인천 스마트팜 전기공사 사례｜LED 재배등 증설에 따른 전용회로 구성과 전력 개선 현장

스마트팜 전기공사는 단순히 새로운 설비에 전원을 연결하는 작업보다 현재 운영 중인 전기 부하와 앞으로 추가될 설비 용량까지 함께 검토해야 합니다. 이번 현장은 엽채류를 재배하는 스마트팜으로, 재배 공간 확대에 따라 LED 재배등과 자동 양액 설비가 추가되면서 기존 전기 계통의 여유 용량 확인이 필요했던 현장입니다. 현장 점검 결과 기존 회로에 특정 부하가 집중된 상태를 확인했고, 부하 분석을 통해 LED 재배등 전용회로 구성 방향으로 개선했습니다.

[스마트팜 재배시설 전경]

재배라인 확대 후 증가한 전기 사용량 확인

이번 현장은 4단 구조 재배랙을 사용하는 실내형 스마트팜 시설입니다.

기존에는 현재 운영 중인 재배라인 기준으로 전기설비가 구성되어 있었지만, 생산량 확대를 위해 추가 재배라인 설치가 예정되면서 전기 사용량 증가가 예상되는 상황이었습니다.

추가 예정 설비는 다음과 같았습니다.

LED 재배등 120개
양액 순환펌프
냉각팬
자동 환경제어 장치
제어 시스템

농장 측에서는 신규 설비 설치 후 특정 시간대 전원 불안정이나 차단기 동작 가능성을 우려하고 있었으며, 단순 증설이 아닌 기존 전기설비 상태부터 확인하는 방향으로 점검을 진행했습니다.

[추가 설치 예정 LED 재배등]

기존 분전반 확인 결과 조명과 제어 부하 혼합 상태 확인

현장에 도착 후 메인 분전반과 재배실별 분전반을 순차적으로 확인했습니다.

분전반 내부를 확인해 보니 기존 전기 구성은 LED 조명 회로와 제어 설비 전원이 일부 혼합되어 있었습니다.

기존 전기설비 상태:

계약전력 : 45kW
공급방식 : 삼상 4선식
수전방식 : 저압
변압기 : 없음
기존 전선 규격 : CV 16SQ
배선 방식 : 케이블 트레이

처음에는 신규 LED 설치로 인한 계약전력 부족을 우선 예상했습니다. 하지만 차단기 구성과 회로별 연결 상태를 확인한 결과 전체 용량보다 특정 조명 회로에 부하가 집중되는 구조가 주요 원인으로 판단됐습니다.

전류 측정과 부하 계산으로 증설 필요성 확인

테스터기로 전압 상태를 확인하고 각 회로별 전류를 측정했습니다.

스마트팜 시설은 LED 재배등처럼 장시간 일정하게 운전되는 부하와 양액펌프, 냉각팬처럼 필요 시 작동하는 동력 부하가 함께 존재하기 때문에 단순 소비전력 합산만으로 판단하기 어렵습니다.

점검 결과:

기존 운전 부하 : 약 40kW
추가 예정 부하 : 약 45kW
예상 최대 운전 부하 : 약 85kW 이상

부하를 계산해 보니 기존 계약전력 45kW 상태에서는 신규 재배라인 운영 시 여유 용량이 부족할 가능성이 높았습니다.

또한 LED 재배등과 제어 설비가 동일 회로에 연결될 경우 장시간 운전 중 회로 부담이 증가할 수 있다고 판단했습니다.

[모터 및 회로 전류 측정]

LED 재배등 전용회로 구성이 필요한 이유

이번 스마트팜 전기공사의 핵심은 단순히 전력을 늘리는 것이 아니라 부하별 회로를 분리하는 것이었습니다.

LED 재배등은 일정한 밝기와 안정적인 전압 공급이 필요한 설비입니다. 기존 회로에 추가 연결할 경우 같은 회로에 연결된 제어장치나 다른 설비에도 영향을 줄 수 있습니다.

전용회로를 구성한 이유는 다음과 같습니다.

LED 부하 집중 방지
제어 시스템 전원 안정화
회로별 점검 편의성 확보
향후 재배라인 추가 대비

전기온에서는 현장 조건을 확인한 후 단순히 차단기 용량만 키우는 방식보다 부하 특성에 맞춘 회로 구성을 우선 검토했습니다.

스마트팜 분전반 및 전원 회로 개선 작업

공사 범위는 기존 전기설비를 최대한 활용하면서 신규 설비에 필요한 부분을 추가하는 방식으로 진행했습니다.

주요 작업 내용:

신규 조명 분전반 설치
LED 재배등 전용 차단기 구성
신규 전원 배선 포설
기존 부하 회로 재배치
차단기 용량 검토
접지 상태 확인

[메인 분전반 확인]

[신규 분전반 설치]

[LED 재배등 전용 배선 작업]

기존 배선을 확인해 보니 케이블 상태는 양호했지만, 추가되는 LED 부하를 기존 회로에 연결하기에는 회로 구성이 적합하지 않았습니다.

이에 신규 재배라인은 별도 전용회로로 구성하고 기존 회로는 현재 사용 설비 기준으로 재정리했습니다.

절연저항 및 스마트팜 설비 운전 시험

전기 작업 후에는 신규 회로가 정상적으로 동작하는지 확인하기 위해 시험을 진행했습니다.

시험 항목:

절연저항 시험
전압 측정
전류 측정
차단기 동작 시험
LED 점등 확인
양액펌프 운전 확인
환경제어 시스템 확인

절연저항을 확인한 결과 신규 배선 구간은 기준 범위 내로 확인됐으며, 전압 상태와 설비 운전 상태도 정상적으로 유지되는 것을 확인했습니다.

특히 LED 재배등과 양액펌프가 동시에 운전되는 조건에서 전류 변화를 확인해 안정적인 운전 상태를 검증했습니다.

[절연저항 측정]

[설비 운전 테스트]

공사 전후 전기 상태 비교

공사 전

계약전력 : 45kW
LED 및 제어 설비 혼합 회로 사용
특정 회로 부하 집중
신규 설비 추가 여유 부족

공사 후

계약전력 : 90kW
LED 재배등 전용회로 구성
조명·동력·제어 부하 분리
추가 재배라인 확장 대응 가능

[공사 후 분전반 상태]

스마트팜 전기는 설비 추가 전에 부하 검토가 필요합니다

스마트팜은 조명, 양액, 냉각, 환경제어 설비가 동시에 운영되는 시설이기 때문에 전기 안정성이 재배 환경 유지와 연결됩니다.

특히 LED 재배등처럼 다수의 설비가 장시간 운전되는 경우에는 계약전력뿐 아니라 실제 회로별 부하 상태와 전선 규격, 전압강하 여부까지 함께 확인해야 합니다.

스마트팜 전기 점검 시 확인할 부분은 다음과 같습니다.

기존 분전반 여유 회로 확인
신규 설비 소비전력 계산
조명과 동력 회로 분리 여부
전선 허용전류 검토
접지 및 누전 보호 상태 확인

농업시설 전기공사는 현재 사용하는 설비만 기준으로 판단하기보다 앞으로 추가될 운영 환경까지 고려한 전기 계획이 중요합니다. 부하 분석을 기반으로 회로를 구성해야 스마트팜 설비를 안정적으로 운영할 수 있습니다.

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