ABB 선박용 반도체 차단기

ABB가 새 반도체 차단기(Solid State Circuit Breaker, SSCB, 전력반도체로 제어되는 회로 차단기) ‘SACE Infinitus’를 출시하고, 안전하고 에너지 효율이 높은 차세대 직류(DC) 전력 시스템을 구현한다.

DC 배전은 해운·해양 분야에서 더 지속 가능하고 에너지 효율을 높이는 전략에서 중요한 기술이다. SACE Infinitus 차단기는 선박 종류, 크기와 관계없이 새로운 DC 네트워크 구성을 더 쉽게 통합, 보호, 제어하도록 지원한다.

DC 전력 시스템은 연료 효율을 최대 20%까지 향상시킨다. DC 네트워크는 AC 전력 손실 및 한계를 없애 선내 엔진 발전기가 선박의 추진 및 기타 부하에 필요한 전력을 맞추도록 돕는다. 또 DC 전기 구성은 배터리 저장 장치·수소 연료 전지 시스템과 선박의 전기 시스템 통합을 단순화하고 효율성을 극대화한다.

SACE Infinitus는 올인원 DC 전력 보호·제어 장치로 손실을 최소화하는 반도체 기술이 적용된 세계 최초의 IEC 60947-2 인증 차단기다. 또 신규 차단기는 저압 해양 분야에서 DNV(노르웨이 선급) 인증을 받은 초고속 보호 기능으로 새로운 DC 네트워크 구성을 지원해 선박이 안전하고 손쉽게 통합할 수 있다.

SACE Infinitus는 기존 기계식 회로 차단기보다 단락 사고를 100배 더 빠르게 감지하고 반응한다. 선박에서 가장 중요한 모선 차단기인 SSCB는 단락 전류가 매우 높을 때도 사고 구역을 격리해 시스템 가용성을 극대화한다. 또 아크 플래시 위험을 원천 봉쇄하고자 전기 아크가 발생하기 전 사고 전류를 차단하는 초고속 장치다. 이런 신기술은 빠른 감지·반응 속도 외에도 일반 회로 차단기보다 100배 더 수명이 긴 특징을 보인다.

소형 올인원 설계는 통합이 간단하고 소유 비용을 절감한다. SACE Infinitus에는 보호, 스위칭, 아이솔레이터, 에너지 미터, 네트워크 분석기 및 스마트 연결이 가능한 모듈이 내장돼 있다. 표준 600㎜ 전기 외함에 적합하고 ABB의 Ekip 및 EPIC 소프트웨어와도 원활하게 통합돼 손쉬운 구성이 가능하다. ABB의 엄선된 스위칭 기술은 다른 전력 전자 솔루션보다 전력 손실을 최대 70% 낮춘다.

ABB SSCB 글로벌 제품 매니저 토르스텐 슈트라셀(Thorsten Strassel)은 “SMM 전시회는 해양 부문의 에너지 전환을 지원하는 혁신적 신기술을 선보일 좋은 기회다. 더 지속 가능한 해양·해운 산업을 위해 재생 에너지, 배터리 저장 장치 및 스마트 그리드는 필수적”이라며 “DC 네트워크는 상당한 에너지 절약 및 연료 비용 절감을 실현하도록 돕는다. ABB는 SACE Infinitus 출시로 안전하고 효율적인 선박의 DC 배전이 가능하도록 선박 운영자에게 필요한 궁극적인 전력 보호 기능을 제공하게 돼 기쁘다”고 말했다.

ABB의 획기적인 반도체(solid state) 기술 개념은 2019년 처음 공개됐다. 엄격한 IEC 60947-2 인증 조건을 충족하는 핵심 기술이 내장된 제품 설계를 위해 ABB 개발팀은 꾸준히 기술 개선 및 검증 절차를 거쳐왔고, 2023년 1분기 시리즈 생산을 앞두고 고객과 시범 사업을 진행하고 있다.

SACE Infinitus는 재생 에너지 및 배터리 저장 시스템을 사용하는 산업 현장, 상업용 건물, 전기 자동차 충전과 같은 다른 DC 배전 분야에서도 에너지 절약 및 탄소 발자국 감소를 달성하는 데 활용할 수 있다.

해양 산업의 에너지 전환을 지원하기 위한 SACE Infinitus의 상세 정보는 올 9월 6일부터 9일까지 열리는 독일 함부르크 조선·해양 전시회(SMM 2022) ABB 부스(B6홀 B6.329)에서 공개된다.