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초전도전력 케이블의 개발 상황 |
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정보조사팀 |
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2005-11-10 11:55:00 |
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3,018회 |
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초전도전력 케이블의 개발 상황
1. 고온초전도선의 양산화와 성능 향상
비스무스계(Bi) 고온 초전도선 기술은 가압 소성법의 적용에 의해 기계적 특성과 전기적 특성이 종래의 1.5배 이상 개량되었다.
고온 초전도선의 응용 가능성에 대한 지표인 (임계전류x길이) 값이 200,000Am로, 1cm 폭으로 환산하면 500,000Am에 달하고 있어, 그 응용 가능성을 넓히고 있다.
또한 불가역 자장과 영율(Young’s modulus) 등의 물리적 특성도 종래의 비스무스계 고온 초전도선에 비해 크게 개선되고 있는 상황이다.
또한 YBCO나 HoBCO를 이용한 박막 선재의 경우에도 100m 길이에서 100A 특성을 갖는 기술 개발 결과가 각국의 연구 기관으로부터 발표되고 있어, 이들 박막 선재의 상용화에 대한 기대가 높아지고 있다.
2. 고온초전도선 전력 케이블의 특징과 개발 상황
액체질소를 냉매로 사용함으로써 냉각 비용을 줄이고, 에너지 절약형의 대용량 전력 수송을 가능케 하는 초전도 전력 케이블에 대한 기대가 높다.
특히 전력망의 근대화가 국가적 과제로 인식되고 있는 미국의 경우, 2005년 8월에 성립된 [Energy Policy Act of 2005]에 의하면, 고온초전도 케이블이 전력망의 과제를 해결할 수 있는 핵심 기술인 것으로 자리매김되고 있다.
고온초전도전력 케이블의 특징은 기존의 설비인 지하 인프라를 이용하여 용량을 늘리는 경우, 케이블을 교환함으로써 2~3배의 용량 증가가 가능하다는 점과, 신설인 경우에도 가공(架空) 송전선에 비해 단거리이며 인프라의 무게가 가벼워 질 뿐만 아니라, EMI 프리 등의 특징을 가지고 있어 저비용, 저에너지, 환경 조화형 송전선을 건설할 수 있다는 것이 특징이다.
즉, 대전류형 송전선이 가능하기 때문에 종래보다 저전압형 송전 설비가 실현 가능하게 된다.
따라서 종래의 고압 송전망을 초전도 송전망으로 교환함으로써 고압 변전소를 저압 변전소로 대체할 수 있는 등, 향후의 전기 에너지 증가에 대한 새로운 솔루션으로서의 잠재 가능성을 가지고 있다. 액체 질소를 냉매로 사용함으로써 방폭형, 불연형, 온도 일정 등의 특징을 겸비하게 된다.
또한 직류 초전도 케이블은 향후 눈부신 기술 발전이 기대되는 분야이며, 현재의 기술로도 이미 10,000A를 초과하는 직류 송전이 가능하다.
구리선 교류 케이블에 비해 수십분의 일 정도의 필요 단면적으로 같은 용량의 송전이 가능하여, 송전 손실은 1/80 정도로 절감 가능하다. 대용량의 분산 전원과의 연계와 전력 부하가 집중하는 인터넷 데이터 센터에의 직류 급전, 대용량 간선, 계통 연계선 등에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
최근 미국, 유럽, 일본 등에서 고온초전도 케이블의 시연이 실시된 바 있으며, 이후 한국, 중국, 멕시코 등에서도 시연이 계획되어 있다. 이들 시연 실험의 결과는 2007년경 종합될 것으로 기대되고 있으며, 다음 단계를 위한 새로운 기술 전개가 기대되고 있는 시점이다.
정보출처 http://www.istec.or.jp/Web21/PDF/05_11/J2.pdf |
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