차세대초전도응용기술개발사업단

정전사태 방지하는 초전도 한류기 개발!

사고시 발생하는 수십 배의 고장전류 0.1밀리초 이내에 감지하여 정상 전류로 바꿔
하이브리드 초전도 한류기·무유도 초전도 한류기 2가지 타입 개발

차세대초전도응용기술개발사업단(단장 류강식)은 최근 대형 사고를 방지할 수 있는 새로운 개념의 한류기 2종을 개발했다고 밝혔다. 이번에 소개된 한류기 2종은 전선이 끊어지거나 벼락이 치는 등의 비상시에 수십 배의 고장전류를 0.1밀리초 이내에 감지하여 수초 이내에 정상전류로 바꿔놓아 대형 사고를 막을 수 있다.
사업단의 관계자는 “연구성과의 질적향상과 조기 기술개발 완료를 위해 두 개의 연구팀을 구성하여 수행한 결과 세계 최초로 최고 성능을 갖는 2가지 Type의 초전도 한류기를 동시에 개발하는 성과를 이루었다”고 말했다.
현옥배 박사 연구팀이 LS 산전(주)(대표 김정만)과 공동연구로 개발한 3상 22.9kV, 630A 선로변경식 하이브리드 초전도 한류기는 초전도체와 기존 차단기술을 접목하였으며 배전급(22.9kV)급에서도 가격경쟁력이 있도록 개발되었다.
석복렬 박사 연구팀이 연세대와 공동 개발한 단상 22.9kV, 630A 초전도 한류기는 거의 손실이 없고 154kV 이상의 고전압 전기 절연에서도 유리한 무유도 권선법을 적용하였다. 
하이브리드 초전도 한류기는 사고전류 감지를 초전도체가 담당하고 사고전류 제한은 상전도(구리도체 등) 소자가 담당하여 전류를 제한하는 방식으로 초전도체 사용을 최소화할 수 있도록 했으며 무유도 초전도 한류기는 초전도 무유도 코일을 사용하여 사고전류를 감지하도록 했다.
이번에 2개 연구팀에서 개발한 초전도 한류기를 적용하면 전력 계통에서 사고 발생 후 초고속으로 고장전류를 정상전류로 감소시킬 수 있으므로 변압기, 차단기, 케이블 등 기존 전력기기를 보호하고 정전사태 등을 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 전력 수요의 상승으로 인해 송전용량을 증가시켜도 기존 차단기의 용량 증대 없이 사용가능하며 정전비용 및 전기품질문제로 인한 비용 손실을 절감할 수 있어 연간 2,7400억원의 경제적 이익이 있을 것으로 예상된다.
차세대초전도응용기술개발사업단은 향후 선로변경식 하이브리드 초전도 한류기 22.9Kv급에서 시장성이 큰 대용량(3kA)을 개발하고 2009년경에 실제 전력계통 시험 후 실용화를 추진할 계획이라고 밝혔다. 차세대 초전도 선을 사용하는 무유도 초전도 한류기는 154kV를 사용하여 2011년경 실용화를 추진할 계획이다.
정선진 기자

사진1, 3상 22.9kV, 630A급 선로변경식 하이브리드 초전도 한류기

 <세계 최초로 개발된 선로변경식 하이브리드 초전도 한류기의 주요 구성품>

사진2, 22.9kV, 630A용 초전도 모듈

사진3, 초전도 냉동

사진4, 한류저항