LS전선, HVDC·해저케이블 글로벌 리더로 ‘우뚝’

 

 

 

LS전선, HVDC·해저케이블 글로벌 리더로 ‘우뚝’

연구개발 투자 지속, 국내외 첫 개발 및 수출 기록해

 

 

 

전력 케이블 전문업체인 LS전선은 끊임없는 연구개발과 세계시장 개척에서 적극 나서면서 관련 분야 글로벌 브랜드로 우뚝 서 있다. 특히 부가가치가 높고 성장 잠재력이 큰 해저케이블 사업의 경쟁력을 확보해 독보적인 위치까지 올라온 상황이다. LS전선은 전선업계에선 국내 최초, 세계 최초의 수식어를 전매특허로 사용하고 있다. 신개척, 신개발에 앞장서며 글로벌 전력 케이블 업체로 인정받고 있다. LS전선을 소개한다.

 

 

 

최근 LS전선이 관심을 집중시키고 있는 곳이 HVDC 시장이다. HVDC 사업 시장 규모는 급성장추세로 2020년에는 약 70조원 이상으로 전망되어, 해당 HVDC 케이블 시장도 크게 성장할 것으로 기대하고 있다.

LS전선(대표 구자은)은 지난해 12월 국내 최초로 250kV급 초고압 직류 송전 케이블(HVDC XLPE Cable) 제품에 대해 CIGRE 국제 기술 규격에 합격했다. 이 인증은 전기·전력 분야에서 세계적인 권위를 자랑하는 국제대전력망 기술 협의회 규격으로서, LS전선의 HVDC케이블이 해외 기업들의 차세대 제품과 동일한 성능을 지녔다는 의미다.

초고압 직류송전은 발전소에서 만든 교류 전력을 직류로 변환시켜 장거리 송전한 후 이를 받는 곳에서 다시 교류로 변환시켜 공급하는 방식으로, 대용량의 전력을 최소한의 손실로 장거리에 보낼 수 있는 장점이 있다. 여기에 사용하는 초고압 케이블은 직류 송전시 케이블에 걸리는 높은 전압에 대해 강한 내구성을 지녀야 한다.

 

 

 

국내 최초 차세대 250kV HVDC XLPE 케이블

 

이러한 HVDC케이블은 현재 국내에서 LS전선만이 유일하게 생산하고 있다. LS전선의 제품은 최고 허용 온도 90℃에서 463kV 전압을 인가하고 전류가 흐르는 상황에서 한 달 동안 가열 (도체 최고 온도 90℃, 기존 도체 최고온도 55℃)과 냉각을 반복하여 제품이 정상적으로 작동하는지 판단하는 장기 신뢰성 시험도 우수하게 통과하여 차세대 제품으로서의 성능을 인정받았다. 이 케이블 개발은 LS전선은 세계 HVDC 시장 진출에 교두보를 다진 셈이다.

이에 앞서 지난해 7월엔 미국에 초고압 케이블 프로젝트 수주해 실력을 인정받았다. LS전선은 미국 메릴랜드주(州) 남부 전력청(SMECO: Southern Maryland Electric Cooperative, Inc)에 230kV급 초고압 지중(地中)케이블과 접속재를 1,300만불(약 145억원)에 공급기로 계약한 것.

이번 프로젝트서 주목할 만한 부분은 파투센강(Patuxent River)을 1.5km하저(河底)로 횡단하여 초고압 전력망을 구축한다는 점이다.

통상적으로 지중 초고압 케이블이 생산성과 관리의 문제로 인해 500m 단위로 접속된다는 점을 생각하면, 230kV급 케이블을 1.5km 길이로 이음매 없이 한 번에 만드는 생산 능력뿐만 아니라 운반 및 설치, 전력망 구성 등 사업 전 분야에 걸쳐 탁월한 기술력과 풍부한 노하우가 필요하다.

LS전선은 작년 국내 업체 최초로 프랑스 전력청(EDF)의 225kV 초고압 케이블 프로젝트를 수주할 만큼 뛰어난 기술력과 다년간 중동 초고압 시장에서 1위 자리를 유지할 정도로 탁월한 노하우를 갖춘 점이 높은 평가를 받았다고 전했다.

또한 LS전선은 지난해 4월 국내 최초로 초고압 직류 송전 케이블(HVDC)을 유럽 시장에 수출했다. 덴마크 전력청에 285kV급 HVDC해저 케이블 24.5km와 접속자재를, 세계적 해양 시설공사 업체인 네덜란드의 반 오드(Van Oord)사에 150kV 해저 교류 초고압 케이블 25.7km와 접속재를 공급한 것이다.

 

 

 

 

국내 최초 남미·유럽 해저케이블 시장 진출

 

LS전선은 이미 해저케이블 시장의 강자로 유명하다. 국내 전선 업계 최초로 남미 해저 케이블 시장에 진출해 실력을 인정받았다. LS전선은 지난해 상반기 베네수엘라 국영전력공사(CORPOELEC)에 230kV급 초고압 해저 케이블 제품을 공급했다.

이번에 납품되는 케이블들은 내륙 수크레(Sucre)주 차꼬빠따(Chacopata)와 마르가리따(Margarita) 섬 사이 40km를 연결하는 것으로, 해당 지역의 원활한 전력 공급을 위해 사용된다. 전체 공사 규모는 약 3,000억원으로, LS전선은 이중 2,000억원 가량의 매출을 올릴 것으로 예상된다.

LS전선은 케이블 납품뿐만 아니라 제품 포설 및 매설 등 설치공사, 공사 후 테스트까지 턴키(Full Turn-Key)으로 수주, 생산에 대한 기술력뿐만 아니라 해저 전력케이블 시스템의 종합 엔지니어링 시공사로서의 능력을 다시 한 번 인정받았다.

남미 지역은 전력수요 증가와 함께 전력망 노후화로 인해 해저를 포함한 전력케이블의 수요 증가가 예상되고 있다. 따라서 LS전선은 이번 프로젝트를 성공적으로 완료 시 다른 남미 국가들의 해저케이블 추가 수주도 기대할 수 있을 것으로 보고 있다.

또한 지난해 2월엔 국내 전선 업계 최초로 유럽 해저 케이블 시장에 진출했다. LS전선은 덴마크 국영 에너지 회사이자 유럽 최대 풍력 발전 업체인 동(Dong)에너지社에 1,600만 유로(한화 약 230억원) 규모의 150V급 해저케이블과 150·275kV급 지중 초고압 케이블과 접속자재를 공급했다.

LS전선의 해저케이블은 동(Dong)에너지社가 영국 동남 해안 지방의 웨스터모스트러프(Westermost Rough) 지역에 건설하는 해상 풍력발전 단지에서 사용되며, 지중 초고압 케이블은 해당 풍력발전단지에서 생산, 육지로 보낸 전기 에너지를 육상의 송전소로 전달하는데 쓰인다.

이번 수주로 LS전선은 세계 최고의 선진 해상 풍력발전 시장인 유럽에 정식으로 진출했다. 유럽 해상풍력발전시장은 2012년 135억달러(한화 약 14.8조원)에서 2020년 300억달러(32.8조원)로 2배 이상 확대될 전망이다. 따라서 해저케이블 시장도 비약적으로 성장할 것으로 기대되며, LS전선은 최근 미국과 중동에 이어 유럽 해저케이블 시장에서도 본격적인 매출상승을 기대할 수 있게 됐다.

 

 

 

 

끊임없는 연구개발 투자가 바탕

 

이처럼 국내 최초 해외 수출의 성과를 이뤄낸 배경엔 끊임없는 연구개발에 대한 투자와 가시적인 성과에 기인하고 있다.

LS전선은 지난해 7월 국내 최초로 지하철 등 전기철도에 전원을 공급하는 강체 전차선로(Rigid Bar, R-BAR)시스템의 국산화를 완료했다. 이 시스템은 지하구간, 터널 등 공간이 협소하여 일반 전차선로의 적용이 힘든 구간에 설치되는 것으로 지난 25년간 전량 수입에 의존해 왔다.

강체 전차선로(R-BAR)는 1990년대 초 과천선(남태령~금정) 및 분당선(수서~오리) 구간에 최초로 적용되었으나 제품생산뿐만 아니라 부속자재에 대한 설계 및 전기철도 급전시스템에 대한 기술 이해 등 높은 기술적 장벽 때문에 그동안 스위스, 프랑스, 스페인 등 유럽 3사가 국내시장을 과점해 왔다. 이번에 개발된 제품은 기 도입된 외산 강체 전차선로와 호환이 가능하여 수입대체 효과가 있고 그동안 전량 해외에 의존했던 핵심 부품에 대한 공급이 원활해 짐에 따라 기존 설치 비용의 70% 수준까지 비용 절감이 가능하게 되었다.

LS전선은 지난 2010년부터 개발을 시작하여 강체 전차선로(R-BAR)를 비롯하여 핵심 부품인 신축이음장치, 이행장치 등 강체 전차선로 관련 부속자재들의 개발을 모두 완료하였다. 또한 한국철도기술연구원과 함께 강체 전차선로 시스템을 대불터널 구간에 설치하여 운행 실험 등 다양한 테스트를 수행하며 성능에 대한 신뢰성을 확보하였고 최근 한국철도시설공단으로부터 철도시설 성능검증을 완료함으로써 해외 선진업체와 대등한 기술력을 인정받게 되었다.

또한 원격으로 광선로의 상태를 실시간 진단할 수 있는 시스템 개발에 성공했다. 이 시스템은 광가입자망(FTTH: Fiber to The Home, 통신회사 통신실에서 각 가정까지 설치되는 광케이블 통신망)의 선로 상태를 자동으로 모니터링 하고 네트워크를 통해 원격으로 운영 및 관리 할 수 있는 솔루션이다.

이 시스템은 광 선로의 단선, 침수, 벤딩(Bending) 등 장애 발생으로 인한 손실을 실시간으로 감지하고, 장애위치 및 유형을 자동으로 진단할 수 있다. 또한 스마트폰 등 모바일 기기를 활용하여 장애 발생 시에 운영자에게 즉시 문자 메시지(SMS)를 통보함으로써 복구시간을 단축 시키는 효과가 있다.

기존의 광선로 진단 시스템은 전화국과 전화국 사이 같은 P2P(Point to Point)망의 장애만 진단이 가능하였고 장애 감지율도 낮은 편이었으나 LS전선은 세계 최초로 복수의 P2MP(Point to Multi-Point)망까지 진단이 가능한 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 전화국과 다수의 주택, 아파트, 사무실 등을 잇는 복잡한 광선로망 구조에서도 장애 감지가 가능하며, 선로해석 자체 알고리즘이 적용된 소프트웨어를 통해 장애 감지율도 90% 이상으로 끌어올렸다. 또한 수입에 의존하던 통신자재의 국산화를 통해 시스템 구축비용도 기존의 1/4 수준까지 낮추었다. LS전선의 광선로 진단 시스템은 해외에서 먼저 인정을 받았다. 지난 1월 카타르 국영 광통신망 운영회사에 3년간 1,200억원 규모의 광케이블 공급계약을 맺었으며 이와 함께 광선로 진단 시스템 적용을 위한 기술심사를 이미 통과한 상태다. 특히 카타르를 비롯한 중동 지역은 통신환경이 열악하여 광선로의 유지보수가 중요하므로 향후 진단 시스템에 대한 수요가 증가할 전망이다.

 

 

 

 

국내 최초, 세계 최초 개발 제품 다수

 

이외에도 국내 최초로 심해자원 탐사 및 개발에 활용될 엄빌리컬 케이블(Umbilical Cable) 개발, 세계에서 가장 가는 10기가비트(Gbps) 통신케이블 개발, 세계에서 가장 얇은 무선 충전 모듈 개발 등 세계최초, 국내 최초의 수식어를 전매특허로 사용하고 있을 정도로 우수한 기술력을 자랑한다.

엄빌리컬 케이블(Umbilical Cable)은 원격으로 조정되는 심해자원 탐사 및 개발용 무인잠수정(ROV:Remotely Operated Vehicle)에 전원을 공급하고 통신 데이터 및 각종 신호의 제어를 통해 로봇팔, 센서, 카메라 등을 작동하게 하는 등 해저 자원개발에 필수적인 제품이다.

세계에서 가장 가는 10 기가비트(Gbps)급 랜케이블은 외경이 세계에서 가장 가는 7.0mm로 해외업체가 7.2~8mm 수준인 데 비해 가볍고 설치가 용이하며, 포설공사에 필요한 공간을 대폭 줄여주기 때문에 공사비 절감 효과가 있다.

0.32mm로 세계에서 가장 얇은 스마트폰 용 무선 충전 모듈은 자기 유도 무선 충전 기능뿐 아니라, 근거리무선통신기능(NFC)까지 갖춰, 현재 생산되고 있는 스마트폰의 두께를 그대로 유지하면서도, 무선 충전과 무선 데이터 통신 기능을 그대로 사용할 수 있게 해 준다. 기존 충전 모듈이 0.5m 두께였던 점을 감안하면, 40% 줄어든 크기다. 이 제품은 현재 무선 충전 분야를 선도하고 있는 세계무선충전협회(WPC, Wireless Power Consortium)의 치(Qi) 인증 규격에 부합하여, 해외 138개 회사의 제품과 호환된다.

LS전선이 가장 얇은 무선 충전모듈 개발을 위해 권선형 코일(Winding Coil) 대신 필름 형태의 코일을 개발하고, 여기에 패턴 분할 기술을 도입, 충전모듈 박막화의 걸림돌이었던 발열과 충전 효율 하락이라는 두 가지 문제점을 개선했다. LS전선의 무선 충전모듈은 완전 방전상태에서 완전 충전까지 2시간가량이 필요, 유선 충전기와 동일 효율을 지닌다(2,000mAh 기준). 또한 충전시 교류저항으로 인해 발생하는 온도 상승도 5℃이내로 억제하는 데 성공했다. LS전선은 해당 기술에 대한 특허를 출원한 상태다.

 

LS전선 www.lscns.com

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - LS전선, HVDC·해저케이블 글로벌 리더로 ‘우뚝’