산업용 전동기 시장, 고효율과 통합 솔루션 중심으로 재편
글로벌 규제와 시장 변화
지난 9월 13일, 환경부는 탄소중립 실현이라는 글로벌 트렌드에 맞춰서 제4차 배출권거래제 할당 계획을 특별위원회 전체 회의 업무 보고에서 발표했다. 이에 따라 산업계는 탄소 저감에 대한 부담이 커지면서, 재생에너지 사용량을 늘리거나, 에너지를 보다 효율적으로 사용하는 방법을 고민하고 있다.
그 중, 세계 전력 소비의 절반 수준을 차지하는 산업용 전동기가 에너지 효율화 관점에서 주목받고 있다. 고효율 전동기에 대한 수요는 전 세계적으로 빠르게 증가하고 있고, 기술 개발과 시장 구조의 변화를 동시에 이끌고 있다.
국제전기기술위원회(IEC)가 제정한 IEC 60034-30-1 표준은 전동기의 에너지 효율을 IE1부터 IE4까지 등급으로 구분하고 있으 며, 숫자가 높을수록 효율이 우수하다. IE4 등급 이상의 전동기는 특히 저전압 펌프, 팬, 컴프레서 분야에서 수요가 확대되고 있고, 시장조사 기관에 따르면 저전압 전동기 시장은 2024년 기준 160 억 달러를 초과할 것으로 전망된다.
지역별로는 아시아 태평양, 유럽, 북미 순으로 높은 시장성을 보이고 있으며, 특히 아시아 지역은 산업 자동화와 에너지 절감 정책이 활발하게 추진되고 있어 성장 잠재력이 크다. 에너지 절감과 탄소중립이라는 거시적 과제는 기업뿐 아니라 각국 정부의 정책을 통해 적극적으로 추진되고 있다. EU는 2023년 부터 75~200kW 모터에 대해 IE4 등급을 의무화했으며, 중국과 대만도 효율 등급 상향을 위한 제도적 기반을 마련하고 있다. 국내 역시 2027년부터 IE4 등급 시행을 목표로 관련 작업이 진행 중이며, 이는 고효율 제품의 보급 확대와 산업 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대된다.
기술적 한계와 새로운 대안
흔히 우리가 알고 있는 산업용 전동기는 비동기 전동기인 유도 전동기이다. 현재까지 많은 국가에서는 아직 유도 전동기가 주로 생산, 판매, 유통되고 있어 대부분의 규제도 이를 대상으로 한다. 하지만 유도 전동기는 슬립(Slip)으로 인해 효율 등 기술적 한계에 직면하게 된다. 슬립은 유도 전동기에서 회전 자기장 속도(동기속 도)와 회전자의 실제 속도의 차이를 의미한다. 즉, 회전자가 회전 자기장을 따라가지 못하고 약간 뒤처지는 현상을 나타낸다.
이에 따라 에너지 효율 관점에서 미래에는 동기 전동기로 전환될 것으로 예상된다. 희토류와 같은 자원이 풍부한 국가에서는 동기 전동기인 영구자석 전동기의 개발을 활성화하고 있으나, 희토류는 전략적 가치가 높은 광물로 국가 전략자원으로 운용되기도 한다. 그래서 유럽에서는 영구자석 없이 자기 저항의 변화를 이용한 릴럭턴스 전동기를 개발하는 추세이다.
한편, 전동기 시장에서는 산업용 사물인터넷(IIoT) 기술의 발전이 새로운 부가가치를 창출하고 있다. 상태 모니터링, 원격 제어, 예측 유지보수 등 다양한 기능이 가능해지면서, 비즈니스 모델도 기존의 하드웨어 중심에서 서비스 중심의 통합 솔루션으로 전환되고 있다. 전동기 단일 제품보다 전동기+드라이브+센서+IIoT 플랫 폼을 결합한 형태가 시장 경쟁력 확보에 유리하지만, 고객은 클라우드 기반 데이터 처리 및 보안 등 산업용 네트워크 구축에 대한 투자 부담을 느낄 수 있으므로 신중한 접근이 필요하다.
제품의 산업 적용 사례
IE4 및 IE5 등급의 전동기는 철강, 시멘트, 석유화학, 반도체, 이차 전지 산업 등 에너지 다소비 분야에 최적화되어 있다. 이러한 산업은 장시간 운전과 빈번한 가동이 필수적인 환경으로, 전동기의 효율성과 안정성이 생산성에 직결된다. 특히 열악한 환경에서의 안정적인 운전은 설비의 신뢰성과 유지보수 비용 절감에 큰 영향을 미친다.
LS ELECTRIC 초고효율 전동기는 동기 전동기의 특징을 가지고 있어서 슬립이 없으며, 효율은 IE5 수준이다. 역률 또한 높고, 인버터 없이 기동이 가능하기 때문에, 고객은 사업 환경에 따라 유연 하게 도입하여 전기 요금을 절감할 수 있다. 시중에 주로 유통되는 전동기는 보통 IE3 수준인데 이를 IE5 전동기로 도입할 경우, 사업장 환경 및 부하 등에 따라 차이는 있겠지만 연간 최대 2~3% 전기 요금이 절약되며, 추가적으로 탄소배출권에 대한 이점을 고객에게 제공한다.
LS ELECTRIC은 단순히 전동기 공급을 넘어, 스마트 에너지 플랫 폼과 연계한 통합 솔루션을 통해 공정 전체의 에너지 최적화를 실현하고 있다. 인버터와 함께 사용할 경우 운전 환경에 따라 평균 30~40%까지도 에너지 절감이 가능하며, 이는 고객의 운영비 절감과 ESG 대응에 직접적인 기여를 한다. 또한, 진동 센서와 같은 IIoT 기반 장비와 연계하여 설비 상태를 실시간으로 모니터링하 고, 예측 유지보수를 통해 다운타임을 최소화할 수 있다.
고효율 전동기 도입을 고려하는 고객에게는 펌프, 팬, 압축기 등공조 분야부터 적용을 시작할 것을 권장하며, 이후 인버터, 센서 등과 연계하여 에너지 최적화 및 자산 관리 측면에서 확장하는 것을 제안 드리고 있다. 이러한 접근은 초기 투자 대비 높은 운영 효율성과 지속가능한 생산 환경을 구축하는 데 효과적이다.
제품 성능 및 기술적 특성
LS ELECTRIC IE5 전동기는 ‘울트라 프리미엄 효율(Ultra Premium Efficiency)’ 등급으로 분류되며, 다음과 같은 기술적 특성을 갖추고 있다.
• 초고효율: IE3 대비 평균 3% 수준의 효율 향상으로 전기요금 절감
• 고역률: 역률 90% 이상 보장으로 계통설비 비용 및 기본요금 절감
• 안정성: 낮은 운전 온도로 제품 수명 연장 및 고온 환경에서도 안정적 운전
• 하이브리드 구조: 유도 전동기의 직입기동 방식과 동기 전동기의 높은 효율·역률 특성을 결합
• 설치 편의성: 표준형 취부 설계 및 인버터 없이 설치 가능
• IIoT 확장성: 센서 기반 모니터링 및 예측 유지보수 기능 탑재 가능
이러한 기술적 특성은 단순한 에너지 절감을 넘어, 설비의 안정성과 운영 효율성 향상, 그리고 스마트 팩토리 구현에 기반이 된다.
LS ELECTRIC IE5 전동기 소개 및 특장점
LS ELECTRIC IE5 전동기는 고효율, 고역률, 장수명이라는 세 가지 핵심 키워드를 중심으로 설계된 산업용 모터 다. 기존 유도 전동기와 동일한 기동 방식과 취부 구조를 채택하여 손쉬운 교체가 가능하며, 초고효율을 통해 에너지 절감 효과를 극대화한다. 현재 11kW~90kW 용량대를 보유하고 있으며, 고객의 요구에 맞춰서 라인업을 지속적으로 확대 중이다. 자사 인버터와 연계 시 에너지 관리 시스템의 핵심 구성 요소로 활용 가능하다.
• IE5 등급의 초고효율
• 고역률 설계로 전기요금 및 계통설비 비용 절감
• 낮은 운전 온도로 제품 수명 연장
• 탄소중립 대응 및 배출권 확보 가능
• 표준형 취부 타입과 선택적인 인버터 적용
• IIoT 기반 모니터링 및 예측 유지보수 확장 가능
자료제공: LS ELECTRIC(www.ls-electric.com)
