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소방전원보존형발전기 해외 특허 획득미․일․중 3국 특허 획득 … 국내 첫 사례
특별취재팀  |  sobangnews@empas.com
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승인 2015.02.06  11:18:36
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이른바 비상발전기로 일컬어지는 소방 및 비상겸용 자가발전설비에 대한 국제특허가 처음으로 획득됨으로서 국내․외 수요충족 및 해외시장 진출의 길이 크게 열릴 것으로 예상된다.

(주)청우이엔지의 이원강 대표이사(공학박사/기술사)는 “소방전원보존형발전기의 미국특허와 일본 및 중국 특허를 취득하는데 성공했다”고 밝히고, “이들 3개국 이외에 여타 다른 국가에서의 특허등록 절차도 순조롭게 진행되고 있다”고 말했다.

새로운 비상용 발전기 기종인 소방전원보존형발전기는 국내에서 세계 최초의 특허기술로 창출된 것인데, 이에 해외특허까지 취득함에 따라 특허로서의 견고한 지위가 확립되었으며, 향후 내수 및 수출시장에 새로운 전기를 부여할 것으로 업계는 내다보고 있다. 미국 특허의 경우 올 1월에 취득하였고, 이에 앞서 지난해 12월 중국, 11월에는 일본 특허 등록절차가 마무리되었다.

비상용 발전기에 대한 특허기술은 기존 비상전원의 노출되지 않았던 구조적인 결함의 발굴과 이의 해결에 관한 것이며, 이는 고도의 식견으로서 소방, 전기, 기계, 제어분야의 융합적인 기술과 전문성에 기반한 창의적인 관찰력과 연구가 요구되는 부분이다. 이 기술은 시장성이 매우 밝기 때문에 이를 둘러싼 관련업계의 관심이 고조되어 왔다. 한편, 특허기술 적용을 둘러싸고 특허침해가 초래되는 유사 제품 적용이 빈발하는 등 시장질서가 크게 훼손되어 온 실정이었다.

◆ 발전기의 용도별 기종과 소방전원보존형발전기

소방전원보존형발전기는 소방 및 비상 겸용 자가발전설비(비상발전기)로서 한쪽 부하를 적용하는 비상발전기로 통한다. 이 비상용 발전기는 기존의 한쪽부하를 적용한 비상발전기의 미 작동의 위험요소를 해소한 기술로 평가되고 있다. 이 기술로서 제3회 대한민국소방산업대상 입상, 한국화재소방학회 기술상, 소방방재청장 표창, 한국기술사회의 올해의 자랑스러운 기술사상 등을 수상하였다. 또한 각종 논문에 등재되고, 소방분야의 국가직무능력표준(NCS), 대학교재, 전문도서, 전기 및 소방분야의 전문기술잡지, 관련 전문기관의 법정교육 교재 등에 게재되어 왔다.

상용전원은 태풍과 같은 자연재해의 원인을 포함하여 전기사업자 측에 의한 정전이 연간 800선로가 발생되고 있고, 건축물 내의 전기설비 고장에 의한 정전은 연간 8,000건 정도 발생되는데 이에 한쪽 부하만 적용하는 비상발전기로서 소방안전이 보장되는 해결방법은 그 동안 전무한 상태였다. 특히 화재 발생 시 선로가 손실되거나, 소방대의 화재 진압용 방수에 따른 누전방지를 위한 상용전원 공급 차단으로 정전이 되는데, 이에 유효한 비상전원이 없으면 소방시설은 무용지물이 되어 버린다. 그렇기 때문에 소방시설용 자가발전설비로서의 비상발전기는 필수시설이며 소방관련 법령에 의해 유효하게 설치하도록 규정되어 있다. 즉, 국가화재안전기준(NFSC-103)에서 소방전원보존형발전기(한쪽 부하 적용), 소방부하겸용발전기(양쪽 부하 합산용량 적용), 소방전용 발전기(소방부하 적용, 비상전용 발전기는 별도 설치) 3개 기종 중 하나로 적용하도록 법령이 개정되어 있다.

국내에서 자가발전설비는 플랜트설비나 IDC(Internet Data Center)와 같은 예외의 경우를 제외하고 사무실, 호텔, 상가, 오피스텔, 복합건축물, 공동주택 등 일반적인 건축물에서 전통적으로 소방부하와 비상부하 중 더 큰 한 쪽 부하 기준으로 정격출력용량을 적용해 왔다. 이는 과다한 유휴 용량에 의한 국가적인 자산낭비를 줄이기 위한 불가피성을 나타낸다. 

◆ 기존 발전기 비상제어시스템의 문제점

그동안 △정전 시에는 비상부하를 사용하고, 화재 시에는 소방부하만 사용 △화재 시에는 화재신호에 의해 인터록이나 자동제어로 소방부하만 사용 등의 전제조건으로 소방 및 비상의 겸용 발전기에서 두 부하 중 한쪽 부하를 적용해 왔다. 하지만 이 방식은 화재 시 정전이 되면 비상부하가 먼저 가동되고 뒤이어 소방부하가 함께 가동되기 때문에 화재 발생 시에는 과부하에 노출되어 있었다. 또한 전기설비 설계 시 화재신호 도입을 표기하는 경우도 있으나, 화재신호는 평소의 비화재보 발생에 의해 정상 작동조건이 확립되지 않는다. 예를 들어 화재탐지설비로서 연기감지기의 경우 연중 비화재보는 6.6% 발생되는 것으로 밝혀지고 있으나 현존 기술로는 이를 방지할 방법이 없다.

따라서 설령 설계 도면에 화재신호 선로 도입을 표기하였다 하더라도 실무에서는 이를 해지한 채 설비를 유지 관리하므로 정상작동이 될 수 없다. 또한 해지하지 않았을 경우에는 비화재보로 인해 근본적으로 정상작동이 되지 않는 조건이 된다. 이는 △자가발전설비가 소방시설 배후의 부대시설이라는 점, △현장에서는 평상 시 과부하 조건으로 시험할 수 없다는 점, △전기분야와 소방분야의 업무영역이 중첩되어 책임이 분산되어 있는 점 등 문제점을 드러내고 있어 소방안전 사각지대로 방치되어 왔던 것이 사실이다. 

◆ 양 쪽 부하 충족의 특허기술 등장과 효용성

소방 및 비상 겸용으로서 한쪽 부하를 적용한 비상발전기로서 화재시의 과부하와 미 작동 문제점을 해소하기 위해 개발된 기종이 소방전원보존형발전기이다.

이 특허기술은 발전기의 제어장치를 통해 구현되며, 가장 핵심적인 부분은 화재 시에만 과부하가 되기 때문에 화재 시 과부하 조건을 감지하여 일반건축물에서 화재의 재난 상황에서는 사용의 의미가 없게 되는 편의시설의 비상부하를 순차 또는 일괄로 일시 제어하는 것이다. 그리하여 소방용 비상전원은 연속하여 끝까지 공급되어 소방안전이 확보된다. 근래의 비상발전기에는 거의 대부분 디지털 컨트롤러를 적용하는데 이 디지털 컨트롤러에 해당 프로그램을 장착하고 표시장치가 추가되기에 가외의 고장 개소가 없다. 매우 단순하고 간단하면서도 강력한 효력을 발휘하는 것이다.
 
◆ 일반건축물 비상발전 비용 두 배 이상 절감

플랜트설비와 같은 예외의 경우를 제외하고, 일반 건축물에서는 비상발전기 설치 시 한쪽 부하를 적용하는 것이 합리적이다. 두 가지 부하를 합산하여 적용하는 소방부하겸용발전기로 하여 종래보다 약 두 배의 용량과 시공비 및 건축면적 증가를 막아 비용절감을 할 수 있다. 이러한 내용을 잘 이해하지 못하는 건축주에게 평소 또는 건축물 라이프사이클 동안 유휴 용량으로 과도한 경제적인 부담을 지우는 것은 윤리적이라 하기 어렵다. 또한 국가적인 자산낭비의 초래 역시 합리적이지 않다. 국내의 비상발전기 전체 설치용량은 21GW로서 이는 21개의 원자력발전소의 용량과 같은 엄청난 규모인데, 만약 합산용량으로 하였다면 약 40GW로 된다는 점을 가늠해 보면 쉽게 알 수 있다. 한쪽 부하 적용의 타당성에 따라 소방전원보존형발전기의 적용은 필수적이 된다. 소방부하와 비상부하의 사용에 전혀 문제가 없고, 경제성과 안전성을 제공하기 때문이다. 소방전원보존형발전기 제공은 발주자의 이익과 안전에 기여하며, 제도적인 소방안전 확보에 결정적으로 공헌하는 것에 큰 의미를 지닌다.

◆ 정품 사용… 안정적 시공 유지 가능

소방전원보존형발전기는 제어장치 적용으로 이루어지고 그 특허기술의 제어장치는 다수 업체가 사용 가능한 통상실시권 실시로 공급되며 적용에 따른 가격 부담은 무시할 정도로 미미하다. 발전기 자체에 특허료를 적용하지 아니하고, 소액의 제어장치(컨트롤러)만 구입하여 적용하면 되도록 보급정책이 시행되기 때문이다. 이에 정상적인 제품이 아닌 피더컨트롤러 등 유사제품으로 무단 설치하면서 ‘한쪽 부하를 적용하는 비상발전기로서 소방전원보존형발전기를 표방하는 것’은 특허법 저촉이 불가피 초래된다. 이는 특허 내용으로서 비상발전기의 과부하를 감지하는 계기용변성기(CT) 또는 이와 유사한 기기와 비상부하를 제어하는 제어기기라는 구성요소가 필수적인데 이것이 같거나 실질적으로 동일한 구성요소를 지니기 때문이다. 현장 적용 시 반드시 특허권 침해의 문제를 막도록 해당 특허등록증(등록특허 제10-0954604호, 소방전원보존형 자가발전기) 제시 여부와 적법한 성능시험성적서 제공여부를 확인하여 정상 제품의 제어장치(컨트롤러)를 사용하여야 안전한 시공과 유지관리가 가능하다. 특허권 침해는 해당되는 비상발전기 공급자, 제어장치 제조자 뿐 아니라, 발주처인 건설사와 건축주 및 실무 담당자 모두가 특허법에 저촉되어 민형사상 책임을 질 수 있게 되므로 정상적인 통용이 불가능하다.

◆ 유사제품… 특허법, 화재안전기준 위반 명백

소방행정기관에 유사제품 적용 가능 여부를 질의하는 경우가 있다. 소방행정기관은 소방안전을 확보할 수 있는 조건으로 화재안전기준을 확립하여 지키도록 지도하고 이를 다룰 뿐 특허법에 저촉되는 유사제품 적용의 허용 여부를 평가하거나 답변하지는 아니 한다. 특허권원에 대해 판단하거나 결정하는 권한을 행사하는 기관이 아니기 때문이다. 유사제품은 특허법 저촉뿐 아니라, 화재안전기준에서 규정된 바의 비영리공인기관의 성능시험성적서로 정상 성능이 입증되지 않는 등으로 화재안전기준에도 위반되는 것이 다반사이다. 화재안전기준을 제대로 지키지 않으면 소방안전의 확보는 불가능하게 된다.
일반적으로 수 천 만원 내지 수 억원 이상이 되는 비상발전기를 설치하면서 해당 제어장치에 대한 단 백 여만원 차액을 무리하게 줄이기 위해 화재안전기준에도 위배될 뿐 아니라, 특허법에도 저촉되는 시공을 하는 것은 매우 바람직하지 않다. 감리자나 인허가 기관에서 모르고 넘어가는 경우도 있고 설령 알게 되어 이의 보완을 요구하더라도 준공이 시급한 시점에서 발전기공급자는 특허 분쟁에 대한 법적인 부담을 책임지겠다며 임기응변으로 대응하고 넘어가는 사례가 있는데 이는 옳은 일이 아니다. 형사 문제나 이미지 실추의 신용 손상은 발전기공급자 혼자 발주자나 건축주 대신 책임질 수 있는 부분이 아니기 때문이다.
 
◆ 위반행위의 자제만이 업계 발전 기대할 수 있어

업계가 당면하고 있는 가장 시급한 숙제 중 하나가 유사제품의 범람과 저가저질 제품의 무분별한 생산과 거래라고 할 수 있다. 기존의 국내 특허 및 이번에 추가로 취득한 미국, 일본, 중국의 특허 획득에 대한 의미는 여러 가지가 있지만 그 가운데 가장 특징적인 부분을 꼽는다면 특허법에 저촉되는 행위의 근절과 제한이라고 볼 수 있다. 발전기에 대해 특허료 적용 방법에 대한 업계의 일부 논란이 있었고, 이를 개발 및 보급자인 청우이엔지 측에서 수용함으로서 어느 정도 해소되었음에도 불구하고, 위반 행위는 여전히 성행하고 있는 것으로 지적되고 있다. 이러한 행위는 시장질서 뿐만 아니라 국제적인 소방안전의 신뢰에도 막대한 지장을 초래할 것으로 우려된다. 따라서 법정 판단에 의한 무거운 책임과 손실이 유발되는 단계로 진입되기 보다는 업계 스스로의 자정활동이 어느 때보다 요구되는 시점이라는 소리가 높아지고 있다.

특별취재팀
 

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