자동 전원 전환 장치(ATS), 고조파 필터링 및 내화 버스웨이를 적용한 개선된 저압(LV) 배전망으로 24시간 연속 가동을 보장함.
메트로 마닐라의 중심부에 위치한 500병상 규모의 세인트 라파엘 의료 복합단지는 하루 평균 1,200명 이상의 환자를 치료하며, 생명유지 시스템, 영상 진단 시설, 수술 센터 등 핵심 의료 서비스를 24시간 운영하고 있다. 노후화된 인프라—1998년 설치된 기존 저압(LV) 배전 설비—로 인해 전압 강하가 빈번히 발생했고, IEEE 519 기준을 초과하는 고조파 왜곡과 최근 개정된 필리핀 전기 규격(PEC) 제3.2.4조에 따른 화재 안전 기준 미준수가 지속되었다. 이에 병원은 2023년 종합적인 병원 전기 시스템 개조 모든 임상 구역에서 끊김 없는 전력 공급 탄력성을 확보하기 위함. 범위에는 주 배전반의 완전 교체, 이중 전원 자동 전환 스위칭 시스템 통합, 고조파 완화 조치, 그리고 고위험도를 지닌 3개 층에 걸친 UL 910 인증 저연기 무할로겐(LSZH) 버스웨이 시스템 설치가 포함됨.
해당 시설은 환자 안전과 규제 준수를 위협하는 네 가지 상호 연관된 문제에 직면해 있었다. 첫째, 기존의 성형 케이스 차단기(legacy molded-case circuit breakers)는 열 피로 현상을 보여, MRI 및 투석 장비의 최대 부하 시점에 원인을 알 수 없는 트립 현상이 발생하였다. 둘째, 비선형 의료 기기—3T MRI 스캐너, 디지털 PET-CT 장치, LED 수술 조명 등—가 저압(LV) 주배전반에서 전압 총 고조파 왜곡률(Total Harmonic Distortion, THDv)을 12% 이상 유발하여 장비 수명을 단축시키고 중환자실(ICU) 모니터링 시스템의 오작동 경보를 유발하였다. 셋째, 기존 PVC 피복 버스덕트(bus ducts)는 의료 시설용으로 요구되는 현재의 PEC(Power Engineering Code) 화재 등급 기준을 충족하지 못해, 비상 탈출 시 위험을 초래할 수 있는 심각한 결함이 있었다. 마지막으로, 수동식 발전기 동기화 방식은 정전 시 12~18초의 정전 시간을 유발하였는데, 이는 호흡기 의존 병동 및 신생아 중환자실(NICU)에는 용인될 수 없는 수준이었다. 이러한 문제들은 종합적으로 병원의 국제의료기관평가인증(Joint Commission International, JCI) 재인증 일정을 위태롭게 하였다.
당사 엔지니어링 팀은 통합형 솔루션을 제공하였다 중요 전력 프로젝트 의료 시설을 위한 IEC 60364-7-710 및 PEC 부록 D 기준에 부합하는 솔루션. 핵심 구성 요소는 다음과 같음: (1) 150ms 전환 시간과 프로그래밍 가능한 위상 결손 감지 기능을 갖춘 2,500A 규격의 타입 II 자동 전원 전환 장치(ATS) 패널 2대; (2) 단위당 정격 전류 150A인 능동형 고조파 필터(AHF)로, 최대 50차 고조파까지 동적 보상하며 전압 총 고조파 왜곡률(THDv)을 <4.2%로 저감; (3) 광물 절연 구리 도체 및 LSZH(Low Smoke Zero Halogen) 재질 외피를 적용한 3,200A 내화 버스웨이 시스템으로, UL 910 및 PEC 클래스 A 화재 확산 등급 인증 획득; (4) 12대의 하류 모터 제어 차단기(MCCB)에 대한 디지털 계전기 조정으로 선택적 시간-전류 곡선을 통해 불필요한 트립 현상을 제거. 모든 개폐장치는 병원 소음 관리 기준(ANSI S12.60)을 충족하기 위해 IP54 등급 및 음향 흡수 처리된 캐비닛에 설치됨.
실행은 단계적이고 가동 중단 없이 이루어지는 방법론을 따랐다. 1단계에서는 비수기 시간대(오후 10시–오전 5시)에 새로운 ATS 및 AHF를 병렬로 시운전하였으며, 임시 바이패스 버스바를 사용하여 부하를 점진적으로 전환하였다. 2단계에서는 계획된 정비 창구 기간 동안 기존 버스덕트를 층별로 교체하였는데, 각 층의 작업은 공장에서 사전 테스트를 완료한 프리패브릭레이티드 버스웨이 구간을 활용하여 72시간 이내에 완료하였다. 3단계에서는 Modbus TCP를 통해 SCADA 수준의 모니터링을 병원의 기존 BMS(Building Management System)에 통합하여 실시간 고조파 스펙트럼 분석, ATS 이벤트 로깅, 예측 정비 알림 기능을 구현하였다. 모든 작업은 보건부 행정명령 제2022-001호(의료 인프라 탄력성 관련)를 준수하였으며, TÜV 라인란드 필리핀(TÜV Rheinland Philippines)의 제3자 검증을 받았다.
시운전 후 검증 결과, JCI EC.02.05.01(전기 신뢰성) 및 PEC Section 517.30(필수 전기 시스템)에 대한 100% 준수가 확인되었다. 주요 성과는 다음과 같다: 무계획 정전 제로 14개월 이상의 운영 기간; 고조파 왜곡률이 12.7%에서 3.9%로 감소; 버스웨이 화재 시험 성능이 2시간 이상의 화염 전파 저항을 초과 달성; 평균 전환 시간이 15.2초에서 142밀리초로 단축. 도체 손실 감소 및 역률 최적화(0.82에서 0.96으로 향상)로 인해 에너지 효율성이 6.3% 개선됨. 또한 이 리트로핏 공사는 향후 500kW 규모 태양광 PV 마이크로그리드의 원활한 통합을 가능하게 하였으며, 해당 마이크로그리드 설치를 위한 사전 배선 작업은 1단계 관로 업그레이드 과정에서 이미 완료됨.
이 필리핀 의료 분야 사례 ‘우리는 전력 인프라를 부담에서 전략적 자산으로 전환시켰다’고 세인트 라파엘 메디컬 컴플렉스의 시설관리 최고책임자인 엘레나 토레스 박사는 말했다. ‘신뢰성 향상은 우리 기관의 임무 수행에 필수적인 의료 서비스 제공을 직접적으로 뒷받침하며, 모듈식 설계는 이전에는 없었던 확장성을 제공한다.’ 이 프로젝트는 2024년 필리핀 그린 빌딩 협의회(PHILGBC)의 ‘의료 인프라 우수성 상’을 수상했으며, 아세안 지역 병원의 저압(LV) 리트로핏 최선의 사례로서 벤치마크 역할을 하고 있다.
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