초전도 케이블 시스템 (이미지=LS전선)

LS전선/LS일렉트릭은 24.7.22일 세계 최초로 IDC용 초전도 솔루션을 출시하고, 국내와 베트남 등 해외 시장 진출을 본격화한다고 밝혔다.

초전도 솔루션의 핵심은 LS전선이 19년에 세계 최초로 상용화한 고온(약 -200℃) 초전도 케이블, 약 -200℃ 온도를 유지하기 위한 냉각 시스템 및 제어 시스템이다.

△ 초전도체(Superconductor)

ㅣ 전기 저항이 ‘0’인 특성과, 초전도체 밖으로 자기장을 밀어내는 특성 2가지를 모두 충족해야 초전도체라 부른다.

ㅣ 전기 저항이 ‘0’이 되는 현상이 나타나는 온도를 기준으로 크게 저온(약 -270℃), 고온(약 -230℃ ~ -250℃), 상온(약 25℃) 초전도체로 나뉜다. 이 온도를 유지해야 전기 저항이 ‘0’인 특성을 이용할 수 있다.

ㅣ 초전도체 밖으로 자기장을 밀어내는 마이스너(Meissner) 효과는 자기 부상 열차 등에 활용된다.

△ 초전도체 케이블(Superconducting Cable)

ㅣ 초전도체 케이블은 초전도체의 전기 저항이 ‘0’인 특성을 극대화해 만든 케이블로 ‘꿈의 전선’이라 불린다.

ㅣ 전기 저항이 ‘0’이라는 것은 100의 전류를 흘리면 100의 전류가 손실 없이 모두 전송된다는 의미다. 현재 전기 저항이 매우 적어 케이블의 도체로 사용되고 있는 구리는 100의 전류를 흘리면 4~5만큼 손실된 96~95의 전류만 전송된다.

ㅣ 우리나라(LS전선)는 미국(Ultera), 일본(Sumitomo/Furukawa)에 이어 세계 세 번째로 초전도 케이블 기술 개발에 성공했다.

ㅣ 미국, 일본보다 20년 이상 늦게 시작했음에도, 우리나라(LS전선)는 국제에너지기구(International Energy Agency, IEA)의 19년 High-Temperature Superconductivity(HTS) 보고서에 ‘세계 최초로 초전도 케이블 상용화에 성공한 국가’로 등재됐다(The Republic of Korea is the first country in the world to deploy a commercial HTS AC cable).

ㅣ LS전선은 21.10.13일 2세대급 ‘23kV급 3상 동축’ 초전도 케이블에 대해 세계 최초로 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Commission, IEC) 인증도 획득했다.

초전도 솔루션 개요 (이미지=LS전선)

초전도 솔루션은 23kV(23,000V)의 낮은 전압으로 기존 154kV(154,000V)로 보냈던 전력을 송전할 수 있다. 그리고 데이터센터(Internet Data Center, IDC)로 전력을 보내주기 위해 기존처럼 154kV를 23kV로 바꿔주는 대형 변전소를 짓지 않아도 된다. 아울러 기존 변전소처럼 인체에 영향을 미치는 전자파가 발생하지 않아 님비(Not In My Backyard, Nimby) 현상도 해결할 수 있다.

기존의 변전소를 대체하는 초전도 스테이션은 23kV로 받은 전력을 23kV 그대로 보내주기 때문에 변압기가 필요 없다. 분배기만으로 구성되므로 기존 변전소의 약 1/20 규모로 만들 수 있어 비용 절감 및 경제성 확보가 가능하다. 초전도 스테이션에 들어가는 초전도 전류제한기는 IDC의 서비스 중단을 방지하고, 데이터 손실 위험도 줄임으로써 안정성을 높이는 역할을 한다.

기존에 전력·통신케이블 중심으로 펼쳐 나갔던 사업 분야를 해저케이블과 희토류 등으로 확대해 친환경 에너지 기업으로 도약하고 있는 LS에코에너지를 통해 베트남 등 해외 초전도 케이블 시장 개척도 본격화할 예정이다.

※ IEA, High-Temperature Superconductivity(19년) 보고서는 커뮤니티/자유게시판 참조