한전 전력연구원, 세계 최초 3㎞ 이내 초전도케이블 냉각 시스템 개발

액체질소 순환하면서 사용할 수 있어 경제적 운영 가능
초전도케이블 적용에 걸림돌인 냉각기 용량 증대 문제 해결

3km 초전도케이블용 냉각시스템

한전 전력연구원(원장 배성환)은 세계 최초로 3㎞ 길이의 초전도케이블을 운영하기 위한 냉각시스템 개발에 성공하고, 제주도 초전도센터에서 실증을 완료했다.

초전도 현상은 도체가 영하 200도 부근에서 전기 저항이 0이 되는 현상으로, 초전도케이블은 이런 현상을 이용해 기존 케이블에 비해 전력손실은 반 이하로 줄이는 동시, 전력을 보내는 용량은 5배까지 늘릴 수 있다. 초전도케이블의 운영을 위해서는 도체를 영하 200도로 유지할 수 있는 냉각시스템이 필요하다.

지금까지 개발된 냉각시스템은 초전도케이블 1㎞ 이내에서 냉각해야 하지만, 전력연구원이 개발한 냉각시스템은 3㎞ 이상의 초전도케이블을 냉각할 수 있다.

대용량 극저온 냉동기와 액체질소 순환펌프의 성능을 높이고 냉각시스템의 압력 손실과 단열 성능을 향상 시켜 초전도케이블의 냉각 거리 연장에 성공했다. 또 액체 질소 주입 후 공기 중으로 액체 질소를 조금씩 버려가며 냉각하던 기존 방식을 개선해, 액체질소를 계속 순환 하면서 사용할 수 있도록 개발해 경제적 운영이 가능하다.

현재 수도권 소재 변전소의 60% 정도가 변전소 간 전력망 길이가 3㎞ 이내로 이번에 개발된 냉각시스템을 적용하면, 초전도케이블을 사용해 전력설비의 추가적 건설 없이 대용량의 전기를 보낼 수 있다.

배성환 한전 전력연구원장은 “3㎞ 초전도케이블 냉각시스템 개발로 실 계통에 적용 가능한 세계 최고 수준의 초전도 송전 기술을 확보했다”며 “국내 초전도 송전기술 실증 경험을 발판으로 전 세계의 초전도 케이블 시장이 확대되는 추세에 맞춰 해외 사업을 적극적으로 발굴해 나갈 계획”이라고 밝혔다.
이해미 기자 ham7239@