최근 지구 온난화에 따른 이상기후 현상이 차츰 심화되면서 낙뢰 횟수도 증가하고 있는 추세이고, 그에 따른 사건·사고도 늘어나고 있다.

더욱이 1999년부터 시작 2000년까지 초고속인터넷망이 전국에 걸쳐 설치되면서, 각종 제어·감시·감지 장치들이 곳곳에 설치돼 인터넷으로 통합 관리되기 시작하면서 낙뢰 피해 규모가 엄청나게 늘어났다.

2011년부터 2015년까지 기상청 기상레이더센터에 따르면 낙뢰 발생 횟수는 총 62만 9411건으로, 연평균 12만 5882건에 달했다. 주로 장마철인 7~8월에 대기가 불안정해지면서 낙뢰가 집중되는데, 매년 낙뢰로 추정되는 화재 사고가 잇따르고 있다.

국민안전처 집계 결과, 해당 기간에 총 354건, 연평균 약 71건의 낙뢰 피해 사고가 발생했으며, 7~8월 낙뢰 피해 건수는 전체의 56%(197건)를 차지한다고 한다.

특히 충남 동북부는 우리나라에서 낙뢰가 가장 많이 발생되는 지역으로 알려져 있다. 소방본부에 따르면 2012년부터 현재까지 낙뢰와 관련된 화재는 모두 60건으로, 3억 6000여 만 원의 재산피해가 발생하였으며, 월별로는 8월이 27건, 7월이 19건 등으로 여름철에 전체의 82%가 집중된 것으로 나타났다.

이상기후 현상으로 인한 낙뢰와 예기치 못한 전기안전사고로 인해 재산과 인명피해가 갈수록 증가하고 있어 대책이 시급한 상황이다. 이에 정부는 2008년 재난 및 안전관리기본법을 개정해 ‘낙뢰’ 피해를 국가재난계획에 포함했고, 2010년부터는 낙뢰 피해를 예방하기 위해 서지보호기(SPD)를 적용하도록 전기설비기술기준에 제도적으로 보완책을 마련해 시행하고 있다. 아울러 KS규격 SPD를 적용을 법제화하였지만 낙뢰 피해는 크게 줄지 않고 있다.

이런 현실에 맞춰 낙뢰 피해를 방지하는 낙뢰 및 서지보호기를 전문적으로 개발, 제조하여 낙뢰 피해 예방에 근본적인 솔루션을 제시하는 ㈜한국서지연구소 김선호 대표를 만나보았다. 한국서지연구소는 KS표준을 뛰어넘는 고성능 제품으로 시장에서 획기적인 반응을 얻고 있는 업체다.

▲ 작업 중인 직원들.

Q. 한국서지연구소에 설립과 업체에 대하여 얘기한다면.

A. 한국서지연구소는 SPD 전문 제조사로 낙뢰보호전문기업입니다. 2007년 자체개발한 원천기술을 바탕으로 기존 SPD보다 낙뢰에 따른 서지전압을 효과적으로 보호할 수 있는 제품을 개발했습니다. 낙뢰로 인한 전기안전사고로 재산과 인명피해의 증가에 대한 대응 방안을 연구하기 위하여 1997년 낙뢰서지연구소를 개소하고 연구활동을 시작하여, 2005년 11월에 한국서지연구소를 설립하여 낙뢰·서지 보호를 위한 기술을 개발하여 제품을 생산하고 있습니다.

고성능 서지보호기를 연구 개발 및 생산하는 업체로서 수처리시스템, 상하수도시스템, 풍력·수력·화력 발전, 감시제어설비, 보안설비 등 환경, 에너지시스템 원격제어와 PLC를 사용하는 모든 설비를 보호하는 SPD 전문기업입니다.

Q. 낙뢰와 서지연구를 하게 된 동기와 계기를 설명해주십시오.

A. 1980년 KT에 입사한 후 24년간 전송, 교환기 및 선로분야에 근무하면서 입사 당시부터 낙뢰 피해로 인한 불편을 보면서 지냈습니다. 그 당시 장거리 전송을 담당했던 나선반송장치가 낙뢰를 한 번 맞으면 망가져, 모든 통신이 마비돼 이를 복구하는 데 무척 힘들었고, 무엇보다 큰 문제는 피해가 계속 반복되고 늘어나고 있어 낙뢰 피해 방지에 대한 본격적인 관심을 갖게 되었습니다.

실질적으로 낙뢰 피해가 늘어난 것은 그만큼 낙뢰에 노출된 장치들이 많아졌고, 지금은 모든 네트워크가 연결된 상태에서 일반인한테도 직접적인 경제 손실로 이어지게 되면서, 자연스럽게 관심도 높아지게 되었습니다. 하지만 문제는 이를 방지하는 제품들이 있는데도 불구하고, 전혀 그 피해가 줄지 않고 있다는 것이 안타까웠습니다.

이렇게 저는 낙뢰 피해를 무수히 겪어왔고, 나름대로의 현장경험을 바탕으로 낙뢰가 발생하지 않게 할 수는 없지만 예방은 해보고자 1997년 ‘낙뢰서지연구소’라는 개인 연구실을 집 지하실에 자비를 털어 만들어 연구를 시작하게 되었습니다.

Q. 김 대표는 낙뢰와 서지 연구개발을 하면서 어디에 초점을 두고 무엇에 주안점을 두고 연구하였는지 설명해주십시오.

A. 2004년 KT에서 퇴사한 후 1년여의 준비과정을 거쳐 한국서지연구소를 설립했고 법인으로 전환한 2007년까지 3년 동안 제품과 기술 완성을 위한 연구개발에만 매달렸습니다.

연구개발의 초점은 바로 부품소자기술입니다. 기존 부품을 갖고는 낙뢰 후 잔류전압을 더 이상은 낮출 수 없다고 판단하였기에, 이를 획기적으로 개선할 수 있는 부품소자 개발에 주안점을 두고 매진하였습니다. 이렇게 해서 탄생한 것이 GCA(Gate Control Arrestor)이고 이를 채택한 세계 최초의 고성능서지보호기입니다. 기존 서지보호기는 MOV(Metal Oxide Varistor)를 핵심부품으로 해 조립한 제품인데, 이는 서지전류가 클 경우 잔류전압이 커지는 것을 근본적으로 해결할 수 없다는 문제가 있습니다. IEEE-1100-2005 109페이지에도 기존 부품소자의 경우 서지보호기는 견뎌낼지라도, “기기는 보호될 수도 있고 보호되지 않을 수도 있다(May or May Not)”고 명시하고 있는 반면에 한국서지연구소에서 개발한 서지보호기는 과거 사용됐던 3극 진공관과 가스방전관(Arrestor)의 장점이 융합된 GCA 부품을 사용함으로써잔류전압을 획기적으로 줄여 종래의 문제를 해소했습니다.

만약 잔류전압이 높다면 보호를 해도 장치에 손상을 주지만 신기술은 손상을 주지 않습니다. 이러한 부분이 가능했던 것은 수많은 고가의 측정기를 갖추었고, 테스트 후 바로 업그레이드를 할 수 있어 신기술 개발이 가능한 것입니다.

무엇보다 2008년 NET 신기술 인증을 받으면서 품질을 공식적으로도 인정받았고, 57개 신제품을 개발 완료하고 중기청으로부터 성능인증을 다 받고, 모든 제품에 대해 조달청 우수조달제품으로도 지정받았습니다.

▲ 한국서지연구소 제품들.

Q. 초고도의 에너지로부터 기기를 보호해주는 Super SPD는 ㈜한국서지연구소의 기술력을 직접적으로 보여주는 제품으로 알려져 있다. 한국서지연구소의 주력제품 종류와 제품의 특화된 장점을 자세히 설명해 주십시오.

A. 한국서지연구소는 세계 최초로 CCTV용 서지보호기를 전원부와 통신부 그리고 영상부 모두를 일체형으로 구성하고 있으며, 내부에 각 선로의 전위차를 해소하는 모듈을 내장하여 피보호체로 인입되는 모든 선로를 보호하도록 설계되어 있습니다. 초고성능 서지보호기 ‘Super SPD’와 EMP방호 장비 등을 개발 낙뢰보호기술 분야에서는 최고의 기술력을 갖춘 기업입니다. Super SPD는 전원이나 신호에 대한 감쇄를 전혀 주지 않으면서도 서지제거 능력이 40~80dB에 달하여, 낙뢰나 기타 서지에 의한 충격에도 전압 변동 폭을 획기적으로 낮춰 전자기기를 보호하는 시스템입니다. 이는 국내뿐만 아니라 세계 어느 서지보호기업도 따라올 수 없는 수준의 방호수준이며 이는 객관적인 공인시험성적서의 수치로도 잘 나타납니다. 기존의 보호기에 6000V가 유입되면 1500V 정도의 전압이 남아 피해를 입힐 가능성이 있지만, Super SPD는 50V 이하의 보호성능과 미군 MIL규격의 50kV의 EMP에 대하여 불과 100mA 수준의 노이즈만을 남겨 적의 EMP 공격에도 완벽하게 보호하는 우수한 보호성능을 자랑합니다.

Q. 한국서지연구소는 2009년 정부로부터 세계일류상품인증을 취득하였고 70여 품목의 주력제품에 대해 UL인증을 취득한 것으로 알려져 있는데, 수훈과 특허, 인증 부분을 자세히 언급해 주십시오.

A. 2007년 9월 법인전환을 계기로 전원용과 통신용 주력제품에 대한 UL과 CE 등 국제규격 인증을 취득했습니다. 2008년 3월에는 벤처인증을 취득하고, 2008년 8월에는 NET인증을 취득했으며 이어 12월 NET인증기술을 활용한 56개 신제품에 대하여 중기청의 성능인증을 획득했습니다.

2009년 3월, 56개 성능인증 제품에 대하여 우수조달 제품에 선정되었는바, 이는 저희 회사에서 개발한 여러 원천기술을 적용함으로써, 국내외 어떤 제품과도 확연하게 차별화된 당사만의 특화된 제품을 공급할 수 있게 된 것입니다. 2009년 6월에는 IEEE 고위 임원이자 미국 SPGS사 조지 지글러 회장이 내방하여 8일간의 자세하고 엄격한 테스트를 거쳐 1250만 달러의 수출 계약을 체결했고, 그해 12월에는 세계일류상품인증을 획득했습니다. 세계 최초로 서지보호소자(GCA)를 독자 개발해 지난 2008년 ‘GCA를 사용한 서지전압 억제기술’이 지식경제부 신기술(NET) 인증을 받았습니다. 그리고 UL인증 취득과 현재는 수출국가별로 미국, 일본, 역국, 프랑스, 이탈리아, 호주, 캐나다, 멕시코는 물론 EU에 국제특허 등록이 이루어지고 있습니다. 또 전기 품질 개선 및 전기안전 원천기술인 ‘누전차단기 Trip방지 기술’ 과 EMP방호를 위한 PCI Protector에 관련한 120여 건의 지적재산권으로 글로벌 경쟁력을 갖췄습니다. 이러한 기술력을 바탕으로 해외진출이 이뤄지면서 차세대 세계일류상품(제2009-312호)으로 인정받기도 했습니다.

Q. 한국서지연구소에서 연구한 서지보호기가 어디에서 주로 많이 사용되며, 지역사회에 공헌한 사례를 소개해주십시오.

A. 저희 고성능 SPD는 주로 거듭되는 낙뢰 피해로 애로를 경험한 공사업체를 위주로 관공서 및 공공기관에서 많이 사용하고 있고, 주로 수자원공사, 국방부, 한전, 도로공사, 경찰청, 산림청 등에서 많이 이용하고 있습니다. 당사의 고성능 서지보호기를 설치한 후에 피해가 거의 없어진 효과를 보았기에 한 번 설치했던 경험이 있는 곳은 당사 보호기를 찾고 있습니다.

2011년에는 낙뢰 피해가 자주 발생하는 대전 세동마을에 낙뢰보호기를 무상으로 설치한 사례가 있습니다. 2008년경부터 대전 유성구 세동마을에 대규모 낙뢰피해가 발생해 거의 모든 가정의 전기제품이 고장 나는 등 피해를 겪었고 이후에도 수시로 피해가 발생해 주민들이 낙뢰가 발생할 때마다 전기제품 플러그를 전부 뽑는 등 큰 불편을 겪어왔는데 이 같은 주민 불편사항을 듣고 당사에서 무상 지원을 제의하여 지원하였습니다. 지원규모는 약 9800만 원 상당으로 세동2통 마을 모든 가정인 74가구에 약 2주일 동안 낙뢰방지기를 설치하며 심야보일러나 지하관정을 사용하는 가정엔 추가 장비를 설치하였고, 같은 해 대전 원앙초등학교에도 낙뢰 피해가 커 학생들의 학습에 지장이 있다는 소식을 듣고 당사에서 2300여만 원 상당의 서지보호기를 무상으로 설치함으로써 이후 낙뢰 피해를 근절한 사례가 있습니다.

▲ 연구소 전경.

Q. 이 일을 하면서 가진 자부심과 보람을 말씀해주십시오.

A. 무엇보다도 서지보호기를 설치해도 반복되는 낙뢰 피해 현장에서 물어물어 저희를 찾아오고, 저희 고성능 서지보호기를 설치함으로써 이를 해결하였다는 소식에 큰 보람과 자부심을 가집니다. 뿐만 아니라 여기에 사용되는 기술과 중요 부품들을 자력으로 개발해서 제품화함은 물론, 더욱이 최근 저희 같은 중소기업에서 반도체 칩을 개발하고 이를 상용화하여 낙뢰보호를 겸하는 EMP보호장치를 개발하는 성과를 거양함에 있어, 임직원들의 의연하고 성숙된 모습을 보면 그 자체만으로도 큰 보람으로 생각합니다.

지금껏 낙뢰 피해 예방을 위하여 많은 기여를 한 한국서지연구소 김선호 대표는 “향후 새로이 개발한 반도체 Chip을 활용한 ‘서지보호를 겸하는 EMP보호장치’ 신제품을 양산하여 국내는 물론 해외시장을 개척할 계획을 가지고 있으며, 이는 적성국가의 핵EMP공격에 대한 방호뿐 아니라 불손세력의 EMP를 활용한 테러에 대한 방호에 기여할 것”이라는 포부를 밝혔다. 이런 김선호 대표의 공로와 노력이 널리 알려져 월간 ‘오늘의한국’에서 선정한 연구개발 부문 2018년 애국혁신인물 대상으로 선정되었다

홍경의 기자  news@kpci.co.kr

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