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한전, 송전용량 높이는 미래 신기술 활용 늘린다 |
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경영관리본부 |
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2015-09-17 15:17:02 |
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4,416회 |
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공송전선은 철탑을 지지물 삼아 공중에 설치되어 있는데, 현재 국내에서 시공하고 있는 가공송전선은 대부분 ACSR(Aluminum Stranded Conductors Steel Reinforced : 강심알루미늄연선) 전선을 사용했다.
ACSR 전선의 설계수명은 섭씨 90도에서 30~40년 정도로 보는데, 1970년대 국내에 대량 가선된 이후 한계 수명이 경과한 가공송전선은 해가 지날수록 증가하고 있는 실정이다. ACSR 전선의 주재료인 경질 알루미늄은 인장강도 향상에는 도움이 되지만 전기저항이 커지며 일정 기간이 경과하면 전선이 늘어져 나무, 건축물 등 외물접촉으로 정전사고의 원인이 됐다.
또 송전선로 건설용지의 확보지연과 집단민원 발생 등으로 신규 송전선로의 건설이 지연되거나 전력사용량이 급증할 경우 ACSR 전선에 과부하가 발생할 가능성도 높아지고 있다.
이에대한 대책으로 한전은 1995년부터 STACIR(Super Thermal-resistant Aluminum Alloy Conductors Invar Reinforced : 고강도 초내열인바심 알루미늄합금연선) 전선을 설치해 송전용량을 높여 왔지만, 최근 전선가격 급등으로 인해 기존 전선을 계속 사용할 것인지, 단점을 보완하고 최신의 기술이 가미된 새로운 전선을 사용할 것인지 결정이 필요한 상황에 놓였다.
이번에 사용확대를 계획중인 용량증대 신전선은 ACSR 전선의 단점을 보완해 알루미늄의 하중 분담을 줄이거나 전선의 온도가 상승하더라도 이도의 변화가 크지 않도록 강심 대신 새로운 소재를 적용한 전선이다. 부지확보, 민원발생 등의 어려움을 겪는 신규 송전선로 건설을 피하고, 기존 전선의 대체만으로도 설비의 변경없이 경제적으로 송전용량 높일 수 있는 장점이 있는 만큼 세계적으로 그 사용량이 늘어나고 있는 추세다.
한전 계통계획처는 용량증대 신전선의 시범도입을 위해 CTC(美)社의 ACCC, Mercury(美)社의 HVCRC, 3M(美)社의 ACCR, 메탈링크(韓)社의 ACMR 등 4종 신전선을 선정하고, 계획된 154kV 선종교체 대상선로 중 400m 이내의 내장 1경간을 선정해 시범 사용할 계획이다.
한전은 시범적용 후 시공성, 경제성 등에 대한 종합평가를 거쳐 이를 점차 확대 적용할 예정이다.
한전 관계자는 “새로운 송전선로 확보가 어려워지고 있는 시점에서 용량증대 신전선의 활용은 신속하고 경제적으로 전류용량을 증대시킬 수 있다는 측면에서 매력적인 기술로 부상하고 있다”며 “용량증대 신전선이 도입된다면 기존설비를 이용해 2배 가량의 전기를 수송함으로써 송전손실이 줄어들어 안정적으로 많은 전력을 보낼 수 있으며, 현재 사회적으로 문제가 되고 있는 송전선로 건설 문제 해소에도 일조할 할 것으로 전망된다”고 말했다.
한전, 154kV 초전도케이블 시범, 실증사업 실시
어떤 물질의 저항이 특정한 조건에서 완전히 사라지는 현상을 초전도라고 하는데, 초전도케이블은 일반케이블에 비해 5배 이상 많은 송전용량을 확보할 수 있는 장점이 있다.
이런 기술적 매력 때문에 우리나라는 2002년부터 정부의 지원을 받아 한전을 중심으로 산학연의 연구개발 및 실계통 실증을 통해 교류 22.9kV 50MVA, 직류 80kV 500MW급의 초전도 케이블과 단말, 접속함, 냉각시스템, 제어시스템으로 구성되는 실용화급 초전도 케이블 시스템 개발을 완료했다
한전은 개발된 기술을 바탕으로 올 10월에는 교류 154kV 초전도 케이블(전압 154kV, 길이 1000m, 용량 600MVA)을 제주에 시범 설치할 계획이다.
한전 관계자는 “ 현재 단말접속 케이블 시스템 구성을 완료하기 위해 노력하고 있으며 설치 완료 후 내년까지 실증을 끝내면 현재 Global Top으로 불리는 미국(전압 138kV, 길이 610m, 용량 574MVA)보다 앞선 수준을 보유하게 된다”고 설명했다.
하지만, 아직까지 초전도케이블은 세계적으로 상용화가 안 된 상태며 초전도케이블의 장선화, 냉동시스템과 초전도 선재의 경제성 등이 확보될 경우 시장은 큰 폭의 성장이 예상된다.
한전 계통계획처 관계자는 “지금까지의 연구 성과를 기반으로 실증이 완료된 교류 22.9kV 초전도 케이블을 세계 최초로 23kV 변전소 간 실제 계통에 설치해 운전하는 시범사업을 추진 중이며, 이를 필두로 사업화를 추진하는 한편 초전도의 기술적 한계를 뛰어넘기 위해서 지속적으로 연구개발도 추진해 나갈 계획”이라고 밝혔다.
특히 초전도 기술은 HVDC와 더불어 전기의 수송, 변환, 저장 측면에서 경제성과 활용도가 매우 높은 미래 먹거리 기술로 초전도케이블은 동급구리 케이블의 1/5 사이즈이기 때문에 도심 지하 전력구(터널)시공 과정에서 지름을 60% 이상 줄일 수 있으며 낮은 전압으로 10배 이상 큰 전력을 사용할 수 있어 변전소 건설을 최소화하는 등 전력설비 건설을 최소화 할 수 있는 기술로 평가되고 있다.
**자료원 : 전기신문 유희덕 기자
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