정부지원 및 산·학·연 협업으로 초전도 소재 기술 100% 국산화
[일렉트릭파워 이재용 기자] ‘꿈의 송전망’을 가능케 하는 차세대 전력 송전 기술인 초전도 케이블은 기존의 구리 도체를 초전도체로 대체한 케이블이다.
우리나라에서 세계 최초로 ‘초전도 송전’을 세계 첫 상용화해 초전도 전력기기 기술 개발 분야에서 선도적 위치를 확보할 것으로 기대된다.
한국전력(사장 김종갑)은 11월 5일 경기도 용인에 위치한 흥덕 에너지센터(변전소)에서 세계 최초 초전도 송전 상용화 사업 준공식을 개최했다.
초전도 케이블은 기존 케이블 대비 송전손실이 1/10 수준으로 저감되며 송전용량은 5배 이상 증가시킬 수 있어 저전압·대용량 송전이 가능하며 선로 증설이 어려운 대도시와 과부하로 교체가 필요한 선로에 적합하다.
IEA 백서, ‘세계 최초 초전도 상용국’ 등재
이번에 한전에서 준공한 23kV 50MVA 차세대 송전 시스템은 신갈-흥덕 에너지센터 간 약 1km 구간에 세계 최초로 초전도 전력케이블을 활용한 송전기술을 적용해 상용화했다.
총 사업비는 150억원으로 제작·시공은 LS전선이 맡았다. 올해 7월 시험운전을 시작한 이후 11월부터 상업운전을 시작했다.
이날 준공식에는 김종갑 한전 사장을 비롯해 명노현 LS전선 대표이사 등 산·학·연 관계자 100여 명이 참석해 그간의 성과를 기념하고 초전도 전력기술이 새로운 에너지 신산업 창출의 기회가 되도록 다함께 노력하기로 다짐했다.
이번 초전도 상용화 사업을 통해 우리나라는 올해 10월 IEA(국제에너지기구)에서 발행하는 백서에 ‘세계 최초 초전도 상용국’으로 등재돼 국제적으로도 인정받고 있다.
정부지원으로 2001년부터 진행된 초전도분야 기초과학기술 육성정책 ‘DAPAS(차세대 초전도 응용기술개발 사업, Development of Advance Power system by Applied Superconductivity technologies Program)’을 통해 초전도 송전분야의 후발주자였던 우리나라는 짧은 기간에 글로벌 초전도 전력산업을 선도할 수 있게 됐다.
한전의 초전도 송전 상용화를 통해 우리나라는 미국·유럽·일본 등 초전도 전력기술 개발 선행 국가들에 비해 뒤늦게 연구 개발에 뛰어 들었지만, 20년도 안 되는 짧은 기간에 설계부터 시험, 생산, 설치 및 운영까지 전 분야에 최고의 기술력과 노하우를 보유하게 됐다는 평가다.
국가별로 초전도 기술력은 우리나라가 제주 154kV 600MVA 1km로 세계 1위 자리를 차지하고 있었으며, 미국이 LIPA 138kV 610m, 다음으로 일본이 요코하마 66kV 200MVA 250m 연구사업 성과를 이루며 2016년 이후 우리나라가 1위 자리를 유지하고 있었다.
하지만 이번 신갈-흥덕 초전도 송전 상용화를 통해 초전도 기술력의 세계 격차를 한층 벌려놓은 셈이다.
초전도 분야, 산업 생태계 활성화 추진
이번 초전도 송전 상용화 사업으로 도심지내 에너지센터 간 전력공급능력을 공유함으로써 설비 이용률을 높일 수 있게 됐다.
특히 이번 상용화를 통해 지난 2016년부터 이어온 우리나라 초전도 송전 기술우위를 다시 한번 세계에 입증하며 글로벌 초전도 전력기기 기술 개발 분야에서 선도적 위치를 확보할 것으로 기대된다.
또한 이번 사업은 한전이 국내기업 간 상생협력과 동반성장을 이끌어 첨단산업을 육성하는 등 그 사업적 의미가 더욱 크다고 할 수 있다.
특히, 한전의 적극적인 지원을 통해 일본 전략물자로 분류돼 있는 초전도 소재를 중소기업인 ㈜서남에서 100% 국산화했다.
한전은 앞으로도 초전도 산업 생태계 활성화를 위해 노력할 것이라며, 향후 세계 최초의 154kV 초고압 초전도 송전 상용화 사업 및 23kV급 3상 동축형 초전도케이블을 적용한 초전도 플랫폼 사업도 추진 예정이라고 밝혔다.
이날 준공 행사에 참석한 김종갑 한전 사장은 기념사에서 “소재·부품·장비의 자립화를 넘어 글로벌화 추진을 발표한 정부정책에 발맞춰 미래 핵심기술인 초전도 분야가 신성장동력으로 자리매김하고 우리나라가 글로벌 에너지시장의 경쟁에서 우위를 점할 수 있도록 노력하겠다”고 강조했다.
이어 “향후 지속적인 기술개발로 초전도 분야 국내 산업 생태계 활성화를 추진하는 등 초전도 산업 선순환을 위한 주도적인 역할을 다하겠다”고 말했다.
업계에서는 이번 상용화로 관련 시장이 2023년 1조원을 돌파하는 등 급성장 할 것으로 예상하고 있다.
명노현 LS전선 대표는 “초전도 케이블의 상용화는 유럽과 일본 업체들이 주도하던 전력 산업에서 한국이 주도권을 갖게 되는 패러다임 변화를 갖고 올 것”이라며, “한전과 협력해 해외 시장에 적극 진출할 계획”이라고 말했다.
LS전선은 2004년 세계 4번째로 초전도케이블 개발에 성공했다. 2015년 세계 최초로 직류80kV급 초전도 케이블 실증을 완료, 세계에서 유일하게 직류(DC)와 교류(AC) 기술력을 모두 보유했다. 세계 최대 용량, 최장 길이의 초전도 케이블 개발에도 성공했다.
