기전 산업은 증기기관 발명, 전자기 유도 현상 발견 등 여러 변곡점을 거쳐 질적·양적 성장을 이루었습니다. 한국은 1970년대 펼친 경제 개발 계획으로 관련 산업이 빠르게 발전했는데요. 1960년대 초반부터 기전 사업에 공을 들인 효성중공업은 기술 및 제품의 국산화를 주도하며 해당 분야를 당당히 이끌어 왔습니다. 이제 세계 시장에서도 선전 중인 효성중공업의 기전 솔루션에는 과연 어떤 차별점이 있는지 알아봅니다. 

기술력으로 제패한 ‘산업의 심장’, 국내 1위 전동기 

전동기는 전기 에너지를 회전 운동 에너지로 변환하는 장치입니다. 에어컨, 전자레인지 등 가전제품부터 자동차, 항공·우주 산업까지 다양한 분야에 쓰입니다. 발전소, 선박·철강, 석유화학, 담수 등의 현장에 없어서는 안 될 장치라는 의미로 ‘산업의 심장’이라 불립니다. 

국내 점유율 1위 전동기 회사는 단연 효성중공업입니다. 특히 저압 전동기는 시장 점유율 40%를 자랑하며, 월간 생산 능력만 약 4만 대에 이릅니다. 효성중공업은 전신인 한영중공업을 필두로 반세기 이상 전동기 사업의 선두를 지켜왔습니다. 과거 국내 산업계는 전동기를 수입에 의존했습니다. 그러나 효성이 1962년 3상 저압 유도 전동기를 개발한 이후 방산용 BLDC(Brushless DC) 전동기, 원자력발전소용 Q-Class 전동기 등을 연이어 국산화해 판도가 바뀌었습니다. 

효성중공업 제품은 KS 및 IEC(국제전기기술위원회), NEMA(미국전기공업협회), GOST(러시아 국가표준위원회) 규격을 모두 충족할 뿐만 아니라 고압·저압, 슈퍼 프리미엄 효율, 방폭형 등 종류도 다채롭습니다. 고압 전동기는 산업 전반에서 사용되는데, 절연 능력이 우수하고 진동과 소음도 적어 고객층이 두텁습니다. 환경 및 용도에 최적화된 저압 전동기 역시 내열·내습성이 우수한 절연 시스템, 소형 경량화 등으로 차별화를 이룩했습니다. 이밖에 각종 크레인, 프레스에 쓰이는 DC 전동기와 BLDC 등 특수 전동기도 원스톱으로 제조·공급해 국내외 영향력을 넓히고 있습니다. 

지속 가능한 미래의 동력, 신재생 에너지 발전기 

발전기는 전동기와 반대로 기계 에너지를 전기 에너지로 바꿔 전력을 공급하는 장치입니다. 효성중공업은 1970년대부터 자체 기술로 발전기를 개발·생산해 왔으며, 그 과정에서 R&D 개혁을 통해 기량을 선보였습니다. 브러시리스(Brushless)¹ 및 여자 시스템(Excitation System)²으로 전원을 안정적으로 공급하고, 자동전압조정기(AVR)³와 영구 자석형 발전기(PMG)⁴를 적용하여 부하 변화에 뛰어난 것도 그 때문입니다. 

1. 브러시리스 (Brushless)

브러시리스 시스템은 전기 모터 또는 발전기에서 사용하는 방식으로, 브러시(brush)를 사용하지 않는 구조입니다. 전통적인 브러시 모터는 전류를 공급하기 위해 브러시를 사용하지만, 브러시리스 모터는 전자적으로 전류를 공급하는 방식으로 작동합니다. 이 방식은 마찰을 줄이고 효율성을 높이며, 유지보수 요구사항을 줄여주는 장점이 있습니다. 브러시리스 시스템은 특히 높은 신뢰성과 긴 수명을 필요로 하는 애플리케이션에서 많이 사용됩니다.

2. 여자 시스템 (Excitation System)

여자^{(발전기나 모터에서 자기장을 형성하기 위해 전류를 공급하는 과정)} 시스템은 발전기의 출력 전압을 제어하기 위해 자계를 공급하는 시스템입니다. 즉, 발전기의 자기장을 생성하기 위해 필요한 전류를 공급하는 역할을 합니다. 여자 시스템은 발전기에서 일정한 전압을 유지하고 안정적인 전력을 공급하는 데 중요한 역할을 하며, 보통 두 가지 방식으로 나뉩니다: 브러시 방식과 브러시리스 방식. 브러시리스 여자 시스템은 브러시를 사용하지 않기 때문에 유지보수가 적고 효율이 높습니다.

3. 자동전압조정기 (AVR, Automatic Voltage Regulator)

자동전압조정기는 발전기에서 나오는 전압을 일정하게 유지하는 장치입니다. 발전기의 부하가 변할 때 전압이 불안정해질 수 있는데, AVR은 이를 자동으로 조정하여 전력 공급의 안정성을 보장합니다. AVR은 여자 시스템과 밀접하게 연관되어 있으며, 발전기 내의 자계 강도를 조절함으로써 출력 전압을 제어합니다. 안정적인 전력 공급이 중요한 상황에서 필수적인 장치입니다.

4. 영구 자석형 발전기 (PMG, Permanent Magnet Generator)

영구 자석형 발전기는 자계를 생성하기 위해 영구 자석을 사용하는 발전기입니다. PMG는 자기장 공급을 위한 별도의 전원 없이도 자체적으로 자기장을 생성할 수 있어, 초기 여자 전류를 제공하는 데 주로 사용됩니다. 이는 특히 발전기의 시작 단계에서 중요한 역할을 하며, 초기 전압을 안정적으로 제공함으로써 전체 시스템이 원활하게 작동할 수 있게 돕습니다. PMG는 보통 AVR과 함께 사용되어 전압 조정을 더 효과적으로 수행합니다.

효성의 주특기인 ‘최초’ 달성은 발전기 부문에서도 이어집니다. 원자력 발전소 핵심 설비인 연료봉 제어용 MG-Set(Motor&Generator-Set) 국산화에 처음 성공한 것입니다. 2024년 5월에는 최초 개발한 100% 수소엔진 발전기를 울산 효성화학 용연2공장에서 가동했는데요. 수소와 천연가스 모두 연료로 쓸 수 있도록 설계해, 연간 7천 톤 가까이 이산화탄소를 저감할 예정입니다. 이러한 효성중공업의 차세대 전력 제품 개발은 저탄소를 지향하는 흐름에 걸맞은 혁신으로 평가받습니다. 

효성 발전기는 상용과 비상용으로 나뉩니다. 상용 발전기는 대규모 발전 시설에서 상시 전력을 생산하는 장치로 철강, 석유화학 등 여러 산업과 플랜트에 활용됩니다. 효성중공업 제품은 한수원 섬진강 수력 발전소(15,000kW), 이탈리아 ALBA 프로젝트 수력 터빈(2,064kW) 등 국내외에서 만날 수 있습니다. 

비상용 발전기는 정전, 화재 등 비상시 전력을 공급하는 장치입니다. 주로 아파트나 공공건물에 설치되는데요. 효성중공업은 여기에 국내 최초로 PMG 시스템을 적용해 진동과 소음을 막고, 비상용 중속 발전기로 소형화 및 경량화를 실현해 쿠웨이트 등 전력 공급이 어려운 곳에 양질의 전력을 전하고 있습니다. 

원스톱으로 제공하는 고객 맞춤형 기어 솔루션 

기어는 전동기에 연결해 동력을 전달하는 데 쓰입니다. 회전축의 속도, 토크 또는 회전 방향을 바꾸는 역할입니다. 효성중공업은 1978년부터 감속기 분야 기어박스 생산을 시작했고, 이후 일반 산업 기계용, 석유 및 화학 설비, 제철, 발전 등으로 영역을 넓혔습니다. 또 함정용 기어박스, 발전 석탄 분쇄기용 기어박스, 고속 기어 등을 국산화하기도 했습니다. 

기어박스부터 기어드모터, 특수 기어를 생산하는 효성중공업은 고객 맞춤 설계로 남다른 경쟁력을 갖췄습니다. 우선 기어박스는 구동축을 회전시키는 데 필요한 동력을 전달하는 각종 기어가 내장된 장치로, 효성이 국내 시장의 약 20%를 점유하고 있습니다. 고효율·저소음·저진동·고사양 등 독보적인 장점으로 최근에는 미국을 포함한 글로벌 시장에 도전 중입니다. 

전동기와 감속기를 조합한 기어드모터 역시 고객 중심 기술이 포인트입니다. 시장의 니즈를 면밀히 분석해 제품의 저소음화, 경량화, 소형화를 이끌며 97% 이상 고효율을 달성했습니다. 제품 수명 연장과 신속한 납기 관리로 고객 만족도는 나날이 높아지고 있습니다. 

특수 기어는 설비 맞춤형으로 설계·제작하는 기어 장치입니다. 수직 롤러 밀 기어, 스틸 밀 기어, 마린 기어 등 종류가 다양한데요. 효성은 화력 발전·철강·해양 산업용 특수 고속 기어를 공급 중이며, 2005년부터는 풍력 터빈용 기어 개발에 착수해 친환경 산업의 기반을 마련하고 있습니다. 

세계로 뻗어 나가는 효성의 화학 장치 솔루션 

전동기로 시작해 발전기, 기어까지 이어진 효성중공업의 비즈니스는 화학 장치로 확장되었습니다. 화학 장치는 정유, 오일, 가스 플랜트 등 각 공정의 압력 용기에 주로 사용됩니다. 효성은 ASME 국제 품질 규격을 획득한 화학 장치를 설계-제작-출하하는 통합 서비스를 제공하고 있습니다. 

먼저 두 가지 이상의 물질을 저장한 후 필요 물질을 분류하는 반응기는 높은 품질과 다양한 종류가 강점입니다. 더불어 세심한 고객 서비스도 돋보이는데요. 유수 회사와 협업하며 정교한 A/S, 품질 대비 합리적인 가격으로 고객 가치를 충족시키고 있습니다. 

컬럼(^{Column:증류나 흡수 등에서 물질을 분리하는데 사용되는 긴 원통형 장치})·타워(^{Tower:냉각이나 가스 처리와 같은 대규모 공정에 사용되는 대형 장치})는 ASME, PD5500 등 세계 규격에 부합하는 설계-제작-검사-출하 과정을 거쳐 생산됩니다. 일반 트레이형부터 100m 이상의 대형 컬럼까지 제공하고 있습니다. 그리고 고온·고압을 견디는 헤비 월 드럼(Heavy Wall Drum) 등 다양한 재질의 드럼을 만듭니다. 열교환기의 경우, 중공업 부문의 오랜 노하우로 냉각기, 응축기 등을 생산하며 국내외 시장에서 신뢰를 쌓는 중입니다. 

실제로 효성중공업의 화학 장치는 세계적인 오일·가스·석유화학 프로젝트에 납품됐으며 특히 북미, 아시아, 중동에서 많은 러브콜을 받고 있습니다. 불안한 국제 정세와 긴축 기조의 장기화에도 주요 수출국의 건설 인프라 투자는 지속될 전망인데요. 효성 또한 경쟁력 확보를 위해 노력과 투자를 아끼지 않을 계획입니다. 

지금까지 기전 산업 속 효성중공업의 발자취를 두 편에 걸쳐 살펴보았습니다. 그간 효성은 국내외 산업계에서 ‘품질, 기술력, 고객 만족’이라는 원칙을 고수하며 무한한 신뢰를 다졌습니다. 이제는 제품 공급을 넘어 산업 생태계와 고객 가치 실현에 정통한 토털 에너지 솔루션 리더로 활약하고자 합니다. 효성중공업이 열어갈 기전 사업의 새 시대를 지켜봐 주시길 바랍니다.