[더테크 이승수 기자]  한국전기연구원(KERI) 전력케이블연구센터 권익수 박사 연구팀이 해상풍력용 해저 전력케이블의 장기 신뢰성을 정밀하게 검증할 수 있는 새로운 평가 플랫폼을 개발했다고 8일 밝혔다.

탄소중립 실현과 에너지 고속도로 구축을 위해 신재생에너지가 필수적인 가운데, 경제성과 효율이 높은 해상풍력 발전은 국내외적으로 큰 주목을 받고 있다. 그러나 바닷속 해상풍력 전력케이블은 해류로 인해 지속적인 기계적 스트레스를 받기 때문에 장기적인 신뢰성을 확보하는 것이 핵심 과제다.

현재 전력케이블 표준 시험은 전기·열 스트레스를 먼저 인가한 뒤 기계적 스트레스를 추가로 가하는 ‘순차적 방식’으로 이뤄진다. 하지만 권익수 박사팀은 이 방식으로는 해상풍력 환경에서의 신뢰성을 충분히 보장하기 어렵다고 판단, 전기·열·기계적 스트레스를 동시에 인가하는 새로운 복합 시험 기술을 제안했다.

이를 구현하기 위해 연구팀은 기존 장비와는 전혀 다른 구조 설계를 도입했다. 고전압과 기계적 하중이 동시에 작용하는 상황에서 안전성과 안정성을 확보하고, 다수의 센서를 정밀하게 부착·계측할 수 있는 기술적 난제를 해결한 것이다. 그 결과 실제 해상 환경을 모의해 케이블의 장기 신뢰성과 안전성을 기존 방식보다 훨씬 정밀하게 검증할 수 있게 됐다.

권익수 박사는 “바다는 육지보다 훨씬 까다로운 환경인 만큼 해저 전력케이블의 성능 평가는 더욱 엄격해야 한다”며 “이번 성과는 기존에 없던 세계 최초의 새로운 평가 플랫폼을 제시한 것”이라고 말했다.

KERI는 이번 기술과 관련한 국외 특허를 확보했으며, 다양한 해역 조건과 케이블 종류를 대상으로 시뮬레이션을 확대해 데이터 기반의 평가 신뢰성을 더욱 높여 나간다는 계획이다. 궁극적으로는 이번 기술을 해상풍력용 해저 전력케이블의 국가 표준 시험평가 방법으로 제정하는 것을 목표로 하고 있다.

한편, KERI는 과학기술정보통신부 산하 국가과학기술연구회 소속 정부출연연구기관으로, 이번 연구는 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원의 신재생에너지핵심 기술개발사업(풍력) 지원을 받아 수행됐다.