태양광·풍력·ESS·반도체 공정 등 전력 변환 시스템이 고도화될수록
계통 연계 인버터의 고조파 억제 문제가 핵심 과제로 부상했습니다.
기존 LCL(L-C-L) 필터는 이미 널리 사용되는 검증된 구조이지만,
두 개의 분리된 리액터(L₁, L₂)와 커패시터(C)를 각각 설치해야 하는 구조적 한계가 있었습니다.
특히 인버터 판넬 내부 설치나 해상풍력처럼 설치 공간이 제한된 환경에서는
LCL 필터의 부피가 현실적인 장벽이 됩니다.
MH전기는 이 문제를 해결하기 위해 독자적인 LLCL 중간탭 리액터 기술을 개발했습니다.
LCL 필터 vs LLCL 필터
LLCL 토폴로지는 기존 LCL의 커패시터 분기에 소형 인덕터(Lf)를 직렬로 추가한 구조입니다.
이 Lf는 인버터 스위칭 주파수(통상 5차 고조파·300Hz)에서
LC 공진 탱크를 형성하여 해당 주파수를 집중적으로 단락(short)시킵니다.
구분
LCL 필터
LLCL 필터 (MH)
토폴로지
L₁ — C — L₂
L₁ — (C + Lf) — L₂
주 인덕터 크기
기준값
20~30% 감소
5차 고조파 감쇠
일반 감쇠
공진으로 집중 제거
전력 손실
기준값
감소
설치 부피
기준값
20~30% 축소
부품 수
리액터 3개
리액터 2개 (중간탭)
MH전기의 핵심 혁신 — 중간탭 리액터
LLCL 필터 자체는 학술적으로 알려진 토폴로지입니다.
MH전기의 차별점은 중간탭 리액터(Center-Tap Reactor)를 독자 개발한 것입니다.
일반적인 LLCL 구현은 L₁, L₂, Lf 세 개의 리액터를 각각 제작합니다.
MH전기는 L₁과 Lf를 하나의 코어에 중간탭 권선 구조로 통합하여
물리적 부품을 2개로 줄였습니다.
기술적 난이도
중간탭 구조는 단순한 권선 통합이 아닙니다.
두 권선 간 정밀한 인덕턴스 매칭과
자기 간섭(Magnetic Coupling) 제어가 요구됩니다.
설계 오차가 크면 공진 주파수가 틀어져 고조파 감쇠 성능이 급격히 저하됩니다.
MH전기는 이 설계 노하우를 수년간의 납품 실적을 통해 검증했습니다.
도입 효과
20~30%
부피 축소
LCL 대비 설치 공간 절감. 인버터 판넬 내부 탑재 가능.
2개
리액터 수
기존 3개에서 중간탭 구조로 2개로 통합. 부품 비용·무게 절감.
300Hz
집중 감쇠
5차 고조파(300Hz)를 공진으로 집중 제거. THD 5% 이하 달성.
↓
전력 손실 감소
인덕터 크기 축소로 동손(구리 손실)·철손 모두 감소.
주요 적용 분야
반도체 공정 설비
클린룸 내 공간 제약이 심한 인버터 시스템에 최적.
ESS (에너지 저장 시스템)
계통 연계 인버터의 고조파 억제 및 소형화.
해상풍력 발전
해양 환경 설치 공간 제약 대응. NRTL 인증 납품 이력.
태양광 발전 인버터
대용량 PCS(전력변환시스템) 계통 필터.
산업용 대형 드라이브
고압·대용량 인버터 계통 고조파 대응.
데이터센터 UPS
고밀도 전력 설비 환경의 전력 품질 관리.
자주 묻는 질문
Q. LLCL 필터와 일반 LCL 필터 중 어떤 것을 선택해야 하나요?
설치 공간이 충분하고 비용을 우선시한다면 LCL이 합리적입니다. 반면 인버터 판넬 내부 탑재, 무게 제한, 소형화가 필요한 환경이라면 LLCL 중간탭 리액터가 유리합니다. MH전기는 고객의 설치 조건과 요구 성능을 분석하여 최적 사양을 제안드립니다.
Q. LLCL 필터가 제거하는 고조파 차수는 어떻게 되나요?
커패시터 분기의 Lf 인덕터가 스위칭 주파수(60Hz 계통 기준 5차 = 300Hz)에서 공진을 형성하여 해당 차수를 집중 제거합니다. 기본 LCL의 고주파 감쇠 특성도 함께 제공되므로 전체 고조파 스펙트럼에 효과적입니다.
Q. 중간탭 리액터는 기성품 구매가 가능한가요?
아닙니다. LLCL 중간탭 리액터는 적용 시스템의 전압, 전류, 스위칭 주파수, 설치 환경에 따라 인덕턴스 값과 권선 비율이 달라지므로 반드시 맞춤 설계·제작이 필요합니다. MH전기는 고객 사양을 기반으로 설계부터 제작까지 일괄 대응합니다.
Q. CE·NRTL 인증이 필요한 해외 수출 프로젝트에도 적용할 수 있나요?
가능합니다. MH전기는 LLCL 필터 포함 제품에 대해 CE 및 NRTL 인증 취득 이력이 있으며, 해외 프로젝트 요건에 맞춘 인증 대응을 지원합니다.
Q. 기존 시스템에 LCL 필터 대신 LLCL로 교체할 수 있나요?
전기적 특성(전압, 전류, 스위칭 주파수)이 호환된다면 교체가 가능합니다. 다만 기존 설치 구조와 결선 방식을 사전에 검토해야 합니다. 교체 검토가 필요하시면 기술 상담을 통해 현장 사양을 확인 후 안내드립니다.
