 분리 장치(ASU)를 구동하는 데 사용된다. 이는 대형 산업용 설비에서 전력 손실을 최소화하고 운영 비용을 절감하는 것이 얼마나 중요한지를 잘 보여주는 예시다. ABB 모션 사업영역 총괄 브랜든 스펜서 사장은 “이번 프로젝트는 최고 수준의 에너지 효율을 가진 대형 모터 및 발전기를 공급하는 TIE 이니셔티브를 통해 업계 기준을 뛰어넘는 제품을 제공함으로써 그 목표를 실현하고 있음을 보여준다”고 강조했다.
아이씨엔 미래기술센터 오승모 수석연구위원은 이번 ABB의 성과에 대해 “이는 전력전자 기술의 한계를 다시 한번 뛰어넘은 중요한 이정표로 평가된다. 모터 효율이 99%를 넘어 99.13%까지 도달했다는 것은, 투입된 전기에너지 중 손실되는 부분이 거의 없다는 의미다. 이는 곧 전력 변환 과정에서 발생하는 열 손실을 극단적으로 줄였다는 방증이다”라고 평가했다.
“이러한 고효율 달성의 핵심은 모터의 전기 및 기계적 구조 최적화에 있다. 특히, 대형 동기 모터는 산업 현장의 핵심 동력원으로, 수 메가와트(MW)급의 전력을 소비한다. 0.1%의 효율 개선이라도 수명 주기 동안 엄청난 에너지 절감 효과를 가져오는 이유가 여기에 있다. ABB의 TIE(Top Industrial Efficiency) 설계는 기존 산업 표준을 뛰어넘는 성능을 제공하며, 이는 전력 손실을 최소화하는 정밀한 권선 설계, 자기장 최적화, 그리고 저손실 재료 적용 등을 통해 가능했을 것으로 볼 수 있다.”
“이러한 기술적 진보는 단순히 전기료 절감에 그치지 않는다. 발생하는 열이 적다는 것은 냉각 시스템의 부담을 줄여 추가적인 에너지 절감 효과를 가져오며, 장비의 수명 연장에도 기여한다. 또한, 전력 사용량을 줄여 탄소 배출량을 대폭 감소시키는 환경적 이점은 오늘날 산업계가 추구하는 지속 가능한 발전에 필수적인 요소이다. 이번 성과는 전력전자 기술이 환경 보호와 경제적 효율성이라는 두 마리 토끼를 동시에 잡을 수 있음을 명확히 보여주는 사례로 평가된다.”
