해저 케이블 기술 동향
해저 케이블은 크게 Interlink(전력망 연계), Windfarm(해상풍력), 그리고 도서 지역 전력 공급용으로 나눌 수 있습니다. 해저 케이블은 지중 케이블(단심, 3심) 위에 선적/환적 및 포설, 운영 중의 해저 환경 등에 맞게 외장과 분리층, 보호층을 입힌 구조라고 할 수 있습니다. 프로젝트마다 환경 요인이 다르기 때문에 제조업체들마다 다양한 설계로 최적화한 구조를 지속적으로 제안하고 개발하고 있는 역동적인 분야입니다. 글·사진 해저개발팀 강희창 과장
인터링크(Interlink : 전력망 연계)용 케이블
인터링크 케이블은 국가 간 전력망을 연결해 전력을 거래하는 용도로 사용됩니다. 대부분 수백 킬로미터(km)급 선로로 구성되는데, 100km 이상의 장거리 선로를 AC로 구성할 경우 무효 전력이 증가해 송전 효율이 저하되고, 이를 해결하기 위한 장치 비용이 증가합니다. 그래서 주로 HVDC 케이블을 사용합니다.
현재 주요 시장인 유럽의 3개 기업(프리즈미안, NKT, 넥상스)은 525kV급까지 개발해 인증을 받고, 최고 전압급인 640/700kV급도 준비하고 있습니다. 우리회사는 고전압화, 대용량화 추세에 따라 도체를 확대, 적용하기 위해 태도체 신선 및 원형 압축 연선 기술 등의 양산 체계를 구축하고 있습니다.
P사의 경우 유럽에서 중동까지 HVDC 연계를 확대하는 초대형 프로젝트에 대비해 수심 3km급 경량화 폴리머 외장 및 알루미늄 합금 도체를 개발하고 있습니다. 또한 P사는 초고압화, 경량화, 장조장, 선속 향상, 생산량 증대 모두 가능한 솔루션으로 HVDC용 PP 해저 케이블을 개발하고 있습니다.
해상풍력용 케이블
해상풍력용은 해상풍력 타워를 연결하는 인터 어레이(Inter Array) 케이블, 인터 어레이로 모인 전력을 육상으로 전송하는 엑스포트(Export) 케이블, 그리고 해저면에 설치된 해저 케이블과 부유식 해상풍력 발전기를 연결하는 다이내믹(Dynamic) 케이블이 있습니다.
해상풍력은 점차 인구 밀도가 높은 연안 지역을 중심으로 시장이 확대되고 있습니다. 주목할 만한 기술적 변화는 풍력 터빈이 대형화되면서 인터 어레이 케이블도 대용량화되고 있다는 점입니다. 인터 어레이 케이블은 송전 용량이 기존 34kV급의 두 배인 66kV급이 신규 제품군을 형성하고 있습니다. CIGRE Recommendation 및 IEC 규격도 66kV급까지 확대됐습니다.
경쟁사들은 시장을 선점하기 위해 새로운 타입의 66kV급 케이블 개발 경쟁을 벌이고 있습니다. 제품 개발 트렌드는 경량화, 콤팩트화 그리고 피로 특성 향상을 위해 금속 시스를 없앤 웨트(Wet) 타입과 세미웨트(Semi-Wet) 타입입니다. 프리즈미안은 EPDM 재료를 사용한 웨트 타입을, 넥상스와 JDR은 세미웨트 타입을 개발했습니다.
엑스포트 케이블은 주로 100m 이하로 수심이 낮은 연안 지역에 포설되고, 3심 연합 구조라 외장의 최적화가 가능합니다. 경쟁사들은 외장의 경량화와 전력 손실의 최소화를 목표로 스틸·고분자 복합, 스테인리스 복합, 알루미늄 복합 외장 등으로 빠르게 변화를 시도하고 있습니다. 또한 알루미늄과 구리 도체의 이종·이경 접속 기술을 개발해 포설 조건별로 최적화한 다양한 도체를 제안하고 있습니다. 대용량화에 대비해 400kV급 3심 케이블도 개발하고 있습니다.
해상풍력 단지의 위치는 연안 지역에서 좀 더 먼 거리의 바다로 확대되고 있습니다. 그런데 수심이 깊으면 구조물을 해저면에 고정할 수 없기 때문에 부유식 해상풍력 단지를 건설하게 됩니다. 현재 기반 기술 개발과 시범 사업이 진행되고 있으며, 2025년경 본격적인 상업 시장이 형성될 것으로 보고 있습니다. 다이내믹 케이블은 케이블이 고정되어 있지 않고 바닷속에서 지속적으로 움직이기 때문에 내(耐)피로 특성이 우수해야 합니다. 케이블이 비틀림 없이 움직일 수 있도록 2중 외장 구조로 구성되고, 도체와 절연체, 차폐, 방식층 등 케이블의 코어가 피로에 강하게 견딜 수 있도록 설계됩니다.
해저 케이블 기술 동향
해저 케이블은 크게 Interlink(전력망 연계), Windfarm(해상풍력), 그리고 도서 지역 전력 공급용으로 나눌 수 있습니다. 해저 케이블은 지중 케이블(단심, 3심) 위에 선적/환적 및 포설, 운영 중의 해저 환경 등에 맞게 외장과 분리층, 보호층을 입힌 구조라고 할 수 있습니다. 프로젝트마다 환경 요인이 다르기 때문에 제조업체들마다 다양한 설계로 최적화한 구조를 지속적으로 제안하고 개발하고 있는 역동적인 분야입니다. 글·사진 해저개발팀 강희창 과장
인터링크(Interlink : 전력망 연계)용 케이블
인터링크 케이블은 국가 간 전력망을 연결해 전력을 거래하는 용도로 사용됩니다. 대부분 수백 킬로미터(km)급 선로로 구성되는데, 100km 이상의 장거리 선로를 AC로 구성할 경우 무효 전력이 증가해 송전 효율이 저하되고, 이를 해결하기 위한 장치 비용이 증가합니다. 그래서 주로 HVDC 케이블을 사용합니다.
현재 주요 시장인 유럽의 3개 기업(프리즈미안, NKT, 넥상스)은 525kV급까지 개발해 인증을 받고, 최고 전압급인 640/700kV급도 준비하고 있습니다. 우리회사는 고전압화, 대용량화 추세에 따라 도체를 확대, 적용하기 위해 태도체 신선 및 원형 압축 연선 기술 등의 양산 체계를 구축하고 있습니다.
P사의 경우 유럽에서 중동까지 HVDC 연계를 확대하는 초대형 프로젝트에 대비해 수심 3km급 경량화 폴리머 외장 및 알루미늄 합금 도체를 개발하고 있습니다. 또한 P사는 초고압화, 경량화, 장조장, 선속 향상, 생산량 증대 모두 가능한 솔루션으로 HVDC용 PP 해저 케이블을 개발하고 있습니다.
해상풍력용 케이블
해상풍력용은 해상풍력 타워를 연결하는 인터 어레이(Inter Array) 케이블, 인터 어레이로 모인 전력을 육상으로 전송하는 엑스포트(Export) 케이블, 그리고 해저면에 설치된 해저 케이블과 부유식 해상풍력 발전기를 연결하는 다이내믹(Dynamic) 케이블이 있습니다.
해상풍력은 점차 인구 밀도가 높은 연안 지역을 중심으로 시장이 확대되고 있습니다. 주목할 만한 기술적 변화는 풍력 터빈이 대형화되면서 인터 어레이 케이블도 대용량화되고 있다는 점입니다. 인터 어레이 케이블은 송전 용량이 기존 34kV급의 두 배인 66kV급이 신규 제품군을 형성하고 있습니다. CIGRE Recommendation 및 IEC 규격도 66kV급까지 확대됐습니다.
경쟁사들은 시장을 선점하기 위해 새로운 타입의 66kV급 케이블 개발 경쟁을 벌이고 있습니다. 제품 개발 트렌드는 경량화, 콤팩트화 그리고 피로 특성 향상을 위해 금속 시스를 없앤 웨트(Wet) 타입과 세미웨트(Semi-Wet) 타입입니다. 프리즈미안은 EPDM 재료를 사용한 웨트 타입을, 넥상스와 JDR은 세미웨트 타입을 개발했습니다.
엑스포트 케이블은 주로 100m 이하로 수심이 낮은 연안 지역에 포설되고, 3심 연합 구조라 외장의 최적화가 가능합니다. 경쟁사들은 외장의 경량화와 전력 손실의 최소화를 목표로 스틸·고분자 복합, 스테인리스 복합, 알루미늄 복합 외장 등으로 빠르게 변화를 시도하고 있습니다. 또한 알루미늄과 구리 도체의 이종·이경 접속 기술을 개발해 포설 조건별로 최적화한 다양한 도체를 제안하고 있습니다. 대용량화에 대비해 400kV급 3심 케이블도 개발하고 있습니다.
해상풍력 단지의 위치는 연안 지역에서 좀 더 먼 거리의 바다로 확대되고 있습니다. 그런데 수심이 깊으면 구조물을 해저면에 고정할 수 없기 때문에 부유식 해상풍력 단지를 건설하게 됩니다. 현재 기반 기술 개발과 시범 사업이 진행되고 있으며, 2025년경 본격적인 상업 시장이 형성될 것으로 보고 있습니다. 다이내믹 케이블은 케이블이 고정되어 있지 않고 바닷속에서 지속적으로 움직이기 때문에 내(耐)피로 특성이 우수해야 합니다. 케이블이 비틀림 없이 움직일 수 있도록 2중 외장 구조로 구성되고, 도체와 절연체, 차폐, 방식층 등 케이블의 코어가 피로에 강하게 견딜 수 있도록 설계됩니다.