LS전선이 그린에너지어워드를 받은 `초고압 직류 송전(HVDC) 해저케이블 시스템`에는 오랜 기술간 축적된 기술력이 집약돼 있다.
도체 설계 기술로 케이블의 컴팩트(compact)화 및 도체 내 절연컴파운드 최소화를 위해 도체 점적율(전선의 절연물을 포함한 전체 부피에서 순수하게 코일이 차지하는 비율)을 극대화한 키스톤(Keystone) 방식을 썼다. 또 절연 설계 기술로 환경친화적 고점도 절연 컴파운드를 채택한 절연성능 향상(비가압형)과 온도 · 전계를 고려한 DC절연 설계 기술을 적용했다. 외장 설계 기술로는 해저의 고수압 환경에서 견딜 수 있도록 기계적 강도 개선이 이뤄졌다.
HVDC 해저케이블 제조 기술로는 점적율 극대화를 위한 연선 기술인 `평각도체 연선 기술`과 장조장 함침 및 냉각 기술, 장조장 압출 · 외장 기술도 적용됐다.
쉽게 말해서 친환경적이며 해저 환경에도 견딜 수 있고 전력 전송율까지 극대화한 전선을 개발해낸 것이다.
LS전선이 이 같은 기술이 적용된 HVDC 해저케이블 시스템을 개발한 이유는 AC송전의 경우 충전전류에 의한 손실로 송전거리에 한계가 있으며 HVDC 해저케이블에 대한 국내 기술이 전무했기 때문이다.
특히 기존 저점도유를 사용해 절연성능을 향상시킨 지절연케이블의 경우 케이블 사고 시 절연유의 누유로 주변 환경을 오염시킬 수 있는 가능성이 있어, 고점도의 함침 컴파운드를 사용해 사고시 누유로 인한 2차 환경오염을 방지할 수 있는 환경 친화성 지절연케이블이 요구됐다.
이 시스템을 이용하면 환경보호구역 내 환경자원보호를 위한 화력발전설비 구축제한으로 육지의 잉여전력을 송전할 수 있고, 도서지역 내 발전설비 구축대비 장거리 송전이 경제적일 경우 도서내 환경자원파괴 최소화 및 발전단가 개선을 도모할 수 있다. 또 환경친화적 신재생에너지원을 계통 연계 시 해저케이블로 연결이 가능하다는 장점도 있다.
무엇보다 HVDC 해저케이블 국산화 기술 확보에 따른 전력품질 향상이 기대된다. 해저 케이블 사고 발생시 신속한 복구 및 안정적인 유지보수 능력을 확보함으로써 고신뢰도, 고품질의 전력 공급 가능하기 때문이다.
향후 예상되는 대규모 해상 풍력발전 단지가 이루어질 경우, 이 기술을 바탕으로 해상풍력 발전단지와 기존 선로와의 계통 연계에 활용할 수도 있고, 제주도와 같은 환경보호구역에 육지와의 계통 연계를 통해 화력발전설비 구축을 억제함으로써 환경을 보호할 수 있다.
현재 국내에는 제주-해남간에 외산을 적용한 180kV/300MW급 초고압 직류 케이블이 포설돼 운전 중이며 제주-진도간 전력수요 증대에 따라 국산을 적용한 250kV/400MW급 케이블이 건설 중이다.
LS전선 관계자는 “해저케이블 양산화에 따라 연간 1000억원 이상의 수입 대체 효과를 기대할 수 있다”며 “ABB, NEXANS, Prysmian 등 케이블 제조 주요 3사 가 전세계 HVDC 해저 케이블의 95%를 점유하고 있는 시장 개척에 나설 계획”이라고 말했다.
함봉균기자 hbkone@etnews.co.kr
