[IR52 장영실상] LS전선 '탄소섬유 활용 대용량·고효율 송전선 LSCC'

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2022. 5. 25.

[IR52 장영실상] LS전선 '탄소섬유 활용 대용량·고효율 송전선 LSCC'

등록일 2022-05-20

 

▲왼쪽부터 김상겸 이사, 길진수 부장, 권민석 선임연구원.

전 세계적으로 전력 수요는 꾸준히 증가하고 있다. 하지만 더 많은 전류를 보내기 위해 송전탑을 새로 설치하려면 많은 시간과 비용이 들고 용지 확보와 보상 문제도 따른다. 가장 효과적인 방법은 기존 철탑의 전선 교체만으로 송전 용량을 높이는 방법이다. LSCC는 가공 송전선 중심에 있는 인장선에 기존 강철 대신 탄소복합재를 사용해 전선 크기를 키우지 않고도 더 많은 전류를 흐르게 할 수 있도록 고안한 전선이다. 가공 송전선은 발전소에서 도시, 공업지대 등 전력 수요지와 가까운 변전소까지 높은 철탑에 연결해 전력을 보내는 전선을 말한다. 

탄소섬유를 사용한 LSCC는 강철이 들어간 전선 대비 송전 용량이 약 200%나 늘어나는데도 불구하고 새로운 철탑 설치 없이 기존 철탑에 전선만 교체해 활용할 수 있게 했다. 알루미늄 커버를 사용해 내부의 탄소복합재를 보호하고 부식을 방지하며 전력 손실도 크게 줄였다. 

특히 기존 송전선은 송전 시 저항 발열로 인해 온도가 상승하고 송전선을 지지하는 중심 인장선이 길이 방향으로 늘어나 아래로 처지는 고질적인 문제점이 있었다. 이 문제는 강선과 탄소강 등 기존에 중심 인장선에 사용되던 소재들의 열적 특성 때문에 발생했다. LSCC는 고강도·저중량·저열팽창 특성을 가진 탄소복합재를 통해 이 같은 문제를 해결했다. 탄소복합재를 사용해 전기 전도도는 높지만 강도는 낮은 연알루미늄을 적용한 도체 구성이 가능해졌고, 이를 통해 송전효율도 크게 키웠다. 또한 기존 가공 송전선과 같은 공사 장비와 부속품을 사용하기 때문에 공사 기간도 단축할 수 있다. 




지난해 기준 전 세계 가공 송전선 시장은 약 3조원 규모로 이 중 LSCC와 같은 증용량 전선은 약 10%를 차지하고 있는 것으로 추정된다. 

 

  • 2022 년 20 주차 장영실상 수상제품목록보기  엘에스전선회사명 : 엘에스전선대표자 : 명노현제품명 : LSCC(Low-Sag Composite core Conductor)모델명 : 없음개발기술명 : 탄소섬유 복합재를 중심 인장선으로 사용하는 증용량 가공송전선선정분야 :
  • LSCC(Low-Sag Composite core Conductor)
제품소개용도 및 기능가공송전선은 발전소에서 도시와 공업 지대 등의 전력 수요지와 가까운 변전소까지 높은 철탑에 전선을 연결하여 전력을 보내는 전선이다. 본 제품은 중심 인장선으로 기존 강철 대신 탄소 복합재를 사용, 전선 크기의 변화 없이 더 많은 전류를 흐르게 할 수 있도록 고안한 전선이다. 송전 용량은 기존 가공송전선 대비 약 200% 증대되며 전력 손실은 약 20% 감소되는 것이 특징으로, 새로운 철탑의 설치 없이 기존 철탑에 전선만 교체하여 송전 용량을 늘릴 수 있다.차별적 특징가공송전선은 송전 시 저항 발열로 인해 온도가 상승하고, 이에 따라 송전선을 지지하는 중심 인장선이 길이 방향으로 늘어나 아래로 처지는 문제점이 있다. 이러한 문제는 중심 인장선의 열적 특성에 기인한다. 따라서 기존 중심 인장선에 사용되는 강선 또는 탄소강 대신 고강도, 저중량 및 저열팽창 특성을 가진 탄소 복합재를 개발하였다. 탄소 복합재를 적용함으로써 전기전도도는 높지만 강도는 낮은 연알루미늄을 적용한 도체 구성이 가능해졌고, 이를 통해 송전 효율이 증대될 수 있었다.담당부서기술개발본부 기술경영팀(031-450-8321)