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2007년 2월, 일본전기협회(주)가 개최한 ‘제 39회 전기설비 PM세미나’에 발표된 일상점검·열화진단의 방법, 설비갱신의 고안, 보수관리 담당자의 교육 등 전기설비 보수관리에 관한 각 사(자치체)의 구체적인 사례를 몇 회에 걸쳐 소개한다. <편집자 주>개요교토대학 가츠라 캠퍼스는 2001년 2월에 기공하여 이후 5년간 37ha의 토지에 10동, 약 97,000㎡의 건물을 완성, 교육·연구를 시작하였다.가츠라 캠퍼스는 다른 학문분야 간 교류나 세계 각국 대학과의 국제교류를 추진하기 위해서 계획되어, 민간 기부에 의해 롬 기념관, 후나이(船井) 강당이 건설되었으며, 또 이업종 교류를 목적으로 부지에 인접한 곳에 교토시가 운영하는 인큐베이션 센터 등이 건설되고 있다. 이 캠퍼스는 본부단지가 있는 요시다(吉田) 지구에서부터 서남서 11km, 우지(宇治) 지구에서 북서 13km에 위치, 테크노사이언스 빌딩이 있는 가츠라(桂) 지구에 설립된 제3캠퍼스로, 이로 인해 교토에는 3개의 캠퍼스가 ‘지(智)’ 트라이앵글을 형성하고 있다.· 요시다 캠퍼스부지 : 약 73ha학생·교직원 : 약 32,200명인문학부, 공학부, 농학부, 대학원, 병원· 가츠라 캠퍼스부지 : 약 37ha학생·교직원 : 약 1,400명공학 연구과·정보학 연구과(예정)· 우지 캠퍼스부지 : 약 21ha학생·교직원 : 약 1,800명자연과학부의 연구소·센터테크노사이언스 ‘가츠라’21세기가 공학에 기대하는 것 중 하나로 지구환경에 대한 환경부하의 저감을 들 수 있는데, 이는 다시 말하면 CO2를 줄이는 것이 지구온난화 방지를 위해 가장 중요한 과제로 대두되었다는 점과 일맥상통한다. 테크노사이언스(technoscience) 빌딩인 가츠라 캠퍼스는 에너지 환경 매니지먼트 역할을 포함하여 기본 계획을 세웠다.(1) 부하평준화1) 전력저장형 전지의 채용가츠라 기념탑의 지계(地階) 부분에는 기념탑의 표시반인 LED가 탑 부분과 지상부분에 설치되어 있다. 이 표시장치의 전원과 제어장치, 통신장치에는 전용 전기실이 설치되어 있고 전력저장형 레독스(redox : 산화환원반응) 축전지가 병설되어 있다.
  이 축전지는 심야시간대에 충전하여 오후 피크 시간대에 방전하게 되어 있어, 피크컷 운전으로 낮 시간의 CO2 발생이 많은 전력을 제어하고 , 환경부하경를 줄일 수 있도록 설계되었다.2) 사양① 전지반정격직류출력 : 68kW정격직류전압 : 136V정격직류전류 : 500A교류출력 : 55kW옥내자립형② 변환기반전류제어방식정격용량 : 100kVA③ 전해액 탱크탱크 재질 : 내산(耐酸) 고무를 입힘탱크 내 용량 : 30㎥×2 대전해액 : 유산(硫酸) 바나듐(vanadium)④ 운전상태충전시간 : 심야시간대 6시간방전시간 : 피크 컷 방전 4시간비상전원 : 1시간 보호유지(2) 최적 공조방식① 가스 히트 펌프·전기 히트 펌프 공조기의 최적배치공조방식을 고려할 때 성적계수(COP)가 중요한 요소이긴 하지만, 전기식 공조기(EHP)의 경우, 수변전 설비 등의 이니셜 코스트, 변전설비 스페이스, 계약전력의 러닝 코스트도 판단하는데 있어 중요한 요소가 된다. 구(舊) 요시다 단지의 공조기는 모두 전기식 공조기였지만, 가츠라 캠퍼스는 전기와 가스 공조기(GHP)의 기능을 합해 놓은 기기를 선정하고 있다.② 러닝 코스트 <그림 3>은 공학연구과의 요시다 단지(2002년도 구(舊) 단지)와 가츠라 단지(2003년도 신(新) 캠퍼스)의 전기·가스의 에너지원 단위이다.
   새로운 건물로 이동, 신규 실험기기를 도입하여 에너지를 약 1.5배 증가시켰으며 GHP·EHP를 조합함으로써 전기의 부하율은 약 20% 향상시켰다. 부하율의 개선이 계약전력 요금의 인하로 연결되므로, 공조방식의 분산은 중요한 문제이다. (3) 고효율 열변환식당은 히트 펌프식 급탕 설비를 채용하였으며, 야간 전력으로 저탕(貯湯)하여 야간의 영업시간대에 이용한다. 또 필요에 따라 밥 짓는 기능이 채용되었다. COP의 실측값은 3.88, 러닝코스트와 이산화탄소(CO2)의 배출은 약 반 정도로 줄어들었다.(4) 안전 배려가츠라 캠퍼스는 벽이 없는 오픈 캠퍼스를 형성하여 인근주민이 자유롭게 산책할 수 있는 환경을 만들었다. 또 식당 등의 복리설비는 되도록 오픈하여 인근주민이 이용하기 쉽게 하였다. 이로 인해 부외자의 진입이 용이하여 재해나 범죄가 발생할 우려가 있다. 그 때문에 감시 카메라 부착 SOS pole light, 현관 감시 카메라 부착 입퇴실 장치를 설치하였다. 또 지진 등의 재해 시에는 부근 주민의 피난설비로서 가츠라 광장에 있는 상당한 크기의 전원부 대형 LED가 정보발신의 기능을 갖추고 있다.1) SOS pole light① 방범 카메라 부착 옥외등② SOS 발신기③ 21대2) 방범 장치(입퇴실 장치)① 무접촉식② Felica 시스템③ 38대3) 가츠라 기념탑① 높이 : 30m② 구조 : 고강도 시멘트 ‘덕탈’ (두께 100mm)③ 강도 : 200 뉴톤④ LED 표시부(철골구조)⑤ H : 8m×W : 2m-LED 4면⑥ 40cm×40cm LED 패널 400매
 (5) Web 검침 시스템각 방마다 에너지 낭비를 없애기 위해서는 개별의 계량이 필요하다. 가츠라 캠퍼스에서는 집중 검침 설비로 수집한 검침 데이터를 Web 검침 시스템으로 Web상에서 참조할 수 있다. 참조할 수 있는 단위는 가츠라 캠퍼스 전체·클러스터(cluster)·동(棟) 및 강좌로 되어 있어 일정한 에너지 절감을 실시할 수 있다.(6) 전원의 신뢰성대학·연구소에서는 신뢰성 높은 전원이 요구되는 경우가 상당히 많다. 이것은 연구 성과가 중기목표로 성과의 기한이 정해져 있으므로, 전 세계적으로 정보가 넘나드는 이 시대에 있어 정전에 의한 연구 데이터 상실은 연구의 지연과 연결되는 지명적인 손실을 주는 경우가 발생하기도 하기 때문이다.1) 순시전압저하점검과 공사에 의한 계획 정전 이외에 매전측에서의 정전이 아니더라도 벼락 등에 의한 순시전압 강하가 연간 상당한 횟수 발생한다. 이에 따라 수 사이클의 전압 저하라도 실험에 지장이 생기지 않게 다음과 같이 무정전 전원설비를 계획하고 있다. 2) 수전설비·배전설비의 사양① 수전설비· 수전전압 : 77kV· 인입 : 본선·예비선(2회선)· 형태 : GIS· 변압기 : 7,000kVA×2대· 콘덴서 용량 : 8,276kvar· 계약전력 : 3,600kW② 구내 배전설비· 오픈 루프 배전· 개폐소 : 4 개소
    · 서브변전실 : 7 개소- 변압기 용량- 전등 : 5,500kVA- 동력 : 11,900kVA· 비상전원 : 레독스형(RF) 55kW3) 앞으로의 계획실험연구용 전원의 무정전화는 필요하다. 가츠라 기념탑에 설치되어 있는 전력저장형 축전지가 설치 이후 10회 순시전압저하를 방지한 실적을 토대로, 앞으로는 500kW의 전력저장형 축전지를 무정전 전원으로 활용함과 동시에 심야전력을 충전하여 낮 시간에 피크 커트 운전할 계획을 세웠다. 하지만 현재의 변환효율(AC→DC→AC)이 아직 60%이므로 많은 개선이 필요하다.· 교류출력 : 500kW· 전압 : 3Ø3W 6.6kV· 운용시간 - 피크 컷 : 5시간- 정전 보증 시간 : 3시간환경배려와 그린 파워(1) 건축에서의 환경적 배려가츠라 캠퍼스의 건축물은 지구환경과의 공생을 이념으로 하여 PcaPC공법을 채용했다. 이것은 구체공사에 의해 발생하는 주변 환경에의 영향과 합판형 프레임을 없앰으로써 지구환경보호, 100년 이상의 장수명 건축물, 균열이 발생하지 않는 구조, 장(長)스팬(span)화, 계고(階高)의 자유성을 실현했다.(2) 자연에너지의 이용·테크니컬 슬릿(Technical slit)을 이용한 자연 환기·하이브리드형(바람+태양) 솔라 라이트의 채용·태양전지(60kW) 채용에 의한 그린 에너지·자연채광을 고려한 창 디자인·차양보다 일사량을 콘트롤·빗물을 나무 물주기에 이용
<Energy News>
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