일본, 전력손실 '제로' 초전도 송전 실용화 단계 진입

송전 과정에서 생기는 전력 손실을 거의 '제로'(0) 수준으로 줄이는 초전도 송전이 일본에서 실용화 단계에 진입했다.

13일 니혼게이자이신문(닛케이)에 따르면 JR철도종합기술연구소가 초전도 송전에 필요한 냉각 관련 비용을 대폭 줄인 세계 최장급 송전선을 개발해 철도회사들이 사용을 검토하기 시작했다.

송전 손실은 주로 전선의 전기 저항에 의해 전기가 열로 바뀌는 형태로 발생한다.

그러나 송전선을 냉각해 초전도 상태로 만들면 전기 저항이 없어지기 때문에 송전 손실을 거의 제로에 가깝게 피할 수 있지만 비용이 문제였다.

JR철도종합기술연구소는 비용 문제를 극복하기 위해 원래 섭씨 영하 269도로 냉각해야 했던 것을 영하 196도에서 초전도 상태로 만들 수 있는 소재 개발을 추진해 기존의 고가 액체 헬륨과 비교해 가격이 10% 이하인 액체 질소로 냉각제를 바꾸는 데 성공했다.

이는 송전선을 덮는 형태로 액체 질소를 흘려보내 효율적으로 송전선을 냉각하는 기술이라고 한다.

초전도 송전선 운영비의 상당 부분을 차지하는 냉각 비용이 크게 줄면서 실용화를 목전에 두게 됐다.

JR철도종합기술연구소는 세계 최장급으로 실용화 수준인 1.5㎞의 송전선을 미야자키(宮崎)현에 설치해 실증 시험을 진행하고 있다.

이 송전선으로는 철도에 필요한 1천500V(볼트) 전압으로 수백 암페어(A)의 전류를 보낼 수 있다.

일본에너지경제연구소에 따르면 일본의 송전 손실률은 4% 수준이다.

전국 철도회사가 전철 운영에 쓰는 전력이 연간 약 170억 킬로와트시(㎾h)인 점을 고려하면 단순 계산으로 약 16만 가구가 쓸 수 있는 7억kWh의 송전 손실이 발생하는 셈이라고 한다.

초전도 송전은 전압이 잘 떨어지지 않아 전압 유지에 필요한 변전소를 줄일 수 있는 것도 장점으로 꼽힌다.

일본은 도시 지역에선 변전소를 3㎞마다 설치하는데, 한 곳당 유지비가 연간 2천만엔(약 2억원)에 달한다.

닛케이는 여러 철도회사가 초전도 송전에 관심을 보이고 있다며 일본에서 채용되면 철도 분야에서 세계 최초로 초전도 송전이 실용화하는 것이라고 전했다.

/연합뉴스