VOLTENERTEC WEEKLY · 2026년 39주차 · 1/2
결론부터 말씀드립니다. 태양광 접속함(Combiner Box)의 열감시 차단은 접속함 뒤쪽 회로만 끊습니다. 모듈은 해가 떠 있는 한 계속 전압을 만들기 때문에, 접속함 앞쪽 스트링 배선의 화재 위험까지 줄이려면 열감시 트립 시그널을 모듈 단위 신속차단(Rapid Shutdown, RSD) 인터락으로 넘겨야 합니다. 이번 주 공개된 국내 실증 사례가 이 연결 구조를 실제 발전 조건에서 시험했고, 그 과정에서 드러난 숫자가 설계 기준을 잡는 데 쓸 만합니다.
현재 조건: 접속함 차단기는 모듈 쪽 전력을 끊지 못합니다
전기신문(2026-09-24) 보도에 따르면 백현이앤에스는 군산 신공장 주차장에 50kW 태양광 설비를 두고, 접속함 열분포 감시 시스템과 RSD 연계를 실제 발전 조건에서 시험하고 있습니다. 열분포 센서는 접속함 내부 수백 개 지점 중 최고 온도를 추적하고, 차단 기준 80℃를 넘으면 차단기가 입력과 출력을 동시에 끊습니다. 업체 설명으로는 감지에 약 2초, 차단까지 4초 안팎이며 공인시험성적서 기준은 5초 이내입니다.
핵심은 같은 기사에 나온 업체 측 발언입니다. 접속함에서 차단해도 모듈에서 만들어지는 전력은 차단할 수 없다는 점입니다. 접속함 차단기는 스트링과 인버터 사이를 여는 장치일 뿐이라, 차단 직후에도 모듈에서 접속함 입력 단자까지는 개방 전압이 그대로 걸려 있습니다. 열감시가 잡아낸 발열 지점이 바로 그 입력 단자 체결부라면, 차단기 동작만으로는 전류 경로가 사라졌을 뿐 전압원은 남아 있는 상태입니다.
적용 후 변화: 트립 시그널을 모듈 단위까지 전달
RSD는 모듈마다 붙은 소자(MLPE)가 컨트롤러의 킵얼라이브 신호를 받는 동안에만 출력을 내보내는 구조가 일반적입니다. 신호가 끊기면 각 소자가 스스로 출력을 차단하거나 낮춥니다. 이 구조의 장점은 통신 두절 자체가 안전 쪽 동작이 된다는 점입니다(Fail-safe). Tigo Energy Innovations의 미국 등록특허 US10686403B2(2020-06-16 등록, 우선일 2007-11-02, Google Patents 상태 Active)는 마스터 관리 유닛과 모듈별 로컬 관리 유닛이 핸드셰이크를 유지하다가, 비상 감지 센서 신호가 들어오거나 마스터와의 통신이 끊기면 로컬 유닛이 스스로 스트링을 차단·분리·출력 저감하는 방식을 청구합니다. 열감시 트립을 RSD로 넘기는 설계는 이 논리 위에 센서 입력 하나를 더 얹는 것과 같습니다.
안전 인터락 확인 순서 (체크리스트)
- [ ] 열감시 트립 출력이 무전압 접점(릴레이 NC)인지 확인 — 통신 메시지만으로 RSD를 끊는 구성은 통신 장애 시 동작을 보장하지 못합니다
- [ ] 트립 접점을 RSD 컨트롤러의 킵얼라이브 인에이블 회로에 직렬로 넣었는지 확인(접점 개방 = 신호 정지 = 모듈 차단)
- [ ] 현장 수동 비상정지 버튼도 같은 직렬 회로에 들어가는지 확인 — 소프트웨어 명령으로 대신하지 않습니다
- [ ] 차단 범위 설정: 전체 회로 차단인지, 이상 채널만 선별 차단인지 운영 조건과 함께 문서화
- [ ] 트립 후 자동 재투입 금지 — 온도가 내려가도 현장 확인과 수동 리셋 전에는 킵얼라이브를 재개하지 않도록 래치
- [ ] 감지·차단 시간을 실측으로 기록(기사 기준 감지 약 2 s, 차단 포함 약 4 s). 현장 노이즈에 따른 센서 오동작 여부는 파형 분석 및 실측 요망
동작 시퀀스와 로직 예시
아래는 채널 선별 차단과 RSD 연계를 함께 두는 경우의 시퀀스 예시입니다. I/O 어드레스는 설명용 가정값입니다.
- 열분포 센서 최고 온도 ≥ 경보 설정값 → 경보만 발생(발전 유지)
- 채널 온도 ≥ 80℃ → 해당 채널 DC 차단기 트립(나머지 채널 발전 유지)
- 트립 후에도 같은 채널 온도 상승 지속 또는 복수 채널 트립 → RSD 킵얼라이브 정지, 모듈 단위 차단
- 비상정지 버튼 또는 트립 릴레이 개방 → 단계 무관하게 즉시 3번과 같은 상태
- 리셋은 현장 확인 후 수동 입력으로만 허용
(* I/O MAP - 가정값 *)
(* %IX0.0 DI_EMO_OK : 비상정지 회로 정상(NC, 1=정상) *)
(* %IX0.1 DI_THERMAL_TRIP_OK: 열감시 트립 릴레이(NC, 1=정상) *)
(* %IX0.2 DI_RESET_PB : 현장 수동 리셋 버튼 *)
(* %IW10 AI_CH_TEMP_MAX : 채널별 최고 온도 [0.1 degC] *)
(* %QX1.0 DO_CH_BREAKER_TRIP: 채널 차단기 트립 코일 *)
(* %QX1.1 DO_RSD_KEEPALIVE : RSD 컨트롤러 킵얼라이브 인에이블 *)
(* 하드와이어 직렬 회로가 1차 차단, 아래 로직은 상태 래치와 표시용 *)
IF AI_CH_TEMP_MAX >= 800 AND NOT M_CH_TRIPPED THEN
DO_CH_BREAKER_TRIP := TRUE; (* 80 degC 채널 선별 차단 *)
M_CH_TRIPPED := TRUE;
M_TEMP_AT_TRIP := AI_CH_TEMP_MAX; (* 트립 시점 온도 기억 *)
END_IF;
IF (M_CH_TRIPPED AND AI_CH_TEMP_MAX >= M_TEMP_AT_TRIP + 50)
OR NOT DI_EMO_OK OR NOT DI_THERMAL_TRIP_OK THEN
M_RSD_LATCH := TRUE; (* 5 degC 추가 상승 또는 비상 = 모듈 차단 *)
END_IF;
IF M_RSD_LATCH AND DI_RESET_PB AND DI_EMO_OK AND DI_THERMAL_TRIP_OK THEN
M_RSD_LATCH := FALSE; (* 수동 리셋만 허용, 자동 재투입 없음 *)
END_IF;
DO_RSD_KEEPALIVE := NOT M_RSD_LATCH AND DI_EMO_OK AND DI_THERMAL_TRIP_OK;여기서 5℃ 추가 상승 조건(+50, 0.1℃ 단위)은 필자가 설명을 위해 둔 가정값입니다. 실제 설정은 센서 응답 특성과 접속함 열용량을 실측한 뒤 정해야 합니다. 비상정지와 트립 릴레이는 PLC 로직과 별개로 킵얼라이브 회로에 하드와이어 직렬로 들어가야 하며, 로직은 그 상태를 래치하고 표시하는 역할에 그칩니다.
차단 방식별 비교
| 방식 | 끊기는 구간 | 남는 전압원 | 발전 손실 |
|---|---|---|---|
| 접속함 전체 차단 | 접속함→인버터 | 모듈~접속함 입력 | 접속함 전체 |
| 채널 선별 차단 | 해당 채널만 | 모듈~접속함 입력 | 이상 채널만 |
| RSD 연계 차단 | 모듈 출력단부터 | 모듈 내부 셀 | RSD 그룹 전체 |
시사점: 채널 선별 차단은 발전 손실을 줄이지만 남는 전압원은 전체 차단과 같습니다. 발열 지점이 접속함 입력 체결부라면 선별 차단은 손실을 줄이는 수단이지 위험을 없애는 수단이 아닙니다. 그래서 단계형 시퀀스(선별 차단 → 상승 지속 시 RSD)가 두 요구를 동시에 맞추는 현실적인 절충입니다.
이 글의 관점: 트립 시그널의 목적지가 설계를 정합니다
열감시 센서의 정밀도보다 먼저 정해야 할 것은 트립 시그널을 어디로 보내느냐입니다. 접속함 차단기로만 가면 보호 범위는 접속함 뒤쪽이고, RSD 킵얼라이브 회로로 가면 보호 범위가 모듈 출력단까지 넓어집니다. 같은 센서, 같은 80℃라도 배선 한 가닥의 목적지가 보호 범위를 바꿉니다.
경계 조건
RSD 연계가 늘 유리한 것은 아닙니다. 모듈별 소자가 추가되는 만큼 고장 지점이 늘어나고, 킵얼라이브 통신이 노이즈로 끊기면 멀쩡한 날에도 발전이 멈출 수 있습니다. 지상형 대규모 발전소처럼 사람이 모듈 가까이 상주하지 않고 접속함이 모듈과 떨어진 곳에서는, RSD 추가 비용과 오동작 손실이 화재 위험 감소분보다 클 수 있습니다. 반대로 지붕형·건물 부착형처럼 소방 진입 경로와 스트링 배선이 겹치는 곳에서는 RSD 연계가 우선입니다. 단일 선택 기준은 이것입니다. 접속함 입력단과 모듈 사이 배선이 사람이 접근하는 공간을 지나가면 RSD 연계, 그렇지 않으면 채널 선별 차단 단독으로 충분한지부터 검토합니다.
출처: 전기신문, 「화재 징후부터 전력 원천 차단까지…백현이앤에스, 군산 신공장에 실발전 시험환경 구축」(2026-09-24, idxno 372776). 특허: US10686403B2, Google Patents 조회(2026-09-25).
