세계 최대 송전 용량의 초고압직류(HVDC) 케이블 상용화에 성공한 LS전선이 동해안-수도권 초고압직류송전(HVDC) 사업에서 또 수주에 성공했다.
HVDC는 교류(AC) 대비 송전 손실이 적고 장거리 대용량 전송에 유리해 글로벌 에너지 전환의 핵심 기술로 꼽힌다. 동해안-수도권 HVDC 사업은 동해안 지역에서 생산된 대규모 전력을 수도권으로 안정되게 공급하기 위한 국가 핵심 전력망 구축 사업이다.
LS전선은 15일 한국전력공사가 추진하는 동해안-수도권 HVDC 2단계 사업을 턴키로 수주했다고 밝혔다.
LS전선은 2024년 동해안-신가평 구간의 1단계 사업에 이어 이번 동해안-동서울 구간 2단계 사업에도 참여한다. 공급규모는 1단계 약 880억 원, 2단계 약 1460억원으로 총 약 2340억 원에 이른다.
LS전선은 지난해 9월부터 동해안-신가평 변환소까지 수도권 HVDC 1단계 지중구간에 도체 허용 온도를 기존 섭씨 70도에서 90도로 높여 송전 용량을 최대 50%까지 향상시킨 525kV급 고온형 HVDC 케이블을 공급했다. 세계 최대 최대 송전 용량의 525kV·90도급 HVDC 케이블을 상용화해 기술 경쟁력을 입증한 것이다.
LS전선은 국가핵심기술로 지정된 500kV급 HVDC 케이블 기술도 보유하고 있다.
LS전선은 유럽 전선업체들이 주도해 온 해저 HVDC 케이블 시장에 진출해 제주 2·3연계 사업과 북당진-고덕 1·2단계 사업 등을 수행했다. 해외에서도 독일 테넷이 추진하는 7조 원 규모 초고압 전력망 사업에서 단일 공급사 기준 최대인 약 3조 원 규모의 계약을 확보해 기술 경쟁력을 입증했다.
HVDC는 기존 교류(HVAC)보다 송전 손실이 적고, 최대 3배 많은 전력을 장거리로 전달할 수 있어 탄소중립 시대의 핵심 기술로 꼽힌다. 글로벌 시장은 2018년 1조 8000억 원에서 2030년 41조 원 규모로 성장할 것으로 LS전선은 내다보고 있다.
HVDC 케이블은 수백 킬로볼트(kV)의 고전압을 수십년 간 견뎌야 하는 만큼 공정 중 먼지 한 톨이라도 들어가면 폭발이 발생하기 때문에 먼지가 없는 클래스 100이하의 반도체급 클린룸 환경에서 제조한다.
굵은 구리나 알루미늄 와이어 수십 가닥을 기계로 꼬아서 틈새를 꽉 채운 하나의 두꺼운 도체 원통을 만들고 여기에 전기가 새어나가지 않도록 특수 절연재를 입히고 가공해 수십 킬로미터 단위의 케이블을 뽑아낸다. 절연층은 도체 표면에 내부 반도전층, XLPE절연층, 외부 반도전층 등 3개의 층을 동시 압출 방식으로 한번에 씌운다.
압출 직후 대형 타워(CCV) 내부에서 열과 압력을 가해 고분자 구조를 그물망처럼 묶어주는 가교반응(Cross-liking)을 거쳐 열에 견디는 성능을 극대화한다.
또 가교 공정 중 절연체 내부에 갇힌 메탄가스 등 부산물을 빼내기 위해 케이블 전체를 거대한 대형 오븐(가열실)에 넣고 며칠에서 몇 주간 열풍 건조한다. 이어 절연된 케이블 위에 수분 침투를 막는 납차폐층(Lead Sheath)을 씌우고 그 위에 부식을 막는 플라스틱을 입힌다. 해저케이블은 바다 밑 바위나 어선 닻에 찍히지 않도록 수십 가닥의 굵은 철선으로 감싸는 철선 외장(Amoring)을 추가한다.
김형원 LS전선 에너지/시공사업본부장은 "HVDC 사업은 국가 전력망의 안정성과 직결되는 만큼 기술력뿐 아니라 실제 전력망에서 검증된 상용화 경험이 중요하다"면서 "국내외 주요 HVDC 프로젝트 수행 경험을 바탕으로 서해안 에너지고속도로 사업에도 적극 참여하겠다"고 말했다.
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