[기민한 전자이야기] 육지와 섬을 밝게 잇는 해저 전력 케이블

[아시아경제 이기민 기자] ‘기민한 전자이야기’는 전자·기계제품, 장치의 소소한 정보를 기민하게 살펴보는 코너 입니다. 광고, 뉴스에 자주 등장하는 따끈한 신상품, 이제는 추억이 된 제품, 아리송한 제품·업계 용어와 소식까지 초심자의 마음으로 친절하게 다뤄드리겠습니다.

발전소 하나 없는 섬에서도 밤늦게까지 불을 밝히고 생활할 수 있는 시대가 된 건 꽤 오래됐습니다.

그렇다면 그 전기는 어디서 오는 걸까요? 집집마다 설치된 태양광 패널 등이 이용되기도 하지만 대부분 육지의 발전소에서 주로 생산됩니다. 통상 생산된 전력은 주로 송전탑을 통해 전달되는데요.

송전탑을 세울 수 없는 거리거나 바람이 심하게 부는 경우 전력 케이블을 바다 밑에 묻어 전력을 전달합니다. 이 때 쓰이는 것이 해저 전력 케이블입니다.

몇 년간 해저 전력 케이블에 대한 글로벌 수요가 늘고 있다고 하는데요. 이번 ‘기민한 전자이야기’에서는 해저 전력 케이블에 대해 살펴보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

하나에 수십㎞·생산장비는 50m… 입 벌어지는 해저 전력 케이블

교류(AC)형 해저 전력 케이블 [사진=LS전선]

해저 전력 케이블은 대륙과 대륙, 육지와 섬 등 바다를 사이에 두고 고전압의 전기를 전송하는 케이블입니다. 해저 전력 케이블은 다른 육상 전력케이블 처럼 송전과 배전으로 나뉩니다. 송전은 발전소에서 생산된 전력을 공급하는 수송하는 과정이고, 배전은 변압기를 거친 전기를 시설이나 가정에 보내는 것을 뜻합니다. 전송 방식에 따라 교류(AC)와 직류(DC)로 나뉩니다. AC 해저 케이블은 중장거리(100km 이하)에 주로 사용됩니다. DC 케이블은 주로 100km 이상 초장거리 전력망 연계 등에 이용하는데요. 저손실 전력 전송이 가능합니다.

공정 단계는 초고압 케이블과 유사한데요. 우선 구리 원소재를 용해로에 투입해 녹여 도체 가닥을 뽑아냅니다. 뽑아낸 도체 가닥을 가늘게 만들어 여러개의 도체 가닥과 함께 꼬아 결속합니다. 결속된 도체를 절연체로 감싸 누전되지 않게 만듭니다. 폴리에틸렌에 유기가황제를 혼합한 XLPE 등으로 절연체로 만듭니다. 이후 바깥 부분에 알루미늄이나 납(Pb)로 덮어준 후 다시 PVC 등으로 감싸줍니다. 해저 전력 케이블을 만들기 위해서는 초고압 케이블 생산 공정에 더해주는 과정이 있습니다. 통상 송전용 해저 전력 케이블 하나는 직선거리로 수십km에 달하기 때문에 길게 뽑아내는 과정이 필요합니다. 이 때문에 약 50m에 달하는 제조 장비가 필요합니다. 생산된 해저 전력 케이블을 턴테이블에 감습니다.

▲LS전선 직원들이 동해사업장에서 초고압해저케이블을 선적하고 있다. (제공=LS전선)

준비된 해저 전력 케이블은 부설선 등에 싣고 이동하면서 설치하는데요. 이에 앞서 해저 지형과 화산대·지진대 여부, 해상 경계 등을 탐사작업을 진행합니다. 수심이 얕은 곳에서는 잠수부와 케이블 매설기 등으로 케이블을 매설하고, 30m 이상 심해에는 수중로봇이나 원격조정차량 등이 동원됩니다. 매설작업이 필요한 이유는 어선이 조업 중 어망으로 건드리거나 상어 등 대형 어류가 물고기로 착각해 물어 고장을 낼 가능성이 있기 때문입니다. 따라서 대형 어류가 살기 어렵고, 조업이 이뤄지지 않는 수천m 심해에는 케이블을 가라앉히는 방식으로 해저 전력 케이블을 설치합니다. 연결거리가 긴 경우에는 케이블들을 접속재를 이용해 이어줍니다.

글로벌 친환경 기조에 시장규모 쑥쑥

글로벌 친환경 기조로 인해 해저 전력 케이블 시장은 점차 커지고 있습니다. 친환경 생태계를 보전하기 위해 섬에 발전소를 짓지 않고 기존 발전시설에서 전기를 보내는 방식이 주목을 받기 때문인데요. 또한 해상풍력단지에서 생산된 전기를 곧바로 공급하기 위해 해저 전력 케이블이 쓰이기도 합니다.

업계에 따르면 전세계 해저 전력 케이블 시장은 2016년 40억6100만 달러 규모에서 연평균 5.89% 성장해 올해에는 58억3000만 달러에 이를 것으로 전망됩니다. 국내에서도 해저 전력 케이블 사업이 활발히 진행되고 있는데요. 한국전력공사는 최근 제주와 완도를 잇는 2300억원 규모의 제3초고압직류 해저케이블 건설 사업 입찰을 공고한 상황입니다.

해저 전력 케이블을 만들 수 있는 곳은 미국, 프랑스, 일본 업체 등 전세계에서 손에 꼽힙니다. 국내기업 중에서는 LS전선이 시장에서 활약하고 있는데요. 2008년 해저 전력 케이블 시장에 뛰어든 LS전선은 지난해 2월 국내기업 최초로 브라질 해저 케이블 시장에 진출한 데 이어 대만에서 총 5000억원 규모의 사업을 수주했습니다. 또한 지난달 초 바레인에서 총 1000억원 규모의 사업을 따냈습니다.

이기민 기자 victor.lee@asiae.co.kr