기업탐방


(주)승일일렉트로닉스 유춘희 대표 "BLDC 인버터 컴프레서 통합 솔루션, 주력제품으로 성장시킬 것"

관리자
2019-06-03

(주)승일일렉트로닉스 유춘희 대표 

"BLDC 인버터 컴프레서 통합 솔루션, 주력제품으로 성장시킬 것"

- 국내 유일의 BLDC 풀 라인업 갖춘 선두주자

- BLDC 항온항습기, BLDC 히트펌프 항온항습기 성능 테스트 완료


김민영 기자(miakim17@naver.com

▲ 승일일렉트로닉스 유춘희 대표


최근 냉동공조 시장에서 BLDC 인버터 컴프레서 통합 제어 솔루션이 뜨거운 이슈로 떠오르고 있다. BLDC 컴프레서가 가진 다양한 장점들로 인해 적용 제품이 갈수록 늘어가고 있어 국내 제조사들의 관심도 높아졌다. 하지만 BLDC 컴프레서 관련 지식이 부족하거나 제어 분야에 대한 마땅한 솔루션이 없어 적용을 시도하지 못하는 경우가 많았다.

국내 유일의 BLDC 풀 라인업을 갖춘 선두주자 승일일렉트로닉스는 이와 같은 시장이 필요로 하는 기술 동향을 일찌감치 간파하고 5년 전부터 BLDC 인버터 컴프레서를 적용한 통합 제어 솔루션 개발에 적극 매진해왔다. 그 결과 BLDC 컴프레서의 핵심 기술인 BLDC 인버터, 전자식 팽창밸브 제어를 통한 최적 과열도 제어가 가능한 전자식 팽창밸브 컨트롤러/드라이버, 디지털 압력 스위치, 가변용량 제어에 특화된 시스템 컨트롤러 등의 제품화에 성공했다.

또한 통합제어 솔루션을 통한 가변 용량 사이클의 효율 극대화를 이끌어 내어 협력사에 공급, 적용해 좋은 반응을 얻고 있다. BLDC 제어 시스템 개발 초기부터 사내에 테스트 설비를 갖추고 실 제품을 운용하면서 발생하는 문제들과 최적의 운용 조건에 대한 데이터를 축적, 분석해오고 있다. 이 같은 승일일렉트로닉스의 철저한 필드 테스트는 제조사 고객들이 BLDC 시스템을 적용한 제품 개발 시에 겪게 될 시행착오를 최소화하는 데 큰 도움을 주고 있다.

1987년에 설립된 승일일렉트로닉스는 약 33년간의 경험과 노하우를 바탕으로 산업장비 제어를 위한 마이콤 컨트롤러와 전극봉식가습기, 자동제어시스템, 온습도 변화기, 센서 등을 생산하고 있으며, 끊임없는 연구개발과 노력을 통해 시장의 요구를 철저히 반영하고 있다. 유춘희 대표는 “급변하는 시대에 풍부한 경험과 기술을 바탕으로 고객만족, 품질제일주의를 추구하고 있으며, 고객들이 고효율 신기술을 적용한 최고의 제품을 만들 수 있도록 최선을 다해 나갈 것”이라 밝혔다.


유춘희 대표 일문일답

Q. 승일일렉트로닉스의 최근 근황은?

A. BLDC 인버터 컴프레서 통합 솔루션 개발, 테스트 등으로 어느 해 보다 바쁘게 보내고 있다. 5년 동안 준비해온 BLDC 인버터 컴프레서 통합 솔루션을 개발해 승일일렉트로닉스 및 일부 냉난방 공조업체에서 성능 테스트를 끝내고, KTL(한국산업기술시험원)에서 인증, 성능 시험을 완료했다.

지난 3월에는 제15회 한국국제냉난방공조전(HARFKO 2019)에 참가해 개별 제품뿐만 아니라 BLDC 시스템을 항온항습기, 히트펌프 항온항습기, 콘덴싱 유닛, 저온저장고 등의 장비에 적용했을 시의 구성을 전시했다. 더불어 실제 적용된 제품도 함께 소개해 제조사 고객들이 BLDC 컴프레서를 적용한 시스템을 손쉽게 이해하고 적용할 수 있도록 도와 큰 호응을 이끌었다.

승일일렉트로닉스는 냉동공조 제어에 필요한 온도, 습도, 압력센서 및 BLDC 압축기 드라이버, 전자식 팽창변 및 전자식 팽창변 드라이버, 제어 컨트롤러, 각종 디스플레이, 모니터링 등 시스템 토탈 제어를 목표로 기술 개발에 임했다. 기존처럼 압축기, 팽창변, 팬 등 부품이 서로의 상태를 무시하고 제각기 제어를 하게 되면, 최근 요구되고 있는 에너지 절감 및 고효율 운전이라는 목표에 도달하기 힘들다. 게다가 각 상황에 맞는 운전이 어려워지기 때문에 모든 부품들이 유기적으로 동작하여 최상의 상태를 이끌어낼 수 있도록 하기 위해 본 시스템을 개발하게 되었다.

또한 당사는 BLDC 인버터 컴프레서 통합 솔루션을 히트펌프와 항온항습기에 국내에 처음으로 도입해 ‘에너지 절감’과 ‘정밀, 안전제어’ 두 가지 목적을 달성하고 국내 업체에 보급하기 시작하는 성과도 이뤘다.

더불어 부품들의 유기적인 동작을 위해 실제 항온항습기를 운전하며 발생하는 문제와 현상들을 모니터링하고 분석하여 실내외 상황에 맞춘 운전을 할 수 있도록 통합제어 기능을 추가했다. 앞으로는 최근 이슈가 되고 있는 미세먼지로 인해 공조 시스템에 공기 질을 포함한 환경을 개선하는 기능이 요구되고 있어 먼지센서, 가스센서 등도 개발해 적용해나갈 방침이다.


Q. BLDC 인버터 컴프레서 시스템의 특징은?

A. 먼저 뛰어난 에너지 효율성을 가장 두드러진 특징 중 하나로 꼽을 수 있다. 유럽의 HVAC 관련 에너지 효율 기준인 ESEER(European Seasonal Energy Efficiency Ratio) 그래프 기준 연중 100% 정격부하가 필요한 시간은 3% 정도에 불과하고 50% 부분부하 운전시간이 41%로 가장 많다.

기존의 정속형 컴프레서는 부하조절이 불가능해 에너지 소모가 많았는데, BLDC 인버터 컴프레서를 사용하면 부분부하에 대응할 수 있는 효율적인 에너지 절감이 가능하다. 정속형 컴프레서는 모터의 특성상, 초기 기동 시 돌입전류가 소모가 많다. 이는 전류피크 부하를 발생시켜 장기적으로 전력비용이 증가하는 원인이 된다. 반면 BLDC 컴프레서는 초기 기동 시 돌입전류 발생이 적어 동일 용량 컴프레서의 초기 기동 시에 비해 전류 소모가 약 70% 감소되는 효과가 있다. 결과적으로 이는 전력비용이 감소하는 이점이 있다.

정밀제어와 용량 다운사이징이 가능한 점도 빼놓을 수 없는 특징이다. 정속형 컴프레서는 ON/OFF 단계 조절만 가능해 설정온도 유지를 위해서는 지속적으로 동작/정지의 과정을 반복해야만 했다. 이러한 과정은 설정온도를 기준으로 어느 정도 편차의 오차범위를 유지할 수밖에 없다. BLDC 컴프레서는 설정온도에 도달하고 유지하는데 보다 유연한 운전이 가능하기 때문에 설정온도에 보다 가까운 정밀제어를 할 수 있다.

부하동작 조건의 그래프를 살펴보면 80% 이상의 부하 동작에 필요한 시간은 전체의 1.1% 밖에 되지 않는다. 현재 정속형 컴프레서를 사용한 시스템 설계 시 이를 고려하여 설계할 수밖에 없다. BLDC 컴프레서는 필요에 따라 정격속도 보다 증속하여 동작할 수 있어 정속형 컴프레서 시스템보다 작은 용량으로도 동일한 효과를 낼 수 있다.


Q. BLDC 인버터 시스템을 통합 시스템으로 접근해야 하는 이유는?

A. 에너지 효율을 높일 수 있는 ‘최적의 부하 운전’과 안전과 시스템의 수명을 증대시킬 수 있는 ‘엔벨로프(Envelope) 제어’가 가능하기 때문이다. 에너지 효율을 높이기 위해서는 필요한 만큼의 부하가 넘어가지 않도록 최적의 용량을 유지하면서 운전해야 한다. 이를 위해 컴프레서의 회전속도를 증속 및 감속하면서 용량을 조절하게 되는데 이에 맞춰 응축압력, EEV개도율, 증발압력 등이 제어되어야 한다. 이 제어 밸런스가 틀어지면 시스템의 균형이 깨져 다양한 문제들이 발생하게 된다.

가변형 컴프레서는 정속형 컴프레서와 달리 특성상 컴프레서 제조사에서 정의한 입력과 온도의 리미트 이내의 컴프레서 동작조건이 있다. 해당 동작조건을 넘어 컴프레서가 동작을 할 경우 수명에 영향을 미치거나 소손이 될 수도 있다. 승일일렉트로닉스의 BLDC 인버터 시스템은 컴프레서 제조사에서 정의한 엔벨로프를 벗어나지 않도록 대응하는 제어가 포함되어 있어 에너지 효율이 뛰어난 안전한 운전을 할 수 있다.


Q. 최근 테스트를 마친 BLDC 항온항습기 개발 배경은?

A. 최근 산업의 급격한 발전을 통해 지구온난화와 해수면 상승 등 환경문제가 대두되면서 신재생에너지 및 에너지 절약에 대한 요구가 늘어나고 있다. 냉동공조 시장에도 BLDC 압축기와 전자식 팽창변 등을 이용한 에너지 절약 기술이 요구되고 있으며, 특히 항온항습기는 냉/난방과 가습/제습 등 서로 상반되는 기능으로 불필요한 에너지 소모가 많아 에너지 절감이 절실히 필요한 장비로 꼽히고 있다. 항온항습기의 에너지 절감을 위한 다양한 방법들이 개발되고 있으나, BLDC를 이용하여 제어하는 방식은 아직 정립되지 않고 있다.

이러한 가운데 승일일렉트로닉스는 오랜 경험과 노하우를 바탕으로 BLDC 기술이 적용된 항온항습기  개발에 성공, 최근 테스트를 마쳤다. 승일일렉트로닉스의 BLDC 항온항습기는 BLDC 압축기 및 전자식 팽창변 등을 사용하여 불필요한 에너지 사용을 최대한 줄여줄 뿐 아니라, 항온항습기 제조업체에서 보다 쉽게 BLDC를 적용할 수 있도록 해준다.


Q. 타사 제품과 차별화 되는 신제품의 특장점이 있다면?

A. 이번 신제품에는 기존 온도와 습도만을 맞추기 위한 제어만이 아닌 BLDC 압축기 및 냉동사이클에 대한 이해를 기반으로 한 고효율 제어 및 에너지 절감 기능이 포함되어 있다는 점이 차별점이다. BLDC 압축기 마다 특성 엔벨로프에 따른 운전을 시행해 특정 상태에서 압축기의 RPM을 조정하고 안전한 증감속이 가능하도록 해준다. 또한 적절한 오일 회수 운전, 압축비, 과열도에 따른 압축기 보호 모드 등 그동안 정속형 압축기에서는 고려하지 않아도 되었던 BLDC 압축기의 특성에 따른 운전을 적용하여 BLDC 압축기를 보다 안전하게 운전할 수 있도록 한 점도 눈에 띄는 장점이다.

그뿐 아니라, 메인 컨트롤러에 팽창변 드라이브 기능이 장착되어 있어 별도로 전자식 팽창변 컨트롤러를 사용하지 않아도 된다는 점도 비용 면에서 큰 장점이다. 압축, 응축, 팽창, 증발의 상태를 전반적으로 모니터링 하여, 현재 시스템의 상태에 맞는 운전을 할 수 있다.


Q. 국내 냉동공조 제어분야 시장 전망은?

A. 고효율, 에너지 절감 운전을 하기 위해서는 단순한 제어 보다 점점 더 복잡해지는 통합제어가 요구된다. 이에 반해 시스템의 사용과 유지보수는 쉽고 편리하게 이루어져야 하며, 이를 위한 연구개발도 필요하다고 본다. 이를 위해서는 AI(인공지능)데이터 제어와 같이 장비 스스로 체크하고 주변 상황에 적합한 운전으로 에너지 절감과 안정된 운전을 할 수 있는 기능이 꾸준히 요구될 것으로 내다보고 있다.


Q. 귀사의 비전과 앞으로의 포부는?

A. 승일일렉트로닉스는 제조업체로서 우수한 성능과 품질의 제품을 착한 가격에 공급하고 그 제품을 사용한 고객에게 편리함과 유익함을 제공하기 위해 노력하고 있다. 당사의 제품이 고객에게 ‘좋은 제품’으로 기억된다면 더할 나위 없이 기쁠 것이다.

또한 승일일렉트로닉스는 국내를 넘어 세계적인 강소기업으로 거듭나는 것을 목표로 삼고 있다. 모든 임직원들이 보람과 성취욕을 느끼며 업무에 매진하고 있으며, 매년 매출액의 8% 이상을 개발 및 품질개선에 재투자하고, 임직원들의 생활이 보다 윤택해질 수 있도록 지원을 아끼지 않고 있다. 작은 기업이지만 젊은이들이 근무하고 싶어 하는 안정적이고 내실 있는 기업을 만드는 것이 승일일렉트로닉스의 비전이자 목표라고 할 수 있겠다.

‘로마는 하루아침에 이루어지지 않았다’라는 말이 있듯이 세상의 모든 일은 하루아침에 이루어지지 않으며, 어떤 일이든지 많은 시간과 노력을 들여야만 좋은 결실을 얻을 수 있다. 승일일렉트로닉스 역시 수많은 시간과 노력 그리고 시행착오를 거치면서 성장해왔다. 누구나 아는 이러한 평범한 진리를 경영철학으로 삼고 있으며, 약 33년의 역사를 가진 회사지만, 앞으로 100년 이상을 내다보는 경영을 이루는 것이 궁극적인 목표다.

▲ 유춘희 대표가 사내 테스트룸에서 철저한 테스트를 거치고 성공적으로 운용중인 

BLDC 항온항습기 앞에서 포즈를 취하고 있다.