김숙철(오른쪽 두번째) 한국전력 기술혁신본부장이 15일 대전 유성구 한국과학기술원에서 열린 탄소섬유 기반 초경량·대용량 전력선 개발 공동연구과제 협약식에서 기념촬영을 하고 있다. [한국전력 제공]

[헤럴드경제=배문숙 기자] 한국전력(사장 정승일)이 세계 최초로 그래핀·금속 복합선재 연속제조 및 양산화에 도전한다.

16일 한전에 따르면 김숙철 한전 기술혁신본부장은 전날 대전 유성구 한국과학기술원(KAIST)에서 진행된 그래핀 섬유 기반 초경량·대용량 전력선 제조 및 연속생산(양산화) 기술 확보 공동연구개발 협약식에 참석했다. 협약기관은 한전, 한국과학기술원, ㈜삼환티에프, ㈜소노인더스트리 등이다.

정부의 2050 탄소중립 정책에 따른 신재생에너지원 발전 증가로 기존 대비 송전용량을 늘려 전력을 공급해야 하지만, 현재 송전선로 추가건설은 부지 선정 등의 어려움을 겪고 있다. 이에 따라 기존 송전선로를 이용하되 전력선만 교체하여 송전용량을 증대시킬 수 있는 신소재 전력선 개발이 시급하다고 판단, 이같은 연구과제에 착수하게 됐다고 한전은 설명했다.

현재 한전은 금속소재인 알루미늄(전류를 흘려주는 부분)과 강철(인장강도를 유지하는 부분)로 구성된 알루미늄 강심(ACSR:Aluminium Conductor Steel Reinforced) 선재를 사용하고 있어서 기술적으로 송전용량 증대가 한계에 도달한 상태다.

한전은 기술적 대안으로 그래핀 섬유 기반의 전력선 선재 개발과 대규모 생산을 위한 기술개발을 추진할 계획이다. 그래핀 섬유 기반 초경량·대용량 전력선은 기존 알루미늄 소재 전력선에 대비해 3배 이상의 송전용량 증대가 가능하며 무게도 가벼운 신소재 전력선이다. 이 연구는 이달부터 2024년 8월까지 30개월간 수행, 각 기관의 경험과 역량을 최대한 활용하여 연대와 협력으로 공동연구개발을 진행할 예정이다.

한전은 그래핀 복합섬유 소재의 성능평가 기술과 시스템을 개발하는 역할을 수행하고, KAIST는 그래핀 섬유 연속제조 복합화 및 섬유 연선제조 공정 개발을 담당한다. ㈜삼환티에프와 ㈜소노인더스트리에서는 그래핀 복합섬유의 연속생산이 가능한 파일롯 플랜트를 설계·구축하여 시제품을 생산하고 양산 기술을 확보할 방침이다.

한전 전력연구원 관계자는 “협력기관과의 공동연구과제를 통해 세계 최초로 그래핀 섬유를 이용한 전력선을 개발해 적용할 경우 기존의 전력선대비 송전손실이 크게 감소하여 비용을 절감할 수 있다”고 설명했다. 이어 “ 전력산업 전반의 사회적 수용성을 높이고 안정적인 전력공급에 크게 기여할 것”이라고 덧붙였다.