유튜브 브리핑

전력망의 ‘에어백’,
전류 폭주를 막는 기술 SFCL

데이터 센터, 재생에너지, 전기차 등 전기 사용량이 큰 산업들이 확장되며 안정적인 전력 공급의 중요성이 강조되고 있는 요즘인데요.
이번 시간에는 전력망의 빠르고 안전한 보호 장치 SFCL에 대해 알아본 LS E 지식토크 영상을 브리핑 해보겠습니다.

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전기 사고 발생 시,단 0.002초 만에
전류의 폭주를 막는다!

고장전류*가 폭주하는 사고 상황 발생 시 전력망을 보호하는 에어백 같은 존재가 있습니다. 전력망의 보이지 않는 수호자, 초전도전류제한기 SFCL(Superconducting Fault Current Limiter)인데요. 이번 영상에서는 전력 시스템을 연구하고 있는 한양대학교 배성우 교수, LS ELECTRIC에서 SFCL 개발을 담당하고 있는 김영곤 매니저, 그리고 김남희 아나운서가 함께 SFCL 기술에 대해 이야기를 나눴습니다.

*고장전류: 전력 계통에 단락, 지락 또는 기타 이상 상태가 발생했을 때 흐르는 비정상적으로 큰 전류

전력망에 갑자기 사고가 발생하면 전류가 확 몰리곤 하는데요. 이때 전류의 폭주를 막아 줌으로써 정전, 화재 등 2차 사고 발생 위험을 낮추는 기술이 바로 SFCL입니다.
SFCL은 평상시에는 저항이 없어 전력 손실 없이 전류를 통과시키지만, 사고가 발생하면 단 2ms만에 고장전류를 감지하고 저항을 생성하여 폭주하는 전류를 낮춰주는 역할을 합니다. 그리고 상황이 종료되면 짧은 시간 안에 재냉각 후 복귀합니다. 쉽게 말해 전기 사고 발생했을 때 전류가 치솟기 전에 재빨리 전력계통을 보호하여 더 큰 피해를 막아주는 빠르고 똑똑한 보호 장치라고 할 수 있습니다. 그야말로 전력망의 ‘순간 대응 전문가’인 것입니다.

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SFCL이 필요한 이유는?

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최근 데이터 센터, 재생에너지, 전기차 산업 등이 발전하며 전력 사용량이 크게 늘어났는데요. 만약 전력망 계통에 고장전류가 폭증하면 설비가 손상되는 문제가 발생합니다. 그런데 기존의 차단기만으로는 고장전류를 빠르게 차단 하기 어렵고 대규모 정전으로 이어질 수 있습니다. 데이터 센터나 병원 등 공공시설에서 대규모 정전이 일어나게 된다면 큰 혼란과 막대한 비용 손실이 발생할 수 있는데요. 이때 더 빠르고 안정적인 보호장치 SFCL이 큰 역할을 하게 됩니다.

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LS ELECTRIC의 SFCL 핵심 기술 세 가지를 짚어 보겠습니다!

1사고 발생 2ms 이내에 반응하는 초고속 응답성

2영하 200℃ 이하에서 작동하는 초전도체 냉각 기술

3실운전 및 유지 보수를 통한 경험 및 데이터

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LS ELECTRIC의 SFCL 개발 방향은?

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이렇게 중요한 SFCL 기술의 개발 방향도 궁금한데요.
LS ELECTRIC은 연구실을 넘어서 실제 한전 상업용 변전소에서 실증 운용도 했고, 실제 계통에서 SFCL이 정상적으로 작동하는 것을 보여주며 기술 신뢰성을 입증 했습니다. 또한 우리 회사의 공인 시험 기관 PT&T(Power Testing & Technology Institite)를 통해 반복 검증도 마치며 기술의 안정성과 신뢰성을 더욱 강화했습니다. 게다가 LS ELECTRIC은 핵심 부품부터 제어 및 보호 기술까지, 냉각기를 제외한 모든 제품을 자체 개발했다는 사실! 더불어 공급망 자립과 즉시 유지보수 체계도 함께 갖췄습니다. 또 국내 단체 표준도 우리 회사가 주도하고 있어 글로벌 표준 경쟁에서도 앞서 나가고 있지요.

 
 
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LS 전선의 초전도 케이블과 SFCL을 결합한 솔루션 ‘하이퍼그리드 NX’ 이야기도 빼놓을 수 없는데요. ‘하이퍼그리드 NX’는 대규모 데이터 센터나 반도체 공정에 최적화된 고신뢰 전력망 솔루션입니다. 배전급 세계 최대 용량에 콤팩트한 설계까지, CES2025에서 혁신상을 수상하는 등 해외에서도 주목하고 있는 기술력입니다. 현재 유럽과 미국의 데이터 센터도 프로모션 중인데요. 필요에 따라 국제 표준화도 함께 진행할 예정입니다.

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SFCL은 초전도 전력망으로 확장 중

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*EMS(Energy Management System) : 전력계통을 안정적이고 효육적으로 운영하기 위해 발전기 및 송전 설비 특성에 최적인 제어기법을 적용하여 대규모 전력계통의 발전/송전/배전 시스템 감시 및 제어 수행

기술과 실증 경험, 그리고 해외 확장성까지 갖춘 LSELECTRIC의 SFCL은 어떤 모습으로 진화하게 될까요? SFCL은 단독 장치를 넘어 초전도 케이블과 결합한 초전도 전력망으로 확장되고 있습니다. 효율을 더 높이는 새로운 송전 방식으로 송전 손실과 전자파가 없는 저탄소, 고효율 송전을 이룩할 수 있게 될 것입니다. 이러한 시스템은 적용 영역도 점점 넓어져서 도시나 산업단지, 그리고 데이터 센터와 같은 고밀도 전력 수요 지역에서 특히 효과적입니다.

AI 기술과의 연계도 가능한데요. SFCL의 동작 데이터를 EMS*가 분석하여 앞으로 발생할 사고를 예측하고 전력망을 최적화할 수 있습니다. AI와 빅데이터를 기반하여 자율 제어 시스템도 가능하게 된 것입니다. 기술 발전에 따라 SFCL과 초전도 전력망 또한 지능형, 자율형 인프라로 진화하고 있습니다.

단 2ms의 짧은 시간 안에 전력망을 빠르게 지켜주는 보호 기술 SFCL은
우리의 산업과 일상을 지켜주는 방패 역할을 해 줄 것입니다. 앞으로는 초전도 전력망 또한
AI 기반 자율 시스템으로 전력 인프라 전체가 한 단계 더 진화할 것으로 예상됩니다.
LS ELECTRIC은 이 모든 변화의 중심에서 실계통 실증, 국산 기술, 통합 솔루션까지
모두 갖춘 글로벌 리더로서 자리매김하고 있습니다.

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전력망의 안전과 미래를 책임질 LS ELECTRIC의 기술,
SFCL에 대해 알아볼 수 있었던
이번 영상의 풀 버전은 QR코드를 스캔하거나 클릭하여
확인하실 수 있습니다.

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