송변전 및 변전 설비의 확충

 

1. 송변전 설비현황

생활수준의 향상과 산업의 고도화에 따라 송변전설비는 양과 질적인 면에서 비약적인 확충과 개선이 이루어 졌다. 1970년대 중반까지만 하여도 154㎸ 계통에 의지하여 오던 지역간 전력융통(電力融通)은 1976년 국내 최초로 345㎸ 초고압 송전선의 운전이 시작된 이래 2000년 12월 말까지 총 26,582C-㎞의 송전선이 전국 및 수도권에 걸쳐 환상망(環狀網)을 이루게 되었다. 그리고 1997년 6월 30일 345㎸ 신김제변전소에서 50만㎸A 2대를 가압 계통에 병입함으로써 변전설비 용량도 1억㎸A를 돌파하게 되었다. 특히 1999년 12월에는 국내 최초의 765㎸ 전압격상 송전선로가 당진화력에서부터 신당진변전소까지 302C-㎞가 준공되어 345㎸로 가압됨으로써 공급신뢰도 향상과 전력손실 감소에 획기적인 기여를 하게 되었다. 또한 제주지역의 전 력계통을 안정화 시키고 발전원가를 절감시킬 목적으로 직류전압 ±180㎸, 송전용량 30만㎾의 제주∼육지간 해저케이블 101㎞ 2회선을 1997년 11월에 준공하여 운전 중이다. 한편 345㎸ 가공 송전선과 154㎸ 지중케이블이 본격적으로 계통에 병입되기 시작한 1970년대 말부터 심야 경부하시 계통전압 상승이 문제되어 1980년부터 345㎸ 초고압변압기 3차측에 분로리액터를 설치하기 시작한 이래 2000년 말까지 6,882㎹AR의 분로리액터를 설치했다. 또한 생활 수준의 급격한 향상에 따른 대도시의 저역률(低力率) 냉방부하 급증으로 저전압 현상이 두드러져 1998년 7월에는 국내 최초로 345㎸ 서대구 모선에 ±100㎹A 규모의 SVC를 설치 운전 중이다. 과거 40여년간 송전선은 1961년의 3,244C-㎞에서 2000년 말에는 26,582C-㎞로 늘었으며, 변전설비는 1961년의 892㎹A에서 2000년 말에는 125,376㎹A로 대폭 확충되었는데 그 변천추이는 <표 7-1>과 같다. <표 7-1> 송변전설비 변천추이 구분 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2000 송전설비 (C-㎞) 765㎸                 595 345㎸       391 2,097 4,203 4,941 6,256 7,281 154㎸ 1,045 1,363 2,896 4,211 6,318 8,497 11,189 14,181 16,979 66㎸ 2,199 3,010 3,463 4,124 4,483 4,389 3,721 2,705 1,727 계 3,244 4,373 6,359 8,726 12,898 17,089 19,851 23,142 26,582 변전설비 (㎹A) 345㎸       1,167 7,333 15,336 24,172 41,675 53,116 154㎸ 373 668 2,540 4,671 10,967 18,259 29,767 52,059 70,856 66㎸ 519 902 1,266 2,075 2,209 2,207 2,235 1,971 1,441 계 892 1,570 3,806 7,913 20,509 35,802 56,174 95,675 125,413

2. 계통전압과 계통구조의 변천

한전 창립이래 40년에 걸친 전압계층 변천과정을 살펴보면 전압계층별 역할과 규모가 급속히 변화되는 과도기적 현상이 나타나고 있다. 이는 전력수요의 급성장에 효과적으로 대처하고 한정된 국토의 이용률을 제고하기 위해 전압계층별 역할을 재조정함으로써 전력공급계통의 대용량화와 단순화를 도모하는 장기적 기반 구축의 과정이라 할 것이다. 전압계층별 역할 변화의 두드러진 특징은 지역간 전력 융통을 담당하는 기간 계통이 154㎸ 송전망에서 1976년 10월에 운전을 개시한 345㎸ 계통으로 빠르게 전환되고 있는 점이다. 이는 전력수요의 급증과 대용량 발전소의 건설, 그리고 지역간 수급의 불균형 심화로 대용량 융통설비가 필요하게 되면서부터이다. 345㎸ 계통의 확대로 154㎸ 계통은 이제 지역 내 배전부하 공급용 계통으로 역할이 바뀌게 되었다. 또한, 배전용 변전설비를 살펴보면 1981년까지는 66㎸ 계통과 154㎸ 계통이 함께 성장해 왔다. 그러나 농어촌전화사업이 완료되고 도시화와 산업화의 진전에 따라 급속히 성장하는 전력수요를 감당하기 위해 66㎸ 변전소 승압과 154㎸ 신규변전소의 건설이 확대되었다. 따라서 66㎸ 변전설비는 1981년 150개 변전소 2,209㎹A에서 2000년 현재 32개 변전소, 1,441㎹A로 대폭 축소되었다. 반면 154㎸ 변전설비는 1981년 100개 변전소, 10,967㎹A에서 2000년 현재 399개 변전소, 70,856㎹A로 646배 이상 확충되었다. 따라서, 전력계통 전압 계층은 345㎸-154㎸-66㎸-22㎸의 다단계 계층에서 목표 전압계층인 765㎸-345㎸-154㎸ 체계로 바뀌는 완성단계에 와 있다. 다만 765㎸ 송전전압은 400만㎾ 이상 대규모 전원단지 개발로 345㎸ 송전선로 3개 루트이상의 경과지가 추가로 필요한 대단위 전원단지와 수도권간 직접 연결 송전선로로 이용할 계획으로서 2002년에 도입할 예정이다.

3. 계통계획 기법 개선

송변전 설비계획의 목적은 신뢰성 있고 경제적인 송변전 설비망을 구성하는 것이다. 전력수요 예측과 전원개발계획이 이루어지면, 이를 바탕으로 수요단(需要端)과 발전단(發電端)을 연결시켜주는 송변전 설비계획이 확정된다. 이 과정에서 전력계통 전체에 대한 경제성 및 기술성을 평가하여 발전소 위치 또는 송전망 병입시기 결정 등 전원개발계획과 송변전 설비계획이 반복적으로 수정된다. 송변전 설비계획을 수립하는데 있어서는 전력수요 포화시점의 지역별 수요분포 및 전원개발계획을 기초로 송변전설비 계획을 작성하고 이를 바탕으로 계통신뢰도 및 기술적 타당성을 검토하여 연도별 계통을 하향식으로 구성하는 방식과, 현재의 송변전 설비 상황을 토대로 수요포화 최종 연도까지 연도별 계통을 상향식으로 구성하는 두 가지 방식간의 조화가 요구된다. 이러한 일련의 송변전 설비계획업무는 복잡한 경제성 평가 외에도 방대한 기술계산이 필요하므로 전자계산기의 이용은 필수적이다. 송변전 설비계획을 지원하기 위한 전산 프로그램들은 국외로부터 도입되거나 국내에서 개발되어 사용되어 왔는데, 그들의 기능을 대별하여 보면 지역수요예측, 최적장기송전계통계획, 계통분석, 과도현상 해석 등을 들 수 있다. 1970년대까지는 미국에서 개발한 PECO(Philadelphia Electric Company) 프로그램을 활용하다가 1980년대에 와서는 PSS/E라는 대화식 계통분석 프로그램을 미국에서 도입해 사용했다. 1988년에 지역 수요예측을 위해서 한국전기연구소에서 개발한 KOREA/D라는 프로그램이 도입되었으며, 이후 1998년에 'KORED 98'이라는 이름으로 기능이 개선되었다. 이 프로그램은 전국을 22개 및 85개 지역으로 구분하여 계량경제학적 방법으로 지역별 장기 수요를 예측한다. 한편 수요포화 연도의 송변전 설비망을 확정짓는데 필요한 ORELIA 프로그램이 1988년 프랑스전력공사(EDF)에서 도입되어 초고압(765㎸) 격상의 경제성 검토에 활용되었다. 이 ORELIA 프로그램과 함께 도입된 MEXICO 프로그램은   각 연도별 송변전 설비망의 공급지장비 및 공급지장전력량 등을 산정할 수 있어 설비계획기간의 연도별 우선 보강 송전선로를 판별하는데 이용해 왔다. 1995년에 지역급전의 전력계통 해석업무 전산화 차원에서 각 전력관리처에도 PC용 PSS/E 프로그램이 보급됨에 따라 그 사용 저변이 넓어지게 되었다. 765㎸ 초고압 도입 등 고전압 계통규모의 증가에 대비하여 뇌 및 개폐 서어지(Surge)에 대한 연구 목적으로 1980년 6월 미국 GPU(Government Public Utility)로부터 IBM용 BPA/EMTP를 무상으로 제공받아 사용하기 시작했다. 이 프로그램 도입으로 전력계통의 과도현상 해석 외에 정상상태, 고주파 해석 및 기계적 현상 분석도 가능하게 되었다. 이후 유럽 EMTP 사용자 그룹인 Leuven EMTP Center에서 1987년 7월에 PC에서 운용되는 ATP(Alternative Transients Program)를 도입하여 EMTP의 사용자 저변을 넓히기 시작했다. 1994년에는 EMTP에 직류송전 해석기능을 강화한 EMTDC의 UNIX판이, 1997년에는 DCG/EPRI EMTP96이 각각 전력연구원을 통하여 도입되어 사용되고 있다. 또한 1997년 6월에는 미국전기연구소가 개발한 PSAPAC이라는 전력계통 해석용 프로그램이 전력연구 원에서 도입되어 주로 가변 AC송전시스템(FACTS) 연구에 활용되고 있다.

4. 154㎸ 이하 송변전 계통 구성

가. 66㎸ 송변전계통 1980년대에 와서 농어촌전화사업이 완료되고 전력수요의 지속적 증가에 따라 기존 66㎸ 설비는 용량부족 문제의 해소와 도시확장에 따라 도심지 내에 위치한 66㎸ 설비의 안전상 문제점을 해결하기 위해 66㎸ 변전소의 부하를 154/22.9㎸ 변전소로 승압시키고, 도심지 66㎸ 설비도 본격적인 정비를 실시했다 . 그 결과 1990년까지 10년 동안 66㎸ 송전선로는 3,877C-㎞로 14％ 감소되었고, 변전소도 87개소로 42％ 감소되었다. 또한 2000년 현재 66㎸ 계통은 송전선로 1,727C-㎞, 변전소 32개소로 제주와 강원도 및 호남 도서지역 등 부하 저밀도지역 일부만 공급하고 있으며, 향후 강원지역의 전철부하가 154㎸ 전압으로 승압되는 2006년 이후에는 66㎸ 송전계통은 우리나라 전력계통에서 점차 자취를 감추게 될 것이다. 나. 154㎸ 송변전계통 (1) 변전계통 1982년부터 1991년까지 10년간은 154㎸ 변전소는 급속히 증가한 전력수요 공급과 66㎸ 변전소의 승압 및 증설을 통해 1981년 당시 100개 변전소, 1만967㎹A 용량이었던 설비규모를 205개 변전소, 2만9,767㎹A 용량으로 대폭 확충했다. 또한, 변전소 당 공급능력을 높이기 위해 40㎹A 변압기 3대 설치가능 규모에서 60㎹A 변압기 4대 설치가능 규모로 확대시켰으며, 대도시지역 환경친화와 집단민원 유발문제를 해소하기 위하여 부산변전소를 시작으로 10년간 44개 변전소가 옥내 GIS형 변전소 형태로 건설되었다. 그리고 갈수록 어려워지는 대도시지역 변전소 부지 확보난을 해소하기 위해 1985년 시범적으로 한전본사 별관지하에 복합건물 지하변전소를 건설했다. 1991년 이후에는 더욱 가속화되는 수요성장에 맞추어 연 평균 23개 신규변전소를 건설했으며, 변전소 형태는 90년대 초기에는 도시지역은 옥내 GIS형, 농어촌지역은 옥외형으로 건설하다가 후반기에는 옥내 GIS형으로 표준화했고 대도시 지역에는 복합건물 지하변전소 건설을 확대하여 급증하는 민원에 적극 대처해 왔다. 그리고 대도시 지역에는 복합건물 지하변전소 건설이 더욱 더 확대되었다. 2000년 말 현재 154㎸ 변전설비는 399개 변전소, 70,856㎹A이다. (2) 송전계통 전기 3사 통합 당시 154㎸ 송전계통은 문산∼수색, 화천수력∼수색, 수색∼대전, 대전∼상주, 영월화력∼상주, 상주∼대구 및 영월화력∼상주간 등 606C-㎞의 수지상(樹枝狀) 계통으로 구성되어, 지역부하를 공급하고 있던 66㎸ 및 22㎸ 계통에 전력을 공급하는 기간송전망 역할을 했다. 1961년부터 1981년까지 20년간 154㎸ 송전선 규모는 6,381C-㎞로 10배 이상 확장되었고 전국적인 환상망 계통으로 구성되어 우리나라 전력계통의 중추적인 역할을 담당해 왔다. 1982년부터 1991년까지 10년간 154㎸ 송전계통의 성장을 살펴보면 지역간 대전력 수송은 1976년 최초로 운전을 개시한 345㎸ 송전계통이 담당하게 되었고, 154㎸ 송전계통은 지역 내의 전력수요를 공급하는 지역 송전망으로서의 역할을 담당하여 양과 질적 성장을 거듬해 왔다. 이 기간 중 설비확장 규모는 4,808C-㎞가 증가한 11,189C-㎞로서 1981년 당시보다 1.8배로 확충되었고, 질적인 면에서도 그 동안 주류를 이루고 있던 ACSR 240㎟, 330㎟ 단도체에서 410㎟ 복도체 위주로 건설하여 회선당 송전능력을 기존선로의 2배 이상인 400㎿로 높여 급속히 증가하는 전력수요를 원활히 공급할 수 있었다. 또한 이 기간은 도심지역의 미관 향상과 가공선로 경과지 확보난을 해소키 위해 국산화 개발에 성공한 지중 송전선을 본격적으로 건설하기 시작한 기간이라 할 수 있다. 1992년 이후 154㎸ 송전계통 구성은 획기적인 변화를 맞게 되었다. 그 동안 전력수요 성장에 따른 공급능력에 맞춰 154㎸ 송전계통은 2000년 말 현재 16,747C-㎞로 증가했으나 이와 함께 건설여건 및 기술적인 측면에서의 새롭게 부각된 문제점을 해결해야 할 필요성이 대두되었다. 첫째, 그 동안 전력설비는 국가기간산업으로 인정되어 국민들의 큰 저항없이 건설돼 왔다. 그러나 최근 전력설비에 대한 부정적 시각과 기피현상의 확산으로 집단민원이 빈번해 지자 대부분의 송전선로가 적기에 준공되지 못하여 전력공급에도 차질이 초래되는 위기를 맞게 되었다. 이에 따라 과거 5년 단위의 중기계획으로 수립하던 154㎸ 송전선로 건설계획을 10년간의 장기계획으로 전환하여 충분한 건설기간을 확보토록 했으며, 동일 경과지에 4회선 철탑 건설, 대용량 송전선 채택 등으로 송전선로 경과지가 최소화 되도록 했다. 또한 환경 친화를 위해 지중 송전선로 건설을 더욱 확대하게 되었다. <표 7-2> 향후 10년간(1999∼2008년) 154㎸ 송변전설비 계획 구분 1999 (실적) 2000 2002 2004 2006 2008 송전선로(C-㎞) 16,065 17,241 19,234 20,217 21,237 22,047 변전소수(개소) 373 406 461 508 553 584 변전용량(㎹A) 66,929 70,735 76,767 83,267 89,380 93,960 둘째, 전력계통이 대형화하고 복잡화함에 따라 전력계통은 공급능력 확보 뿐 아니라 고장전류 초과, 저전압발생 등 기술적 문제점이 발생되어 이를 해결하는 새로운 계통구성 방안이 요구되었다. 이에 따라 과거 전국적인 환상망 구성과 다중 연결로 운전하던 154㎸ 송전계통을 345㎸ 변전소 단위의 작은 지역 내에서만 연결 하여 운전되도록 기존 송전선로의 분리 및 지역간 연결 송전선로 건설 배제 등 고장전류 억제를 위한 계통구성으로 전환했다. 즉, 154㎸ 계통은 345㎸ 변전소 하위계통으로서 154㎸ 변전소 4-5개를 연결하는 자체 환상망 형태의 2-3개 그룹으로 구성시키며, 다른 345㎸ 변전소의 154㎸ 계통과는 345㎸ 변전소 전면고장 경우의 전력공급용으로 1-2개 비상선로만 연결되도록 구성해 왔다. 이 구성방안은 전력수요가 포화되는 목표연도(2015년)를 겨냥하여 지속적으로 추진될 것이다. 한편, 1999년 확정된 장기 송변전 설비계획에 의해 향후 10년간 154㎸ 송변전설비는 <표 7-2>와 같이 확충할 계획이다.

5. 345㎸ 이상 초고압 계통 구성

가. 1980년대 초반 1976년 10월 20일 여수화력과 신옥천변전소를 잇는 우리나라 최초의 3454㎸ 초고압 송전선이 준공된 이래 345㎸ 송전계통은 해마다 증가를 거듭해 왔다. 1980년대 초반에는 중부지역에 보령화력, 영남지역에 월성원자력 및 삼천포화력이 345㎸ 계통에 병입됨으로써 경인, 중부, 영남, 호남권 4개 지역간에 2개의 345㎸ 환상망(신옥천∼서대구∼신울산∼북부산∼신마산∼신남원∼신옥천 및 신옥천∼동서울∼서서울∼청양∼신옥천)이 구성되었다. 그리고 이 계통에 8개 발전소(인천화력, 평택화력, 보령화력, 여수화력, 삼천포화력, 울산화력, 월성원자력, 고리원자력)와 12개 변전소(영서, 의정부, 동서울, 서서울, 청양, 신옥천, 서대구, 신포항, 신울산, 신양산, 북부산, 신마산) 및 1개 개폐소(신남원)가 연결되어 1984년 말 현재 전국에 걸친 회선긍장이 3,108C-㎞에 달함으로써 안정된 전력융통을 담당하게 되었다. 나. 1980년대 후반 이 기간 중에는 호남권에 영광원자력이, 영동권에 울진원자력이 각각 건설되어 345㎸ 계통에 연결되었다. 이들 대단위 발전소에서 생산되는 전력의 원활한 융통을 위하여 청양∼영광∼신광주∼신남원간 및 동서울∼신제천∼동해∼울진∼신영주∼신포항간 송전선로가 건설되어 우리나라 간선계통이 전국 1개 환상망(서서울∼동서울∼신제천∼신영주∼신포항∼서대구∼신울산∼북부산∼신마산∼신남원∼신광주∼영광∼청양∼서서울)과 지역 4개 환상망(신옥천∼동서울∼서서울∼청양∼신옥천, 신옥천∼신남원∼신광주∼영광∼청양∼신옥천, 신옥천∼서대구∼신울산∼북부산∼신마산∼신남원∼신옥천, 신옥천∼동서울∼신제천∼신영주∼신포항∼서대구∼신옥천)의 다중(多重) 환상망이 완성되었다. 다. 1990년대 초반 이 기간 중에는 다른 지역에 비하여 경인지역과 근거리에 위치하여 있는 중부권에 태안화력이 건설되었   으며 수요에 비하여 발전력이 절대 부족한 경인지역의 전력난 해소를 위하여 대단위 LNG복합발전소인 서인천복합발전소가 건설되었다. 이들 발전소의 계통병입을 위하여 태안-아산-보령간 및 중부권에서 생산되는 대규모 발전력을 경인지역으로 융통하기 위한 아산∼서서울간 송전선로가 건설되었으며, 인천화력∼서인천복합∼양주∼의정부간 송전선로가 준공됨으로써 서인천복합의 계통병입은 물론 수도권 환상망 (서인천∼양주∼의정부∼동서울∼신성남∼서서울∼신인천∼인천 화력∼서인천)의 완공으로 전국 최대부하 밀집지역인 수도권의 공급신뢰도를 획기적으로 향상시킬 수 있었다. 또한 무주양수발전소의 계통병입을 위해 최초로 양수발전소를 345㎸ 계통에 연결했다. 라. 1990년대 후반 및 향후 전망 1997년도에 도심지 밀집부하를 효과적으로 공급하기 위한 345㎸ 성동 및 중부변전소가 준공됨으로써 국내 최초로 345㎸ 지중선 및 345㎸ 옥내 GIS변전소 운전시대가 열렸다. 1998년 남부산변전소 건설에 이어 향후 2003년까지 신양재, 신부평, 영등포변전소가 건설될 예정이다. 한편 1997년도에 우리나라는 국제통화기금 관리체제 및 경제위기 등으로 재무여건의 악화와 전력수요 감소에 따라 장기 전력수요 예측이 여러 차례 조정됨으로써 1999년 말에 이르러 제5차 장기 전력수급계획 및 송변전설비계획이 확정되었다. 주요 신규전원 연결선로로는 삼천포화력 5, 6호기 계통병입에 따른 삼천포∼신김해간 86㎞를 1999년까지 완성하고 월성원자력 2, 3, 4호기의 계통병입을 위해 345㎸ 월성∼울주, 울주∼신경산 및 울주∼신울산간 연결선로 55㎞ 및 345㎸ 울주개폐소를 2000년 완성했으며, 하동화력 후속기 건설에 대비하여 하동∼의령간 송전선로 54㎞를 2000년까지 건설을 끝냈다. 대규모 석탄화력 단지인 영흥도화력의 계통연결을 위하여 영흥도∼신시흥간 38㎞에는 TACSR 480㎟ 4복도체선 2Route(4회선)를 2004년까지 단계적으로 건설할 예정이다. 또한 중부지역 석탄화력단지에서 생산되는 대규모 전력을 수도권에 공급하기 위하여 건설 중인 765㎸ 당진화력∼신안성간 송전선로와 연계하여 345㎸ 신안성∼신용인간 송전선로 24㎞가 2001년 건설될 예정이며, 동해안의 울진원자력 3, 4호기 준공에 따라 2000년까지 울진∼의정부간 263㎞ 구간 중 765㎸ 구간(신태백∼신가평) 157㎞를 제외한 나머지 구간 106㎞는 345㎸ 선로로 건설했다. <표 7-4> 345kV 송변전 설비현황 연도 송 전 설 비 변 전 설 비 구 간 회선×긍장(㎞) 소계 (C-㎞) 누 계 (C-㎞) 변전소 변전소수 변압기수 연계 누계 연계 누계 1981 월성N/P∼신포항 2×26(4B) 52 2,097   0 8 0 13 1982 삼천포T/P∼신마산 2×62(4B) 340 2,437 서대구 #2 2 10 2 15 신마산 #1 신마산∼신남원 2×108(4B) 신남원개폐소 1983 보령T/P∼청양 2×30(4B) 276 2,713 신마산 #2 0 10 2 17 청양∼서서울 2×108(4B) 신옥천 #2 1984 의정부∼동서울 2×33(4B) 466 3,179 청양개폐소 1 13 4 21 청양∼신옥천 2×79(4B) 의정부 #1 고리∼신양산 2×21(4B) 신양산 #1 신양리∼북부산 2×21(4B) 북부산 #3 고리∼신포항 2×79(4B) 서대구 #3 1985 동서울∼신제천 2×128(4B) 490 3,669 신제천 #1 1 14 3 24 영광∼신광주 2×56(4B) 신포항 #2 신광주∼신남원 2×60(4B) 영서 #3 1986 신제천∼동해 2×98(4B) 534 4,203 신광주 #1 2 16 3 27 동해 #1 영광∼청양 2×169(4B) 의정부 #2 1987 동해∼울진 2×60(4B) 535 4,738 신광주 #2 0 16 2 29 신포항∼신제천 2×207(4B) 서서울 #3 1988 울진∼신영주 2×92(4B) 186 4,924 신영주개폐소 2 18 4 33 청양 #1 신인천분기 2×3(2B) 동서울 #3 신마산 #3 신인천 #1 1989 영서분기 2×6(4B) 12 4,936 동해 #2 0 18 1 34 1990     0 4,936 신인천 #2 0 18 4 38 신울산 #3 신제천 #2 신양산 #2 1991 서인천∼인천T/P 2×3(4B) 5 4,941 서서울 #4 0 18 6 44 청양 #2 신포항 #3 서대구 #4 신영주 #1 의정부 #3 1992 의정부∼양주 2×32(4B) 318 5,259 영서 #4 2 20 4 48 서인천∼양주 2×48(4B) 양주 #1, 2 신광주∼신강진 2×79(4B) 신강진 #1 1993 보령∼서서울 2×142(4B) 312 5,571 신광주 #3 1 21 1 49 광양분기 2×15(2B) 광양개폐소 1994 무주분기 2×23(2B) 63 5,634 동서울 #4 1 22 3 52 신성남 #1 신성남분기 4×5(2B) 신마산 #4 1995 태안T/P∼아산 2×76(4B) 285 5,919 신인천 #3 5 27 14 66 신시흥분기 2×10(4B) 선산 #1, 2 서대구∼선산 2×35(4B) 신강진 #2 신김해 #1, 2 신김해분기 2×19(4B) 신성남 #2 신시흥 #1, 2 청원분기 2×2(2B) 신옥천 #3 신인천 #3 아산분기 4×1(4B) 아산 #1 청원 #1, 2 1996 신경산분기 2×20(2B) 2×22(4B) 408 6,327 북부산 #4 2 29 10 76 신시흥 #3 군산분기 2×27(4B) 신포항 #4 양주 #3 영광∼신남원 2×108(4B) 군산 #1, 2 신울산 #4 하동∼광양 2×27(4B) 신경산 #1, 2 광양 #1 1997 신김제분기 2×9(2B) 112 6,439 미금개폐소 7 36 18 94 광양 #2 중부 #1, 2 신당진분기 4×1(4B) 성동 #1, 2 신김제 #1, 2 신김해 #3 미금분기 4×1(4B) 신당진 #1, 2 신성남 #3 양주-중부 2×13(4B) 2×8(UG) 신영주 #2 신제천 #3 화성분기 2×5(4B) 4×1(4B) 아산 #2 화성 #1 미금∼성동 2×17(UG) 신고성 #1, 2 신양산 #3 1998         남부산 #1, 2 2 38 6 100 신고성 #2 신용인 #1, 2 화성 #2 1999 신당진분기 2×1(4B) 162 6,653 청원 #3 0 38 5 105 미금 #1 산천포∼심김해 2×80(4B) 신경산 #3 인천T/P #2 신강진 #3 2000 울주관련T/L 2×55(4B) 652 7,305 동해 #3 6 44 7 112 의령분기 4×4(4B) 하동T/P∼의령 2×54(4B) 울주개폐소 의령∼고령 2×50(4B) 서인천분기 2×1(4B) 의령 #1 울진∼신태백 2×49(4B) 의정부∼신가평 2×54(4B) 서인천 #1 신성남∼신양재 2×8(2B) 2×8(UG) 신양재 #1, 2 고령분기 4×2(2B) 고령개폐소 화성분기 4×3(4B) 신안성∼신용인 2×24(4B) 신온산 #1, 2 신온산분기 2×5(4B)

6. 초고압 지중선 건설확대

가. 지중송전의 장단점 발전소에서 생산된 전력을 변전소로 수송하는 송전선은 가공송전선과 지중송전선 두가지로 대별되는데, 이중 지중송전선은 철탑 용지확보 곤란 및 설비 안전, 도시 미관 저해 등 가공송전선 건설이 곤란한 경우, 즉 주로 대도시의 전력공급을 위하여 건설된다. 따라서 지중송전선은 가공송전선에 비하여 주변환경과 조화를 이룰 수 있고 폭풍우 및 빙설 등의 악천후에도 영향을 받지 않아 공급 신뢰도가 높지만, 가공송전선에 비해 공사비가 많이 소요되고 송전용량에 제약을 받으며 유사시에는 고장복구에 장시간이 소요되는 단점이 있다. 현재 우리나라에서 지중송전선에 사용되는 케이블은 OF 케이블과 XLPE 케이블 두 종류가 있다. OF 케이블은 절연지에 절연유를 함침(含沈)하여 사용하는 케이블로서 고분자 재료인 가교폴리에틸렌을 절연체로 사용하는 XLPE 케이블이 개발되기 전까지는 전력케이블의 주종을 이루었다. 현재는 XLPE 케이블이 OF 케이블에 비하여 전기적 특성이 우수하고 내열성과 내약품성이 우수하며 급유설비 등 부대설비가 필요 없고 절연유로 인한 환경오염 및 화재 등의 우려가 적은 장점이 있어 널리 사용되고 있다. 현재 한전에서 운영 중인 OF 케이블과 XLPE 케이블의 비율은 약 6:4 정도로서, 154㎸ 이하 선로에서는 기설 OF 케이블 분기 및 연결공사와 기설 관로 사이즈의 제약으로 XLPE 케이블 시공이 곤란한 경우 등 특수한 경우를 제외하고는 XLPE 케이블 사용을 원칙으로 하고 있으며 345㎸ 지중선로에는 XLPE 케이블이 아직 개발되지 않아 OF 케이블이 사용되고 있다. 그러나 현재 진행중 XLPE 케이블 개발이 완료되면 345㎸ 지중선로에도 점차 확대 적용할 예정이다. 현재 한전의 지중송전선로 설비현황은 <표 7-5>와 같다.   <표 7-5> 지중송전선로 설비현황 (2000년 12월 말 현재) 전압 l종류 OF XLPE POF 계(C-㎞) 345㎸ 93     93 154㎸ 685 593 21 1,299 66㎸ 2 11   13 계 780 604 21 1,405 나. 지중선 건설 변천사 (1) 주요 건설사업 우리나라는 1929년 아현동변전소와 순화동변전소간 2.1㎞ 구간에 22㎸급 SLTA 3심 지중송전선로 2회선을 건설한 이래, 1971년 8월에는 최초로 154㎸ OF 케이블을 서울화력발전소와 용산변전소 사이에   설치했으며, 1980년 4월에는 국내 기술로 개발, 생산된 154㎸ OF 케이블을 개봉변전소와 오류변전소 간 4.1㎞ 구간에 2회선을 설치했고, 1984년 5월에는 인천화력과 송현변전소간에 154㎸ XLPE 케이블을 최초로 건설했다 . 1997년 2월에는 초고압인 345㎸ 미금변전소와 성동변전소간에 16.7㎞ 2회선, 같은 해 5월에는 345㎸ 양주변전소와 중부변전소간에 7.7㎞ 2회선의 345㎸ OF 케이블이 준공됨으로써 드디어 본격적인 지중선의 초고압시대를 맞이하게 되었다. 이는 장기 초고압 전력계통의 일환으로 345㎸ 지중송전선로 건설계획을 수립한 이래 약 10여년, 그리고 최초로 154㎸급 지중송전선로를 건설한 이래 약 17년만에 이룩한 결실이다. 이러한 두 개의 345㎸ 선로 이외에도 1998년 7월, 부산의 345㎸ 북부산변전소와 남부산변전소간 22㎞ 구간에 OF 케이블 2회선을 준공하여 2000년 말 현재 약 93C-㎞의 345㎸ 지중선를 보유하게 되었고 2003년까지 약 123C-㎞의 345㎸ 지중송전선로가 추가로 신증설될 전망이다. 이와 같이 지중송전선로를 이용하여 공급신뢰도를 향상시켜 전력공급을 원활히 함으로써 날로 심각해지는 도심지의 전력난의 해소와 국민의 생활수준 향상에 크게 기여할 수 있게 되었다. 특히 345㎸ 지중송전선로 건설에 사용되는 OF 케이블 및 부속재는 전량 국산으로 생산하여 사용함으로써 지중선 분야의 제조 및 시공기술 수준을 한 단계 높였으며 현재 2001년 목표로 345㎸ XLPE 케이블의 개발을 추진중에 있다. 또한 지중선 관련기술 향상과 축적된 경험을 바탕으로 시공한 지중선 설비는 날로 증가하여 서울의 경우 지중화율이 2000년 12월 말 현재 75.6％에 달하고 있으며, 앞으로도 지중화 공사가 꾸준히 추진됨으로써 서울 등 대도시에서는 송전선 대부분이 지중화 될 전망이다. 현재 우리나라의 송전선의 지중화율은 < 표 7-6>과 같다. 345㎸ 지중송전선로를 설치하기 위한 지중토목설비는 도심지의 도로 굴착에 따른 교통체증과 다회선 수용 등 시공 및 설비운영 측면을 감안하여 기존의 관로방식을 지양하고 전구간을 전력구로 시공(대부분 터널식)하였으며, 전력구 규모는 345㎸, 154㎸ 등 다회선을 동일 전력구 내에 수용토록 하고 향후 증설될 케이블, 포설 및 접속, 유지보수 등을 감안하여 결정하고 있다. 또한 345㎸ 케이블은 선로의 중요성을 감안하여 케이블 외상보호 및 방재대책으로 모든 케이블을 방재 트러후(Trough) 내에 설치하고, 전력구   <표 7-6> 송전선로 지중화율 (2000년 12월 말 현재) 행정 구역 회선길이 (C-㎞) 지중화율 (％) 가공 지중 계 서울 170.2 528.5 678.7 75.6 부산 455.6 205.6 661.2 31.1 인천 288.8 179 467.8 38.3 대구 412.4 93.2 505.6 18.4 대전 332 56.5 388.5 14.5 광주 180.6 43 223.6 19.2 전국 24,974 1,608 26,582 6.05 에 수용되는 154㎸ 케이블은 XLPE 케이블로 설치하는 등 설비 안전에 만전을 기하고 있다. 345㎸ 지중송전선로의 과학적인 설비 운영을 위해 345㎸ 미금변전소∼성동변전소간 전력구 내에는 전력구내 설비의 운전정보 취득으로 설비의 운영효율을 제고하기 위해 전력구 출입자의 효율적인 감시가 가능하고 나아가 전력구내 온도(화재), 침수 등에 신속하게 대처하여 대형사고를 미연에 예방할 수 있는 최첨단의 종합감시제어시스템을 1998년 12월 설치하여 운영 중이다. 그리고 향후 케이블이 설치된 모든 전력구에 종합감시제어시스템을 확대 설치할 계획이다. 또한 345㎸ 전력구내 케이블 다회선 설치에 따른 온도상승으로 인하여 일어날 수 있는 케이블 허용전류 감소를 방지하여 지중송전용량을 극대화하고, 적정온도를 유지함으로써 전력구내 환경을 개선하기 위해 냉각시스템 설치도 추진 중이다 (2) 신기술 개발 추이 국가경제가 발전하고 국민 생활권이 도심지로 집중됨에 따라 도시의 전력수요가 해마다 증가하고 있어 대도시의 원활한 전력공급을 위한 지중선 건설이 불가피해졌다. 그러나 지중선은 가공선로에 비해 건설비가 많이 소요되고 전력구(터널)를 건설하기 위한 대규모 지중토목공사를 수반하기 때문에 이에 대한 적절한 대책이 시급히 요구되고 있다. 최근 지중송전분야의 동향을 살펴보면 케이블의 경우 도체는 압축연선, 도체분할 등을 통하여 도체 손실을 줄이고 있다. 그리고 절연재료의 경우 XLPE 케이블은 고품질의 절연재료 및 제조공정 기술의 향상을 통하여 단위 절연 두께당 전계강도를 높이므로 154㎸ XLPE 케이블의 절연체 두께를 23㎜에서 17㎜로 저감하여 연간 약 70억원 이상의 재료비를 절감하였고 케이블 외경의 축소로 사이즈가 작은 관로에도 포설이 가능하여 기설 OF 케이블의 용량증대를 위한 XLPE 케이블로의 교체가 가능해졌다. 한편으로 운반단위 케이블 조장이 길어져 장거리 구간 포설이 가능하여 맨홀 축조수 및 접속함수를 줄임으로써 경제적 효과를 기대할 수 있게 되었다. 또한 지중송전선로 설치를 위한 지중토목설비는 막대한 공사비 외에도 도로굴착이 수반되므로 교통체증 등 민원이 야기되어 공사 추진에 많은 어려움을 겪고 있으며, 이로 인하여 지중선로의 적기 준공에 차질을 빚는 경우가 빈번하다. 따라서 공사비가 저렴하면서도 공기를 단축할 수 있는 공법 개발이 절실히 필요한 실정이다. 향후 지중송전선로는 건설측면에서는 케이블 Compact화, 조립식 접속재, 저손실 대용량 케이블 개발과 함께 새로운 시공 공법 개발 등에 주력할 계획이다. 그리고 설비 운영측면에서는 정보화, 과학화를 통해 무고장으로 케이블 성능을 유지하는 기술을 지속적으로 연구 개발하여 급증하는 가공선 철거 민원과 주거 환경 개선욕구에 효율적으로 대처할 수 있는 환경친화적 송전설비로서 안정적인 전력공급에 일익을 담당하게 될 것으로 기대된다.

7. 초초고압 송변전시대의 개막

가. 765㎸ 송전전압 도입 배경 1961년 창사 당시 전국의 최대전력수요는 306㎿에 불과하던 것이 2000년에는 약 134배인 4만1,007㎿로 급성장했으며, 2015년에는 약 6만7,765㎿로 증가될 전망이다. 한편 전국 전력수요의 약 40％를 수도권에서 차지하고 있어 지역간 전력수급 불균형이 점차 심화되고 있다. 그리고 이 지역의 전력이 원격지에 있는 대단위 전원단지로부터 공급됨으로써 이러한 대전력을 34 5㎸ 송전선로로 송전할 경우 수개의 경과지가 필요하게 되어 용지확보의 어려움, 송전효율 저하, 환경 저해 등 많은 문제점이 대두될 것으로 예상되었다. 따라서 이를 해결하기 위한 수단으로 장거리 대전력수송에 적합한 765㎸ 송전전압을 도입하게 되었다. 나. 추진 경위 1978년 6월 장기간선계통계획을 수립하면서부터 1990년대 초초고압 송전전압 격상이 필요할 것으로 판단되었다. 그 뒤 이를 추진하기 위해 격상기술 검토요원에 대한 해외훈련계획을 확정, 1979년 5월부터 1980년 11월까지 미국 웨스팅하우스사에 19명과 스웨덴전력청에 2명 등 총 21명의 격상기술 검토요원을 선발하여 해외훈련을 실시했다. 그러나 1981년 이후 2차 석유파동 등으로 수요성장률이 급격히 둔화됨에 따라 초초고압 격상 추진이 잠정적으로 보류되었다. 그런 중에도 격상에 대비한 격상송전선의 코로나현상 등 환경장해 연구는 1984년부터 계속되었다. 그리고 1980년대 후반 송전전압 격상의 필요성이 다시 대두됨에 따라 격상전압 레벨, 격상시기 및 격상구간 등을 검토하기 위한 장기계통구성대책 연구를 한전, 기초전력공학공동연구소, 한국전기연구소 공동으로 1989년 9월부터 1991년 1월까지 수행한 끝에 사내외 의견수렴을 거쳐 1991년 7월 장기전력계통 구성대책을 추진하게 되었다. 이 계통구성 대책에서 격상전압은 765㎸로 하고 격상구간은 대단위 신규전원의 장거리 전력계통 연결선로로 동해안 북부 원자력입지와 경인지역으로 하며 신규 송전선 건설시기는 동해안 북부 원전의 최초호기 운전시점인 2000년대 초에 맞추어 추진하기로 했다. 또한 동해안 북부 원자력입지 확보의 불확실성(규모, 시기, 입지선정)에 대비한 경인∼타지역간 격상가능성을 동시에 검토했다. 그리고 이 사업을 효율적으로 추진하기 위해 우선 송변전처 내에 계통담당, 송전담당, 변전담당으로 구성된 잠정추진반에 이어 1992년 6월 765㎸ 격상사업을 계획하고 젠반기술을 검토하는 '송전전압격상추진반'이 발족되었다. 1993년 1월에는 765㎸ 설비 건설계획이 확정되고 그해 9월 765㎸ 격상사업 추진에 관한 기본계획을 수립했으며 1994년 11월 이사회에서 765㎸사업이 승인됨으로써 격상사업을 본격적으로 추진하게 되었다. 그리고 이를 효과적으로 수행하기 위한 사업소 조직으로 1994년 1월 345㎸건설처 내에 765㎸추진부를 신설하여 송전선로 경과지 선정업무를 전담케 했고, 1995년 1월에 이를 765㎸ 건설처로 확대 발족시켜 대관인허가 및 설계업무를 추진토록 했으며, 1996년 1월에는 건설공사가 착공됨에 따라 천안 및 원주지역에 2개의 건설소를 설치하여 765㎸ 송변전 건설사업 시공관리를 담당하게 했다.   다. 사업 개요 제1단계 사업으로서 송전선로는 각각 동해안(울진원자력) 및 서해 안(태안 및 당진화력)의 발전단지로부터 수도권까지 전력을 수송하기 위하여 2000년 7월에 신태백∼신가평 변전소간 155㎞를 준공했고, 2000년 12월에 당진화력∼신서산∼신안성 변전소간 178㎞를 준공하는 등 총연장 333㎞를 2회선 철탑으로 건설했다. 한편, 변전소는 4개소로 신서산변전소(2000㎹A), 신안성변전소(4000㎹A)는 2002 년 4월 준공계획이며, 신가평, 신태백변전소는 각각 6000㎹A의 설비를 2004년 3월에 준공할 계획이다. 2단계 사업으로서 송전선로는 울진원자력 5, 6호기 및 후속기의 전력수송을 위한 울진원자력∼신태백 변전소간 50㎞를 2005년 6월, 신고리원자력∼북경남변전소간 100㎞와 북경남∼서경북변전소간 70㎞는 2008년 3월, 서경북∼신안성 변전소간 140㎞와 신가평∼동두천변전소간 60㎞는 2011년 이후에 건설할 예정이며, 신안성∼신가평 및 서경북∼신안성 구간은 1회선, 나머지 구간은 2회선으로 건설할 계획이다. 또한 변전설비는 북경남변전소에 4000㎹A의 설비를 2008년 3월에, 서경북변전소에 4000㎹A의 설비를 2010년 3월에, 동두천변전소에 4000㎹A의 설비를 2011년 이후에 준공할 계획이다. 라. 사업추진 현황 (1) 송전선로 1단계 사업인 3개 송전선로는 1993년 2월부터 송전선로 경과지 선정에 착수하여 주민설명회 또는 공청회 등 주민의견 수렴을 거쳐 환경영향평가를 완료한 후 전원개발에 관한 특례법에 의거 정부의 실시계획 승인을 받아 1996년 2월 송전선로 건설공사에 착수했다. 한편, 765㎸사업을 반대하는 많은 집단민원이 발생되어 초기 사업추진에 큰 애로를 겪었으나 적극적인 주민설득과 지역지원사업을 통하여 이를 극복했으며, 적기준공을 위한 신공법 및 신장비를 개발 도입함으로써 1999년 12월 당진화력T/L(당진화력- 신서산 구간, 철탑 90기)을 준공했다. 또한, 신태백T/L(신태백-신가평구간, 철탑 317기)은 2000년 7월에, 신서산T/L(신서산-신안성구간, 철탑 259기)은 2000년 12월에 준공했다. 2단계 사업인 울진원자력∼신태백 구간은 경과지 선정을, 신안성∼신가평 구간은 환경영향평가를 진행 중에 있으며, 신고리원자력∼북경남, 북경남∼서경북, 서경북∼신안성 구간은 경과지 선정 작업중에 있다. (2) 변전소 765㎸ 변전소 1단계 사업중 신안성, 신서산변전소는 1996년 1월 전원개발에 관한 특례법에 의거 실시계획 승인을 받은 후 수많은 개인 및 집단 민원을 극복하고 용지를 확보, 1998년 3월 부지정지공사를 착공했다. 1999년 8월에는 본공사를 착공함으로써 본격적인 변전소 건설공사가 시작되었는데, 2002년 4월 변전소 준공과 함께 역사적인 765㎸ 송전시대가 개막된다. 또한 신가평, 신태백변전소는 1996년 1월과 1999년 1월에 각각 실시계획 승인을 받아 신가평변전소는 용지확보를 완료한 후 1999년 12월 부지정지공사에 착수했고, 신태백변전소는 2004년 3월 준공을 목표로 사업을 추진하고 있다. 또한 2단계 사업인 북경남, 서경북변전소는 현재 부지선정 작업중에 있다. 마. 765㎸ 격상사업의 특징 첫째 765㎸ 격상사업은 계획단계에서부터 설계, 시공에 이르기까지 국내기술진에 의해서 추진되어 기술 자립을 이루었고, 각종 신기술과 신공법을 개발하여 안정성과 경제성 및 시공능력을 향상시켰다. 송전선로의 경우 국내 최초로 강관철탑, 심형기초 및 조립식 Jumper 장치 등 신기술을 도입했고, Telescopic Excavator(굴착장비), 철탑 조립크레인 등의 신장비 개발은 물론 Semi Pre-fab 가선공법과 같은 신공법을 도입했다. 변전소의 경우도 구내에 충전부가 노출되지 않는 Full-GIS형으로 설계했으며, 765㎸ 변압기의 탱크분리운전 도입, 765㎸급 차단기의 2점절 차단기 채용, 고속도 접지개폐기를 이용한 다상재폐로방식 및 컴퓨터와 광LAN을 이용한 첨단 감시제어 및 예방진단시스템을 적용하여 신뢰성과 운전융통성을 향상시켰다. 둘째, 환경친화형 송변전설비 건설로 주변환경과의 조화를 도모하기 위해 기존의 앵글형 철탑보다 시각적 거부감이 적은 강관철탑을 사용하고 있으며, 자재 운반시에는 삭도와 모노레일 및 헬기를 시범 적용하는 등 현대식 건설기술을 도입하여 환경훼손을 최소화하고 있다. 변전소에는 3차원 그래픽 시뮬레이션을 통한 시각디자인으로서 최적의 환경친화형 변전소로 설계했다. 또한 변전소 구내에는 컬러 투수콘을 포장하며 울타리 주변에는 수림대를 조성하는 등 환경친화형 설비건설에 최선을 다하고 있다. 셋째, 765㎸ 계통의 중요성를 감안하여 완벽한 품질확보를 추구하고 있다. 송전선로와 변전소에 최초로 공사감리를 시행했고, 핵심기자재에 대하여는 세부절차에 따른 종합품질확보 대책을 수립했으며 주변압기와 GIS에 대한 전문가들의 설계검토회의를 시행했다. 또한 최초 개발품인 765㎸ 변전기기의 성능을 검증하기 위해 준공전 4개월간 실제 전압을 인가한 상태에서 시운전을 시행할 예정이다. 바. 기술개발 현황 (1) 해외기술 습득 1970년대 중반 345㎸ 격상은 외국의 자본과 기술에 의해 이루어졌으나 그동안 축적된 경험과 기술을 바탕으로 765㎸에의 격상은 우리의 힘으로 수행하자는 경영진의 결단이 있었다. 따라서 국내 기술 인력의 양성을 위해 1979∼1980년 사이에 미국과 스웨덴에서의 해외교육을 시행한 이래, 1993∼1997년까지 미국, 일본, 캐나다, 남아공화국 등에서 765㎸ 송변전설비의 설계 및 시공기술을 습득했다. (2) 기술연구 및 개발 765㎸ 송전계통은 절연문제, 코로나현상, 과도현상 등 기술적 특성이 345㎸ 송전계통과는 크게 다르기 때문에 사업착수에 앞서 기초기술에 대한 해석 및 대책이 필요했다. 따라서 해외교육을 이수한 기술진들을 중심으로 전력연구원에서 1980년대 초부터 765㎸ 송전의 기초기술에 대한 연구를 진행했고 그 이후에도 각 분야별로 총 32건의 연구과제를 단계적으로 진행하여 고전압 대용량 송전에 필요한 선진기술을 확보했다. 특히 1993년 4월 전북 고창에 실제 규모의 765㎸ 실증시험선로를 건설하여 환경장애 등 각종 시험을 진행하여 그 결과를 활용했다. <표 7-7> 765㎸ 사업내역 연도 송전설비 변전설비 구간 월 회선X긍장 (㎞) 누계 (C-㎞) 변전소 월 변전소수 변압기수 연계 누계 연계 누계 1999 기설     286             2000 신태백∼신가평 7 2X157(6B)               동서울Cross∼신안성 12 2X33(6B) 소계   380 666             2001 신안성 분기 4 2X1(6B)   당진T/P #1 4         신서산 분기 4 4X1(6B) 신서산 #1, 2(1,000MVA) 4 신당진분기 직결 4   신안성 #1, 2 4 소계   6       2 2 4 4 2004 신가평 분기 3 2X1(6B)   신가평 #1, 2, 3 3         신태백 분기 3 2X1(6B) 신태백 #1, 2, 3 3 소계   4 676     2 4 6 10 2005 울진∼신태백 6 2X49(6B)   신안성 #3 1         소계   98 774       4 1 11 2006 신안성∼신가평 6 1X75(6B)               소계   75 849       4   11 신고리∼북경남 3 2X100(6B)   북경남 3         부경남∼서경북 3 2X70(6B) 소계   320 1,189     1 5 2 13 2010 서경북분기 3 2X2(6B)   서경북 #1, 2 3         소계   4 1,193     1 6 2 15 2011 이후 서경북∼신안성   1X140(6B)   서경북 #3           북경남 #3 신가평∼동두천 2X60(6B) 신안성 #4 신서산 #3, 4(1,000MVA) 소계   260 1,453     1 7 5 20 (3) 기자재 및 건설장비 개발 765㎸ 송전선로에는 강관철탑을 비롯하여 6도체 Spacer Damper, 조립식 Jumper 장치, 송전금구류, 특수지역 애자장치 금구류 등의 기자재와 승강기 레일 및 추락방지장치 등의 안전설비를 국내기술로 개발 적용했으며, 각종 건설장비를 중소기업 지원과제로 개발함으로써 국내 산업육성은 물론 시공능력을 향상시켰다. 또한, 변전기자재로는 대용량으로서 철도수송을 고려한 상당 2탱크구조의 변압기를 개발했고, 차단용량( 정격전압 800㎸, 차단전류 50kA, 정격전류 8000A)이 큰 차단기와 2차 아크 소호용 고속접지 개폐기 등을 내장한 가스절연개폐장치를 개발했으며, 고성능 컴퓨터와 광LAN을 이용한 감시제어방식과 변전설비의 이상 유무를 상시 진단하여 고장을 사전 예방할 수 있는 예방진단시스템을 도입하여 765㎸ 변전소에 적용할 예정이다. 사. 사업추진 효과 765㎸ 격상사업이 준공되면 첫째, 장거리 대전력 수송체계 구축을 통한 안정적인 전력공급과 수도권지역의 전력수급 불균형 해소에 크게 기여할 것이다. 765㎸ 송전선로는 기존 345㎸ 송전선로에 비해 약 5배의 송전용량을 가지며 계통의 고장용량이 감소되고 안정적인 장거리 전력수송이 가능하여 공급신뢰도를 향상시키게 된다. 또, 대규모 전원단지 개발에 따른 발전전력 수송대책은 물론 수도권지역의 원활한 전력공급이 가능하게 된다. 둘째, 국내 전력기술의 자립과 국제경제력 제고로 해외 전력시장 개척에 유리하게 작용될 것이다. 계획 단계에서부터 시공단계까지 765㎸ 계통의 모든 분야를 자체 기술로 추진함으로써 국내 기술자립을 위한 발판을 마련했으며, 산ㆍ학ㆍ연 공동연구로 기자재 개발능력과 건설기술 능력을 확보함으로써 관련업계의 국제경쟁력을 강화하게 된다. 셋째, 국토의 효율적 이용을 도모하게 될 것이다. 765㎸ 송전선로 한 개 루트로 수송할 수 있는 송전용량을 고려할 때 345㎸ 송전선로의 경우 4∼5개의 루트가 소요되므로 철탑 및 선하지(線下地) 면적이 345㎸에 비하여 크게 감소됨으로써 국토면적이 좁고 산악지가 많은 우리나라의 경우 국토의 효율적인 이용 측면에서 큰 효과를 거둘 수 있다. 넷째, 경제급전에 기여하게 될 것이다. 송전손실은 전압의 제곱에 반비례하는 특성이 있어 765㎸ 송전은 기존 345㎸ 송전에 비해 송전손실이 약 1/5로 저감된다. 따라서 발전연료의 대부분을 수입에 의존하고 있는 우리나라 현실에서는 외화절감에도 큰 역할을 할 수 있다. 끝으로, 2002년 4월 상업운전을 목표로 추진중인 765㎸ 격상사업은 우리나라 전력계통의 중추적 역할을 하게 될 것이며 앞으로 다국적 전력계통 연계 필요시에는 축적된 경험과 기술이 긴요하게 활용될 것으로 기대된다.

8. 제주~육지간 전력계통 연계

가. 추진 배경 육지와 분리되어 독립적으로 운영되고 있는 제주도 전력계통은 연계사업 검토 당시 주요 전원이 소규모 유전소 화력 및 내연력 발전소로 이루어져 전국 평균 발전원가의 2.5배를 상회하는 고발전 원가로서 전력사업 수지 부분에서 막대한 손실을 보고 있었고, 전력수요가 육지보다 높은 성장률을 유지하고 있어 그에 따른 적자폭도 매년 증가될 전망이었다. 따라서 이 지역의 전력계통을 전국적으로 단일화하여 상대적으로 저렴한 본토의 전력을 상호 융통함으로써 안정적 전력공급능력을 확보하고, 나아가 전력사업의 수지개선 및 직류송전의 기술 축적을 전제로 제주∼육지간 전력계통 연계사업이 추진되었다 그 동안 전력수송은 전압의 변압이나 전류차단이 용이한 교류에 의해 주도되어 왔으나, 현재는 전력계통의 대용량화에 따라 장거리 송전이나 도서지역 전력공급 및 국가간 전력계통 연계 등을 위해 직류 송전방식이 급격히 증가되고 있는 추세이다. 1954년 스웨덴 본토와 고틀란트 섬간에 100㎸ 20㎿의 직류 해저케이블을 이용한 상업운전을 시작한 후 현재는 세계 각국 40여개소에서 운전되고 있는 바, 우리나라도 이번에 이 연계사업 준공으로 동양에서는 일본, 인도, 중국에 이어 4번째 직류송전설비 보유국이 되었고 단위 길이로는 동양에서 가장 긴 해저케이블로 기록되고 있다. 나. 추진 과정 제주∼육지간 전력계통 연계사업은 1985년 9월 직류송전 관련 기술자료 수집을 시작으로 1986년 4월 스웨덴왕립기술연구소의 연계사업 타당성 조사 후 본격적으로 추진되었다. 1987년 12월 이사회에서 제주연계사업 추진이 가결되었으나 1988년 6월과 8월 2차례의 외자구매 입찰과정에서 입찰사의 케이블 제작 국산화 조건 불이행에 따라 유찰됨으로써 사업시행이 보류되었다. 그 후 제주도의 전력수요 급증 및 유가상승 조짐에 따른 제주도지역 전력사업 수지악화에 따라 1990년 8 월 사업 재추진이 결정되어 1990년 11월 23일 제주연계사업 기본계획이 이사회에서 확정되었다. 1988년 1, 2차 입찰 때에 유찰의 원인이 되었던 '케이블 제작 국산화 조건'을 제외한 조건으로 입찰 및 평가과정을 거쳐 최종 계약대상자가 선정되었고, 그 후 협상과정을 거쳐 1991년 10월 10일 변환소 부분은 영국의 GEC-알스톰사와, 케이블 부분은 프랑스의 Alcatel 케이블사와 각각 외자구매 계약이 체결되기에 이르렀다.   그 후 GEC측의 변환소 건물 개념설계를 시작으로 착수된 연계사업은 1991년 12월 전남 해남군 북평면 서홍리 소재 해남변환소의 부지정지를 위한 토목공사의 착공에 이어 변환설비, 케이블, 토목 및 건축공사로 분리되어 1993년 6월 준공을 목표로 본격적인 공사가 시행되었다. 토목공사 시행중 전류가 드나들게 되는 전극소(電極所) 공사를 위한 공유수면 점용에 따른 지역주민의 민원 발생으로 공사가 지연되어 사업 준공일이 1994년 2월로 1차 변경되었으며, 1993년 6월 해저케이블 준공시험 중 케이블에 이상이 발견되었다. 조사 결과 1993년 10월 19일에는 근해 안강망 어선의 닻에 의한 케이블 손상 12개소가 최종 확인됨에 따라 사업은 부득이 1997년 6월말로 준공일이 재차 변경되었다. 1994년 2월 변환설비와 더불어 건축 및 토목공사가 준공되었으며, 1993년 12월부터 1994년 4월까지 케이블 손상 재발방지를 위한 해저케이블 보호공사 타당성 검토용역을 시작으로 재개된 케이블 공사는 당초의 해저 구간 일부분 매설에서 전 구간 매설공법으로 바꾸어 1997년 9월에 모든 건설공사를 완료했다 . 그리고 1997년 9월에 #1 Pole을, 같은 해 11월에 #2 Pole을 준공하여 시운전 기간을 거쳐 1998년 3월 상업운전을 시작하기에 이르렀다. 다. 사업 개요 (1) 변환설비 제주∼해남의 HVDC LINK는 양 지역 변환소와 DC ±180㎸, 800㎟해저케이블 두 선로로 구성되며 조류방향은 육지에서 제주 측이나 역전도 가능하게 구성되어 있다. 전력공급 용량은 30만㎾로서 약 101㎞에 이르는 케이블 계통에서 발생하는 무효전력, 전력손실, 케이블 내부 전위상승 등에 따른 제반 문제점과 신뢰도 등을 고려, 전력 공급의 안정을 기하기 위해 Thyristor Valve를 이용한 직류 Bipole(이중전원) 송전방식을 채택했는데, 그 주요설비는 <표 7-8>과 같다. <표 7-8> 주요 변환설비 변환장치 변환용변압기 154/79.2/79.2㎸, 3￠, 188/94/94㎹A 변환장치 형식 Thyristor Valve, Bipole 연속정격용량 150㎿ × 2Poles 정격전압 DC ±180㎸ 제어방식 12Pulse 광점호 154㎸ AC개폐장치 GIS (170㎸ 1200A 31.5kA) 조상설비 전력용 콘덴서, 분로리액터, 고조파 필터, 동기조상기 전극소 전극봉 20개 (2) 송전설비 해저케이블 도체는 Cu 800㎟를 사용했고 절연체는 현재 기술로서 100㎞ 정도의 장거리 케이블 생산이 가능한 유침지 절연 (Mass Impregnated Paper Insulation) 방식을 채택했으며 어구나 선박의 닻 등에 의한 손상으로 부터 케이블을 보호하기 위해 제주해협 전구간에 걸쳐 지질별로 1.3∼3.0m로 매설하고 매설이 불 가능한 지역은 케이블 위에 Rock Berm을 쌓아 보호했다. 해남과 완도 연안의 김양식장 구간에는 특수 콘크리트 매트리스로 케이블을 덮어 보호했고 공사기간 중 케이블 손상 방지를 위해 포설과 매설을 동시에 시행하는 고난도 공법을 적용했다. 그 주요설비는 <표 7-9>와 같다. <표 7-9> 주요 송전설비 전력케이블 설치길이 101㎞ × 2회선(해저 96㎞, 육지 5㎞) 케이블 종류 지절연 Solide 도체 단면적 800㎟ 허용전류 840A 전극선로 선로길이 29.323㎞ × 2조 전력선 종류 ACSR/AW 410㎟ (3) 통신설비 직류송전방식은 기존 교류송전방식과는 많은 차이점을 갖고 있기 때문에 양 변환소의 변환설비는 상호 많은 전력정보를 가지고 데이터를 송수신하면서 상대편 변환설비의 상태를 파악하여 전력전송을 원활하게 하기 위한 신뢰성이 높은 통신회선을 확보해야만 한다. 이에 따라 광케이블을 이용한 광통신방식을 채택, 해저케이블과 병행하여 광통신케이블을 설치했는데 그 주요설비는 <표 7-10>과 같다. <표 7-10> 주요 통신설비 선로설비 (해저 광케이블) 길이 광통신케이블 101㎞ × 2조 심선수 12 core 전파모드 Single Mode 전송설비 광전송 장치 2식 90Mbps 및 2.5Gbps PCM 단국 장치   이들 설비는 2000년 1월 14일부로 전력통신회선을 운영하는 파워콤(주)에 현물 출자했다. 라. 운영 현황 제주∼해남 직류송전시스템은 1998년 운전개시 이후 초창기에는 변환설비의 잦은 고장과 국내 초유설비에 대한 운전, 유지보수 경험 부족으로 운영에 많은 어려움이 있었다. 그러나 제작사 및 전문가를 활용한 다양한 기술습득을 통해 시스템 운영에 안정화를 기하고 있으며 향후 국가간 전력연계 등 HVDC 확충에 대비 HVDC 기술의 국내자립을 위해 관련분야별 기술자립팀을 구성하여 운영하고 있다. 제주∼해남 직류송전시스템의 운영조직으로는 광주전력관리처 신강진전력소에서 해남변환소 관련 연계설비 운영 및 유지보수 관리를 담당하고 있으며, 제주지사 제주전력소에서 제주변환소 관련 연계설비의 운영을 담당하고 있다. 또한 각 변환소에는 소장 1인과 직원 6명이 2인 3교대로 운전업무를 수행하고 있다. 전력수급은 HVDC시스템에 장애가 발생할 때 제주전력계통 수급에 영향을 미치지 않는 범위인 제주계통부하의 약 50％ 수준에서 육지에서 제주 측으로 전력을 공급하고 있다.

9. 송변전 건설관리의 현대화

가. 송전선 건설 관리 (1) 345㎸ 장경간(한강횡단) 선로건설 1976년 345㎸ 초고압 송전선이 국내 최초로 운전을 개시한 이래 고리, 월성, 영광, 울진 등의 원자력 발전소와 보령, 삼천포, 하동, 태안화력 등에서 생산된 발전전력을 수도권으로 수송하기 위해 345㎸송전선로 건설사업을 대대적으로 착수하게 되었다. 1976년 1월부터 1984년 9월까지 수도권 초고압전력계통 환상망 구성을 위한 1단계 사업인 인천화력∼345㎸서서울변 전소∼동서울변전소∼의정부변전소 구간의 송전선로의 건설을 완료했다. 1990년 5월 의정부 변전소∼양주변전소간 송전선로 건설공사를 착공하였고, 같은 해 10월 인천화력∼서인천복합 화력 구간과 1991년 1월에 서인천복합화력∼ 양주변전소 구간을 착공하여 1992년 5월에 준공, 계통에 병입함으로써 수도권의 초고압 환상망을 이룩했다. 특히 서인천복합화력의 발전전력(당시 188만㎾)을 수도권에 수송하기 위한 서인천복합화력∼양주 송전선로에는 한강하류지역인 김포읍 운량리와 고양시 구산동 간의 약 3㎞를 횡단해야 하는 세계적으로도 어려운 장경간의 난공   사 구간이 있었으나 국내 기술진의 완벽한 공정관리와 품질관리로 1992년 5월 성공적으로 이를 준공시킴으로써 한전의 기술력을 국내외에 과시할 수 있었다. 345㎸ 한강횡단구간 건설공사의 개요는 <표 7-11>과 같다. <표 7-11> 345㎸ 한강횡단구간 건설공사의 개요 공사효과 일도화력의 발전전력(188만㎾) 계통병입 수도권 환상망 구성에 따른 계통안정 및 신뢰도 향상 송배전 손실률 감소(0.138％ 감소, 연간 1억3천㎾h 절감) 공사개요 구간 일도화력∼345㎸양주변전소 사이의 한강횡단 구간 (철탑번호 68호∼71호간) 길이 3.097㎞ 철탑 2회선용 수직배열 4각철탑 4기 전선 고장력강심알루미늄합금연선 (AACSR/EST 520㎟×4도체) 가공지선 알루미늄피복강연선 (ACSC 125㎟ × 2조) 애자 볼ㆍ소켓형 현수애자 (90,000lbs 및 120,000lbs) 기초형식 현장타설 파일기초 공사기간 1991. 3. 18∼1992. 5. 23 시공업체 현대건설(주) ㅇ공사의 특기사항 본 공사는 일도화력과 양주변전소간 345㎸ 3상 2회선 4도체 송전선로 공사 중 1,510m의 장경간인 한강횡단 뿐만 아니라 자유로와 김포국제공항이 인접해 있어 환경친화에 역점을 두고 설계를 했다. G형 현수철탑의 경우에는 높이가 195m, 중량이 약 600톤 정도의 초대형 철탑으로서 국내 초유의 최대철탑일 뿐 아니라, 독일 엘베강 횡단철탑, 이탈리아 메시나해, 일본 중소해협, 중국 광동의 진주강 횡단철탑에 이어 세계에서 5번째로 높은 철탑이다. 철탑 설계시 해외 각국의 장경간 특수철탑의 자료 등을 검토 분석 후 특수조건을 결정하여 설계했다. 턴키시공 : 본 한강횡단 구간의 건설을 종래의 방식대로 설계, 철탑제작 및 시공을 따로 분리하여 시행할 경우 예상되는 품질확보의 어려움 및 한전 자체의 설계 및 검토가 어려워 국내 건설업체의 해외건설 경험과 기술을 활용하고 국내기술을 발전시킬 수 있는 계기를 만들고자 설계 및 시공을 일괄입찰방식으로 발주하게 되었다. 미관을 고려하여 철탑 형상을 우아한 곡선 처리 철탑에 승강기 및 추락방지장치 설치 <표 7-12> 철탑 명세서 철탑번호 위 치 철탑형 및 높이 경간 68호 경기도 김포군 김포읍 운량리 DS형 - 63m   69호 경기도 김포군 김포읍 운량리 G형 - 195m 891m 70호 경기도 고양시 구산동 G형 - 195m 1,510m 71호 경기도 고양시 구산동 DS형 - 63m 696m 낙뢰방지장치 설치 : DDS 및 SDI 조립을 위한 볼트 16만개 사용(기존 철탑 ; 약 2만개 정도) 철탑 부지 면적 : 43m × 43m(축구 장 면적의 절반 크기) 철탑 높이가 삼성동 코엑스빌딩(53 층)의 48층 높이 (2) 송전선로 건설공사 책임감리 도입 1994년 정부에서는 구포 열차 사고, 삼풍백화점 및 성수대교 붕괴 등 대형사고 발생 이후 1994년을 '부실공사 추방 원년의 해'로 삼고 대형 건설공사의 부실방지, 품질관리 및 감리기능을 대폭 강화했다. 그러나 당시 송전선로 건설공사의 경우 장거리 분산작업의 특수성과 지방자치제 실시에 따른 지역이기주의의 팽배로 인한 현장감독자의 대관, 민원업무의 급증으로 공사감독 능률이 극히 저하되어 있었다. 특히 공사 규모에 상관없이 공사감독자 1인이 관리하게 되어 100㎞ 이상의 대규모 공사의 경우도 전구간을 직원 1인이 감독하게 되어 완벽한 품질관리가 어려웠으며, 또한 당시의 전력수요 급증에 따른 건설물량의 증가로 감독요원이 절대 부족한 실정이었다. 이에 송변전처에서는 송전선로 건설공사의 부실시공 근절 및 품질향상을 기하기 위해 전력기술관리법의 책임감리 조항을 한전의 송전선로 건설공사에 준용토록 하는 방안을 수립하여 송전선로 책임감리 수행절차서, 송전분야 감리절차서, 송전분야 시공절차서 등을 외부용역과 공청회 등을 거쳐 1995년 12월 28일 확정했다. 송전선로 건설공사의 책임감리 도입에 따른 사내의견 수렴을 위한 공청회시 일부로부터 조직의 축소 가능성, 비전문가에 의한 시공감독으로 공사의 부실화 등을 우려하는 등 반대여론에 직면하기도 했으나 345㎸ 및 765㎸송전선로 건설공사는 1996년 1월부터, 154㎸송전선로 건설공사는 1997년 1월부터, 총 공사비 50억원 이상의 신규 건설공사에 대하여 책임감리를 시행토록 하는 내부방침을 확정한 후 1996년 1월 9일 이의 시행에 들어갔다. 이에 따라 한전 최초로 765㎸신서산송전선로, 765㎸신안성송전선로, 765㎸신태백송전선로 등 3개의 765㎸송전선로에 대하여 책임감리 용역업체 선정을 위한 PQ심사 및 적격심사를 거쳐 한국종합기술, 현대건설, 현대엔지니어링, 주공감리단, 동아엔지니어링 등 5개 감리업체가 1996년 7월 25일 감리용역 계약 후 본격적인 책임감리를 시행하게 되었다. 한편 한전의 송전선로 건설공사 책임감리 용역은 건설기술관리법을 준용하여 추진했기 때문에 법적인 면에서 미비함이 있었으나 1995년 12월 30일 모든 전력시설물에 대한 설치 및 보수공사에 대한 책임감리 시행을 의무화하는 내용의 전력기술관리법이 제정 공포됨으로써 법적인 면에서도 아무런 문제점 없이 154㎸ 및 345㎸ 송전선로 건설공사에도 확대 적용할 수 있었으며, 이후 송전선로 건설공사 뿐만 아니라 변전소 건설공사, 지중선 공사 및 배전선로 건설공사 까지도 감리용역을 시행할 수 있었다. 이와 같은 한전의 송전선로 건설공사에서 시작된 책임감리 시행은 과거 70년대 이후 약 20여년간 감독 1인의 경험과 판단에 의해 관리되는 전 근대적인 현장관리에서 각종 절차서와 기준서에 의해 객관적인 기준에 따라 시행되는 과학적인 현장관리 시스템으로 전환되어 많은 문제점을 개선 할 수 있었다, 그리고 송변전설비 건설공사의 새로운 건설환경 조성으로 건설품질의 향상은 물론 전력시설물에 대한 설비의 신뢰성을 향상시키는 데도 많은 기여를 하게 되었다. (3) 자재 국산화 및 개선 송전선로에 사용되는 주요 자재는 철탑과 전선, 현수애자 및 금구류 등으로 구성되어 있으며 이중 일부 품목의 현수애자를 제외한 모든 송전용 자재는 2000년 현재 국산화되어 있는 실정이다. 1983년에는 154㎸송전선로 건설공사용 자재인 철탑, 전선, 현수애자, 금구류 등이 국산화되어 있었던 반면, 345㎸송전선로용 자재는 철탑과 전선을 제외한 현수애자 및 금구류가 국산화되어 있지 않아 일본 및 영국 등의 애자 및 금구류 제조업체에서 수입하여 사용하고 있었다. 송전선로용 현수애자는 1983년 이전에는 전량 해외에서 수입하여 사용했으나 고려애자공업(주) 및 신한애자(주)에서 154㎸용 25000lbs 및 36000lbs 2개 품목에 대하여 1983년 국산 개발 후 1984년부터 양산체제를 갖추어 한전에 납품하기 시작했다. 그러나 현수애자가 연간 단가계약 품목으로 되어 있어 2개 업체간에 치열한 가격경쟁을 했으며 1987년 부터는 고려애자(주)에서 독점납품을 하기 시작했다. 이후 1990년 신한애자(주)가 폐사하자 국내에는 고려애자공업(주)만이 남게 되었다. <표 7-13> 송전선로용 현수애자 설치수량 (2000년 말 현재) 구분 국산 애자 외산 애자 합계 고려애자 신한애자 소계 NGK 기타 소계 수량 245 26 271 334 21 355 626 구성비 39％ 4％ 43％ 53％ 4％ 57％ 100％ 한편 국내에서 개발된 고려애자 제품이 154㎸송전선로에 설치 후 5∼6년이 경과하면서부터 절연불량, 자기부 균열 및 캡과 핀의 탈락 등 불량사항이 발생되기 시작했으며 신설선로 건설 공사 중에도 캡과 핀의 탈락하는 사고가 발생하기도 했다. 특히 1 991년 11월에는 154㎸송전선로 8개사업 건설공사용 현수애자 약 33,000개가 검수시험 불합격으로 애자조달이 불가능하게 되어 부족분에 대해서 국제경쟁입찰로 일본의 NGK사가 긴급히 조달했으나 1992년도 하계부하대비사업이 차질을 빚기도 했다. 또한 고려애자 제품의 계속적인 불량발생으로 1992년도 단가계약부터는 일정수량 이상의 불량발생시 신품 변상은 물론 설치비용까지 부담해야 하는 CALL BACK 제도를 도입했다. 그리고 1997년도 154㎸ 송전선로 준공사업 물량의 약 20％인 118,000개를 외자로 추진하여 NGK사 및 미국의 LAPP사로부터 도입하여 설치했다. 1993년 8월 13일에는 고려애자의 내염용 현수애자가 개발 채택되어 154㎸송전선로용 현수애자는 100％ 국산으로 조달하게 되었다. 345㎸ 송전선로용 현수애자의 경우 1970년대 이후 대부분 일본으로부터 수입하여 사용했으나 210KN 현수애자의 경우 고려애자에서 개발하여 2,000년 2월 345㎸ 의령∼고령송전선용으로 약 2,000개가 3년간 시험사용 예정으로 계약되어 설치 예정이며 시험사용 결과 신뢰성이 입증될 경우 확대 사용할 계획으로 있다. 또한 1996년 10월 프랑스 SEDIVER사로부터 유리애자 약 7,000개를 도입하여 345㎸화성 및 평택화력 분기T/L에 3년간의 시험사용을 완료한 바 있다. 그리고 향후 현수애자 구매시 자기제 현수애자뿐만 아니라 유리애자도 입찰에 참여할 수 있도록 하여 345㎸용 수입 현수애자의 가격경쟁력을 향상시킬 계획으로 있으며, 1998년 10월에는 154㎸용 폴리머애자를 미국의 NLPI로부터 도입하여 시험 사용 중에 있다. 한편 송전선로용 금구류는 애자련금구류, 철탑금구류, 전선금구류 등으로 구분할 수 있으며 154㎸용 금구류는 국산으로 조달되었으나 345㎸용 금구류의 경우 국산개발이 이루어지기 전인 1983년 이전에는 전량 일본 및 영국 등에서 수입하여 사용했다. 1983년 8월 국산개발을 위한 금구류에 대한 잠정개발 사양을 업체에 공고하였으며 동 사양에 따라 애자련금구류 및 철탑금구류는 1983년 11월 세명전기공업(주)에서 개발도면을 승인 받아 1984년 이후 345㎸송전선로에 최초 납품하기 시작했다. 그리고 이후 1984년 9월과 12월에 일진전기 및 건화상사도 개발도면을 승인 받아 1985년부터는 3개 금구류 업체가 한전에 납품하기 시작했다. 또한 전선금구류인 스페이서댐퍼의 경우도 세명전기와 일진전기에서 1983년도에 국산제품을 개발 후 1984년부터 한전에 납품을 시작했으며 건화상사의 경우는 1994년 7월 개발 완료하여 1995년부터 금구류 3개 업체가 납품을 하게 되었다. 스페이서댐퍼의 경우 1984년 국산으로 설치 후 약 5년이 경과한 후부터 전선 파지부의 손상 또는 스페이서댐퍼가 탈락되는 고장이 발생되기 시작하여 이를 개선하기 위해 설계상의 미비점과 제작상의 문제점을 1993년 8월 업체에 개선 지시, 1994년 5월 세명전기와 일진전기에서 개선된 제품에 대하여 승인을 받아 현재까지 납품하고 있다. 나. 변전소 건설관리 (1) GIS 변전설비의 도입과 확충 SF6 가스의 우수한 절연성능 및 소호(消弧)특성을 전력용 기기에 적용하려는 연구가 약 40년 동안 추진되어 왔으나, 전 세계적으로 GIS가 보급되기 시작한 것은 1960년대 말부터였다. 국내에서는 1970년대 초 경제개발계 획의 지속적인 추진으로 전력수요가 급증함에 따라 전원개발사업이 본격화되면서 매년 많은 변전소의 건설이 불가피했다. 그리하여 급속한 공업화로 인한 토지 효용가치의 상승과 위해시설물에 대한 저항감 때문에 점차 시설용지 확보난의 징후가 나타나기 시작했다.   이에 따른 대책으로 한전에서는 1970년대 중반 GIS변전소의 도입 타당성을 적극적으로 검토하게 되었다. 1974년 10월부터 서독 및 일본의 중전기 메이커의 기술진을 초청하여 여러 차례 세미나를 개최함과 동시에 관계기술진의 해외연수를 실시하여 이를 바탕으로 선진국의 GIS 기술규격과 경제성 및 도입 적용상의 문제 점을 종합 검토한 결과 GIS의 적합성이 인정됨으로써 도입방침이 확정되었다. 그리하여 1979년부터 1981년에 걸쳐 154㎸ 부산변전소를 비롯하여 뚝섬, 노량진, 영등포, 양정 등 5개 변전소를 GIS변전소로 건설했다. 초기에 건설한 변전소는 모두가 옥내형으로 건설되어 있는데, 한전에서는 앞으로 계 속될 GIS변전소 건설에 대비하여 이 기간 중(1979∼1981)에 건설한 변전소를 표준화함으로써 본관건물의 설계중복을 방지하는 동시에 소요되는 인력과 경비를 절감할 수 있게 되었다. 서울, 부산 등 대도시 지역에서 옥내형으로 건설되던 GIS변전소는 갈수록 어렵게 되는 용지확보 때문에 중소도시에서도 GIS변전소 건설이 불가피했다. 그리하여 중소도시지역에서도 GIS와 주변압기를 옥외에 설치한 옥외형GIS변전소가 등장하게 되었다. 1983년 3월과 7월, 12월에 준공된 154㎸ 과천변전소와 신평변전소, 동두천변전소가 한전에서 건설한 최초의 옥외형 GIS변전소가 되었다. <표 7-14> 최초 154㎸ GIS 구매실적 구 분 외 자 내 자 사업명 부산,노량진,영등포,뚝도 양정,수정,영도,원남 공급업체 S＆S사(스위스) 효성(2개소), 금성(2개소) 계약일 1978.9.22 1979.1.9 계약금액 272만 달러 1억1,250만원/Bay   또 한전은 154㎸ 옥내외 GIS변전소 건설에 이어 1982년 12월 28일 345㎸ GIS의정부변전소(Hybrid Type) 건설에 착공, 1984년 5월 30일 준공했다. 345㎸ 변전소는 옥외 철구형으로 건설할 경우 많은 변전소 부지가 필요하여 GIS의 종합경제성이 평가되었는데, 이에 따라 1982년부터 1987년 말까지 의정부변전소를 비롯하여 신양산, 청양, 신광주, 동해 등 5개의 345㎸ 옥외 GIS변전소가 건설되었다. 345㎸ GIS변전소는 초기에는 345㎸측만 GIS로 건설하고, 154㎸측은 종래의 철구형으로 건설했으나, 후에는 주변압기를 제외한 모선, 개폐장치 모두를 GIS(Full Type)로 건설하여 왔으며, 마침내 1997년도에는 345㎸ 중부변전소와 성동변전소를 국내 최초로 345㎸ 옥내 GIS형으로 건설함으로써 대도시 중심부에 환경친화형 대용량변전소를 건설하게 되었다. 이로써 도심지 전력공급능력 확보는 물론 적정전압 유지, 정전시간 감소 등 양질의 전력공급 기반을 마련하게 되었다. 현재는 환경보존과 인근 주민들의 요구를 수렴하여 모두 옥내로 건설하고 있는 바, 앞으로는 대도시내의 용지 확보난을 해소코자 일반 업무용 빌딩지하를 임차 또는 분양 받아 변전소를 건설하는 이른바 복합변전소가 증가할 것이며 345㎸ 변전소 옥내화도 더욱 촉진될 것으로 예상된다. 한편 1994년부터 산업경기 회복과 무더위로 전력수요가 폭발적으로 증가함으로써 전력비상사태를 몰고와 한전을 긴장시켰다. 송변전사업단에서는 전국 20여개의 345㎸ 변전소 중에서 급격한 부하증가로 사태가 가장 심각한 345㎸ 신마산변전소에 #4 주변압기를 1994년 여름 피크전인 7월 31일에 계통에 병입하고자 7월초에 긴급으로 변압기 증설공사에 착수했다. 그 결과 적어도 6개월간의 건설공기가 필요한 345㎸ 주변압기 증설공사를 단 20여일만에 계통에 병입, 운전을 개시할 수 있었다. 이는 변압기 기초의 특수공법 시공과 현장 감독요원 및 시공업체 종사자들의 탁월한 능력과 노력으로 이루어낸 업적으로 지금도 '20일간의 전투'로 표현되고 있다. 이후 1998년 IMF 관리체제 이전까지는 매년 급격히 증가하는 하계 전력수요에 대비코자 많은 변전소 신ㆍ증설사업이 추진되었다. (2) 집중감시제어반의 도입과 확대 시행 변전소 건설용 소요부지 확보가 점차 어려워짐에 따라 이에 대한 근본대책으로 기기를 축소화시켜 소요 부지를 감소시키고 기기의 신뢰성 향상을 유도하여 건설원가를 절감하기 위하여 변전소 구내에 지금까지 설치 운전하고 있는 단순 감시제어기능뿐인 Mosaic PNL을 선진 외국에서 사용하고 있는 컨트롤 시스템으로 전환, 1993년 이후 신설되는 변전소 중 일부에 적용하여 사용하게 되었다. 처음에는 1993년 이후 신설되는 전 변전소에 적용할 계획이었으나 현장 근무자들의 의견을 수렴하여 1993년 준공한 38개 변전소 중에서 무인화계획이 1994년 이후로 미루어진 밀양변전소 등 8개의 154㎸ 변전소를 선정, 단계적으로 설치하여 운전 후 문제가 없다고 판단될 경우 확대 적용키로 결정했다. (가) 컨트롤 시스템의 확대 사용 변전설비 규모의 대용량화, 계통의 복잡화, 변전소 건물의 축소화를 위해 기존 Mosaic 배전반을 컴퓨터 기술을 응용한 집중감시제어 시스템으로 대체코자 이미 사용중인 감시제어반을 1996년 6월까지 운전결과를 분석하여 1994년 7월에 확대 시행키로 결정했다. 집중감시제어스스템 시운전 실적은 <표 7-15>와 같다. <표 7-15> 시운전 실적 및 결과 분석 설치 변전소 운전기간 사업소 주요 문제점 비고 안덕 1993. 9. 10∼1994. 6(약 10개월) 제주지사 기능정지 : 5회(54시간13분) Map Board 조작기능 정상유지 서천안 1993. 11. 30∼1994. 6(약 7개월) 대전전력 기능정지 : 3회(1시간) 북전주 1993. 10. 30∼1994. 6(약 6개월) 대전전력 없 음   태안 1993. 11. 30∼1994. 6(약 7개월) 대전전력 없 음   마장 1994. 3. 17∼1994. 6(약 3개월) 서울전력 없 음   여주 1994. 2. 7∼1994. 6(약 5개월) 남서울전력 없 음   밀양 1994. 5. 17∼1994. 6(약 1개월) 창원전력 없 음   청주공단 1994. 5. 4∼1994. 6(약 2개월) 제천전력 없 음   (나) 집중감시반 확대사용 사유 초기 발생된 장애요인은 모든 시스템에 보완했으며 갈수록 안정화되는 것으로 확인되었다. 또 개선을 요하는 사항들은 향후 도입분에 지속적으로 보완할 경우 단기간내에 정착이 가능할 것으로 예상되었으며 사업소의 시스템 도입에 대한 반응도 긍정적인 것으로 나타났다. 아울러 향후 변전소 무인화에 대비하여 변전소 감시제어기능 개선이 시급한 것으로 판단되었다. 그리고 주장치(컴퓨터)기능 정지시 Map Board에서의 후비 조작기능 및 스캐다에 의한 원격감시조작이 가능한 것으로 분석되었다. 한편 1999년 10월에 준공된 345㎸ 신양재변전소에 처음으로 (주)태광에서 공급된 집중감시제어반이 설치, 운전 중에 있으며 그 후 345㎸급 변전소에도 계속하여 확대 시행 중에 있다. (3) 345㎸ 옥내 GIS형 변전소 최초 건설 <표 7-16> 345㎸ 옥내 GIS 변전소 현황 (2000년 12월 현재) 변전소명 최초 가압연도 비고 성동변전소 1997. 5   당인변전소 1997. 5   남부산변전소 1998. 7   신양재변전소 1999. 11 154㎸ 측 가압 신부평변전소 2002. 6 준공예정   영등포변전소 2003. 4 준공예정   대부분의 사람들은 ‘변전소’라고 하면 재래식의 철구조물을 연상하여 친근감을 가질 수 없다고 한다. 그러나 이것은 지난날 어쩔 수 없이 선택했던 형태이다. 경제성장이 이루어지면서 도심지 개발과 더불어 지난날의 철구형 변전소는 점차 줄어들었다. 그 대신 모든 기기를 밀폐된 작은 공간에 넣고 무공해인 SF6 가스로 절연함으로써 설치면적을 최소화하고 주위환경과 조화를 이루며 공중의 안전성을 높이는 옥내 GIS변전소의 건설이 계속 늘어나고 있다. <표 7-17> 345㎸ 옥내 GIS변전소 및 지중전력케이블 최초 시공 현황 구분 설비내역 사업기간 총 공사비 연 동원인원 시공자 345㎸ 옥내변전소 ㅇ변전소명: 성동변전소 - 규모 ㆍM.Tr x 2Bank(500㎹A) ㆍ345㎸ GIS 6회로 1994. 11∼1997. 4 (2년 6개월) 340억원 35,000명 신진 기업 주산 토건 345㎸ 지중전력 케이블 건설 ㅇ구간:성동∼미금변전소 ㅇ345㎸ Cable(국산개발) - OF 2000㎟, 2C-16.7㎞ ㅇ송전용량: 1,300㎹A(650㎹A/회선) ㅇ전력구:16.5㎞ 1988. 10∼1997. 4 (8년 6개월) 1,300억원 (전력구 760억원 포함) 32,000명 LG전선 대한 전선 그리고 1997년 5월 국내 최초로 345㎸ 성동 옥내GIS 변전소 와 345㎸ 성동∼미금간 지중송전선로가 여러 가지 난관을 극복하고 8년 6개월만에 준공되어 운전을 개시함으로써 많은 사업효과를 보게 되었다. 다시 말해 345㎸ 옥내 GIS변전소는 서울도심지의 급증하는 전력수요에 100만㎸A 대용량의 전력공급능력 확보와 장거리 전력수송에 따른 전력손실 감소, 발전소가 원거리에 위치함에 따른 저전압 해소 및 적정전압 유지, 관련 옥내 가스절연개폐장치 및 지중 전력케이블 분야의 기술기반 구축, 그리고 부지 축소에 따른 도심지의 토지이용 효율화 및 설비의 저소음화, 환경친화설비 등의 효과를 얻을 수 있게 되었다. (4) SVC의 전력계통 병입 한전에서는 국내 최초로 1999년 6월 30일 경상북도 왜관읍에 위치한 345㎸ 서대구변전소(경북 칠곡군 왜관읍 금산2동 산 102번지)에 정지형 무효전력 보상장치(SVCㆍStatic Var Compensator)를 설치하고 전력계통에 병입했다. 서대구변전소에 설치된 SVC는 선진국에서는 전력안정화를 위한 우수한 장치로 각광을 받아 여러 곳에 설치되어 있는 가변교류송전시스템의 일종으로서, 이 시스템을 서대구변전소에 설치 운전하게 된 것은 이 지역이 발전단에서 멀리 떨어져 있기 때문에, 전력계통에 고장이 발생하면 계통전압의 불안정이 예상되는 등 전력계통운전에 많은 어려움이 있었기 때문이었다. <표 7-18> 변전소 기본형태 구분 송전선로 154㎸ M.Tr Shunt Reactor 대도시형 지중 10회선 4 1 일반형 가공 8회선, 지중 8회선도 가능 4 - 1998년 10월에 착공한 SVC설치공사에는 외자 688만5,000달러와 내자 약 15억원이 투입되었다. 특히 이 시스템은 기자재 공급계약을 체결한 스웨덴 ABB사에서 직접 설치했을 뿐 아니라 시운전, 준공시험 수행에 따른 기술용역 인력까지 파견, 전력계통건설처 직원들과 함께 관리와 감독업무를 수행했다. <표 7-19> 변전소 규모 구분 변압기 154㎸ GIS 22.9㎸ GIS 대도시형 - 주변압기:4Bank - Shunt Reactor: 1Bank - T/L Bay:10회선 - TR Bay:5회선 - Bus Tie:1회선 - PT Bay:1회선 총 17회선 70Bay 일반형 - 주변압기:4Bank - T/L Bay:8회선 - TR Bay:4회선 - Bus Tie:1회선 - PT Bay:1회선 총 12회선 57Bay 전력계통운용에 있어서 매우 중요한 역할을 하고 있는 무효전력보상장치로는 현재 국내 대부분이 전력용 콘덴서나 분로리액터로 전압조정이 단계적이며, 수동제어이기 때문에 속응성이 뒤지는 단점이 있다. 그러나 이번에 운전을 개시한 정지형 무효전력 보상장치는 싸이리스터 제어특성을 이용함으로써 전압 변동에 대한 신속, 정밀한 무효전력제어와 특히, 수요에 따른 속응성이 뛰어나며 연속자동제어가 가능하다. 따라서 신뢰성이 높고 유지보수가 간단하고 조작성이 우수하여 향후 대구와 경북 내륙지역의 전압편차 감소와 안정도가 크게 향상될 것으로 기대될 뿐 아니라, 신기술인 SVC를 도입함으로써 전기품질 향상과 더불어 안정성과 경제성을 동시에 확보할 수 있게 되었다. (5) 환경친화형 설비건설 (가) 환경친화형 표준변전소 건물개선 현재 154㎸ 옥내형 변전소는 1979년에 최초로 설계된 이래 현재까지 동일한 기본형태를 벗어나지 못함으로써 설비의 현대화와 사회환경 변화에 적절히 부응치 못하고 있는 실정이다. 따라서 이러한 문제점을 보완하고 설비의 최적 배치와 건물 기능의 개선뿐 아니라, 변압기의 방재기능 보강, 냉각효율 향상과 더불어 설비수용 공간의 합리적 배치에 의한 건설비 절감 및 유지관리 편의성 증대, 건축물의 미적 감각 등을 통하여 주변지역과 잘 조화된 최신형 변전소를 설계하고자 한국전력기술에서 '154㎸ 옥내 GIS형 변전소 개선' 설계용역을 완료하여 그 결과를 앞으로 건설되는 변전소에 단계적으로 반영할 예정이다. 개선된 옥내 GIS 표준화변전소의 건설형태는 <표7-18, 19, 20>과 같다. <표 7-20> 기존 및 개선 표준변전소 비교 구분 기존 표준변전소 (신내변전소기준) 개선 표준 변전소 대도시형 일반형 변압기 형식 단상 변압기, 3대/4Bank 단상 변압기, 3대/4Bank Sh.R×1Bank 단상 변압기, 3대/4Bank 냉각방식 OA/FA (라디에타 본체부착) FOA (냉각기 옥내 별도 설치) 좌동 실규모 (W×D×H) 10m×10m×12m 10.5m×8.5m×8m 좌동 실면적(㎡) 100 89.25 좌동 154㎸ GIS 송전선로 규모 가공:4회선 지중:4회선 지중:10회선 (2B 20회선 수용 규모) 가공 8회선 수용 (지중으로 8회선 인출 가능) 실규모 (W×D×H) 40m×10m×8m 42m×10.5m×8m 좌동 실면적(㎡) 400 441 좌동 22.9㎸ GIS 배전선로 규모 36회선 45회선 36회선 실규모 (W×D×H) 40m × 6.4m 46m × 7m 좌동 실면적(㎡) 256 322 좌동 S.C 용량 - 4Bank (Bank당 별개의 전용실 설치) 2Bank (Bank당 별개의 전용실 설치) 실규모 (W×D) - 42m×5.35m 6.5m×7.4m, 6.5m×5m 실면적(㎡) - 224.7 80.6 (나) 도심지 복합변전소 및 지하변전소 건설 1990년도에 들어오면서 도심지에 신축되는 빌딩 혹은 공공시설에 변전소를 유치하여 적기의 전력공급 능력을 확보하고자 복합변전소 건설과 공원 내 지하에 변전소건설을 추진해 왔다. 1994년에 준공된 한성종합산업(주) 서소문빌딩의 154㎸ 서소문변전소와 한성종합산업(주) 흥인동빌딩의 154㎸ 신당변전소가 최초의 복합변전소이다. 앞으로 도심지의 변전소는 이러한 복합변전소가 다수 건설될 것으로 예상된다. (6) GIS를 이용한 변전소 부지선정 최근 사회적, 환경적, 경제적 측면에서 부각되고 있는 변전소부지 선정의 어려움과 함께 빈번히 방생하는 민원에 효과적으로 대처하기 위해 GIS(Geographic Information System, 지리정보시스템)를 이용한 부지 선정방법이 대두되고 있는데 2011년 준공예정인 345㎸ 현덕변전소가 이에 해당한다. 이 변전소의 건설경험은 향후 변전소 건설업무의 외부 위탁용역 등의 확대실시에 대비하여 시범용역 완료 후 부지선정지침, 절차서, 용역비 산정 기준 등의 제정에 적용할 예정이다. (7) 중량물 철도 수송용 특장차(特裝車) 개발 1994년 10월 한강 성수대교 붕괴이후 정부의 중량물에 대한 도로운행제한이 강화됨으로써 변전소건설 공사용 주변압기 운반에도 여러 가지 문제가 뒤따랐다. 막대한 수송로 보강공사비와 수송기간, 그리고 국내 보유 철도수송용 특장차의 절대 부족 등으로 변전소 적기 가압을 위한 변압기 수송에 상당한 차질이 초래되었다. 따라서 한전에서는 345㎸ 변압기 운반을 위한 특장차 개발을 1995년 5월에 착수하여 1996년 3월에 제작완료, 실제로 활용함으로써 중량물 수송에 큰 기여를 하게 되었다. 또한 765㎸ 변압기는 Bank 용량이 2000㎹A인 초대형 중량물로서 6탱크로 분리 제작되었음에도 탱크당 수송중량이 165톤인 점을 감안하여, 2000년 11월 우크라이나로부터 철도수송을 위한 쉬나벨형 특장차(Schnabel Car)를 도입했다. 국내 최초의 쉬나벨형 특장차 운행에 대한 시행착오를 예방하기 위하여 2000년 11월 마산역과 삼랑진역간 시운전을 거쳐 2001년 1월 신서산변전소용 변압기의 철도수송을 완료했으며, 신안성변전소용 변압기는 철도수송중에 있다. (8) 송변전사업 관련법령 개정 시행 송변전건설사업과 관련한 각종 불합리한 규제와 제도를 개정하여 민원을 사전예방함으로써 효율적으로 사업을 추진코자 한전에서는 여러 가지 관련 법령을 개정해 왔다. 주요 개정법령은 다음과 같다. (가) 전기사업법 시행규칙 개정 ㅇ1993. 11. 16 : 전기사업법 시행규칙 개정공포(상공자원부령 제18호) ㅇ개정내용[전기사용 통지 의무대상] - 개정 전에는 건물의 용도구분에 관계없이 5,000㎾ 이상의 전력을 사용하는 건물에만 변전소를 설치할 수 있었다. 개전 후에는 업무용 건물 2,000㎾ 이상과 기타 건물 5,000㎾ 이상 건물에 변전소를 설치할 수 있게 되었다. ㅇ개정효과 건물지하에 변전소 수용이 가능한 건축물의 신축정보 사전 입수 건물설계 착수 전 건물주와 사전 협의, 변전소 설치공간 할애 유도 (나) 환경영향평가법 개정 <표 7-21> 환경영향평가법 개정경위 당초(1980. 8) 제정(1993. 12) 개정(1997. 9) * 환경보전법시행령 개정으로 송변전설비 환경영향평가 시작 - 송전선로 : 일반지역 10㎞, 도시지역 4㎞ 이상 - 변전소:옥외변전소 * 환경영향평가법 및 시행령 제정 (독립된 법률 마련) - 송전선로 : 345㎸ 이상의 선로길이 10㎞ 이상 - 변전소:345㎸ 이상의 옥외변전소 ☞ 154㎸ 이하의 송전선로 및 변전소 제외 *감사원에서 환경부감사시 평가대상 범위 축소 검토 - 송전선로 : 345㎸ 이상의 선로길이 10㎞ 이상 - 변전소:765㎸ 이상의 옥외변전소 ☞ 345㎸ 이하의 변전소 제외 ㅇ개정효과 환경영향평가 소요기간 단축(약 12개월) 으로 변전소건설기간 단축 환경영향평가 용역비 절감 ·향후 10년간 절감액 ; 약 24억원(약 20개소x1.2억원/개소당) (다) 농지법시행령 개정 변전소사업추진 근거법에 관계없이 건설부지에 농지가 포함되면 농지법에 의해 제약을 받음에 따라 입지 확보상의 애로 및 비경제성 발생을 해소코자 1999년 10월 11일에 농지법시행령을 개정, 공포했다. 이에 따라 대부분 지역에서 변전소 건설이 가능하게 됨으로써 입지확보가 용이해졌으며, 부지 정지비 절감 및 진입도로의 단축으로 변전소 건설의 경제성을 제고할 수 있게 되었으며 변전소 1개소 당 약 3억원의 예산을 절감할 수 있게 되었다. 그밖에도 1999년에 도로법 시행령, 주차장법, 전기사업법, 농지법 시행령 등을 개정, 변전소 건설을 용이하게 했다.

10. 송변전기자재 개발

가. 변전용기자재 중전기분야는 정부의 강력한 경제부흥의 의지에 힘입어 60년대에 많은 기술성장을 이룩하여 1963년에 3상 1500㎸A 66㎸ 유입변압기를 개발 생산하기에 이르렀다. 중전기 업체도 선진 외국의 기술도입으로 괄목할 만한 발전을 이룩하여 1969년에는 한영전기에 의해 3상 20㎹A 154㎸ 유입변압기가 개발되었다. 이후 전력수요의 급격한 증가로 계통규모의 확대와 전력환경 변화에 따른 대용량, 고신뢰성 및 환경조화 형 기자재 및 저비용 기기의 개발유도와 1991년부터 1995년까지 약 1000억원의 생산 기반기술 사업지원 및 기술지원 등으로 송변전기자재의 개발기술이 크게 향상되었다. (1) 변압기 우리나라의 변압기 개발은 송전전압과 더불어 발전되어 왔고 그 용량 역시 발전기의 단위용량에 따라 증대되어 왔다. 60년대 초까지 만해도 변압기 기술이 매우 낙후한 상태였으나 60년대 후반에 선진 외국기술을 도입, 급격한 기술개발을 이룩함으로써 1969년 한영전기는 3상 154㎸ 20/30㎹A의 유입변압기를 개발하게 되었다. 70년대 들어서는 우리나라의 주 송전전압이 345㎸로 승압됨에 따라 1978년 효성중공업이 단상 345㎸ 167㎹A 변압기 개발에 착수했다. 1981년 중전기산업합리화 조치로 효성중공업의 독주기간을 거쳐 1989년 초고압 중전기기 투자조정이 해제된 이후 현대중전기가 3상 154㎸ 45/60㎹A와 단상 345㎸ 167㎹A를, 이천전기가 3상 154㎸ 45/60㎹A 변압기의 개발시험을 완료하여 경쟁체제를 갖추었다. 1992년 효성중공업은 전북 고창에 있는 765㎸ 송전전압 실증선로용 765㎸ 단상 3㎹A 2권선 변압기를 개발했다. 송전전압 765㎸에로의 승압과 기술개발에 대한 자금 지원으로 765㎸급 변압기의 연구개발도 활발하여 1996년 효성중공업과 현대중공업이 단상 765㎸ 전력용 변압기 개발시험을 완료했다. 한편 1999년 11월 효성 및 현대중공업에서 상업운전을 위한 765㎸ 변압기 개발시험을 완료한 후 2000년 9월 신서산, 신안성변전소용 변압기를 납품함으로써 765㎸급 초대형변압기 제작기술 자립을 이루게 되었다. 최근 들어서는 도심지 대형건물 내에 설치되는 변압기에 의한 재해 방지를 위해 Oil-less 방재형 변압기 개발에 관심이 고조되어 154㎸ 가스절연변압기, R-Temp 등의 난연형(難燃型) 변압기를 개발 유도하고 2000년 하반기에 개발 완료하여 2001년 현장에 적용하고 있다. 변압기의 설계기술면에서는 지금까지 외국 기술도입에 의한 설계기술 복사 수준에서 벗어나 전계, 자계, 유동, 열분포 등의 분포를 해석하는 기초기술과 대용량화에 따른 운반, 설치 등을 고려한 구조설계 기술이 성숙단계에 도달함으로써 품질 및 가격경쟁력이 우수한 편이다. (2) 개폐장치 1970년대 들어 선진외국의 기술도입으로 저압 NFB 및 Mg.SW의 생산이 시작되었다. 1970년대 후반에는 수요의 급증과 대기업의 참여로 특고압차단기, 개폐기류의 개발이 활발히 진행되어 1978년 효성중공업이 170㎸ 31.5㎄ OCB를 개발했고, 1979년 효성중공업 및 금성계전에서 170㎸ 31.5㎄ GCB와 362㎸ 40㎄ GCB를 각각 개발했으며 1980년대에는 GIS까지 개발 생산하게 되었다. 그러나 당시의 기술수준은 미약하여 중요부품은 수입, 조립하는 상태였다. 1982년에는 한국전기연구소에 대전력 단락설비가 완공됨에 따라 국내에서 차단 및 개폐시험이 가능하게 되어 이 분야의 개발이 활발하게 진행되었다. 24㎸급 이하의 고압 및 특고압 차단기는 1980년부터 VCB를 주종으로 효성중공업, 광명기전, 금성계전, 금성기전, 선도전기, 현대중전기 등이 개발했다. 또한 VCB의 주요부품인 진공 밸브를 1989년 금성에서 국산화 개발을 완료했다. 초고압 대용량 GCB 및 GIS 분야는 1980년대 이후 345㎸급의 국내 수요를 모두 효성 및 현대중공업에서 공급하면서 기술축적이 이루어졌고, 지속적인 계통의 단락용량 증대와 765㎸ 격상에 대비하기 위하여 362㎸ 63㎄의 GIS를 1998년에 개발했다. 이와 함께 세계 최초의 800㎸ 2절점 차단기를 포함한 GIS(50kA 8000A)를 효성에서 개발함으로써 국내의 중전기 기술을 선진국 수준으로 끌어 올리게 되었다. 나. 송전용 자재 (1) 애자 가공송전선로의 전선 및 충전부를 지지하기 위해 사용하는 애자는 1960년대 초까지 만 해도 수입에 의존해 오다가 1960년대 중반기부터 위생도기 및 타일류를 생산하던 도기업체가 본격적으로 개발에 참여하게 됨으로써 국내 생산체제를 갖추게 되었고 1970년대 들어 전력설비의 확충이 본격화되면서 고려애자 및 신한애자에서 송전용 애자를 생산하게 되었다. 그러나 선진국 제품에 비해 기계적강도와 경년열화(經年劣化) 특성 등이 부족하여 품질확보의 어려움을 겪고 있다. 이에 기술지원 및 자금지원을 통해 애자 국산화를 유도, 1998년에는 고려애자에서 154㎸ 및 345㎸급 애자를 국산화하여 개발시험을 완료했다. 그러나 최근에는 신소재 기술의 발달로 자기애자에 비해 중량이 가볍고, 충격에 강하며 경제적인 Polymer 애자를 시험 적용하고 있으며 LG전선과 (주)평일에서 154㎸급 송전선로형 플리머 애자의 개발을 진행하고 있다. 특히 실리콘 재질의 플리머 애자는 뛰어난 내오손(耐汚損) 특성 등으로 본격 사용을 위한 지속적인 연구개발이 진행중이다. (2) 전력케이블 1971년 8월 154㎸ 당인리∼용산간 지중선로를 일본제 OF 케이블로 준공한 이래 7년만인 1978년 대한전선에 의해 국산 OF 케이블이 개발되어 국내 지중선로에 사용되었다. 그러나 OF 케이블은 신뢰성이 높은 반면 복잡한 급유설비로 유지보수가 용이하지 않고 절연유에 의한 환경오염 유발 등의 단점이 있어, 이의 보완을 위한 지속적인 노력 끝에 1982년 LG전선에서 Oilless 케이블인 XLPE 케이블을 개발하여 이듬해부터 본격 사용하게 되었으며 현재까지 154㎸ 지중선로에 주된 케이블로 사용중에 있다. 한편 345㎸ 변전소가 도심지에 건설됨에 따라 서울 외곽에서 변전소까지 지중케이블 설치가 요구되었고 이에 부응하여 1989년에 345㎸ OF 케이블이 국내 제작사에 의해 개발되어 345㎸ 미금∼성동 지중선로에 사용되었으며 2000년 12월 말 현재가지 93C-㎞의 345㎸ 지중선로가 준공되었다. 1990년대 중반 이후 세계적인 XLPE 케이블 기술개발 추세에 발맞추어 국내에서도 154㎸ XLPE 케이블의 절연재료 개선을 통한 절연체의 단위 전계 강도를 높여 기존의 23mm의 절연두께를 17mm 수준으로 저감해 개발했으며, 2000년부터는 국내 지중선로에 적용을 시작으로 2001년도부터는 전면 사용할 예정이다. 또한 최근에는 345㎸ XLPE 케이블 개발에 착수하여 2001년 개발 완료를 목표로 매진하고 있다.

11. 송변전분야의 품질보증 활동

가. 송변전 품질활동의 변천 1977년 2월 국제차관에 의한 외자 중전기기의 도입이 본격화됨에 따라 그 품질과 성능을 확보하기 위해 편제된 전력설비검사반에 의해 중전기기의 공장검사와 개발시험에 입회를 하는 등 품질확보의 노력이 본격적으로 이루어졌다. 1977년 9월부터는 한국전기통신연구소(현 전기연구원)에 위임 또는 공동입회로 운영되었으나, 1984년 경영업무의 개선에 따라 154㎸ 중전기기의 시험검사업무를 품질관리실에서 일원화하여 시행하게 되었다. 이에 따라 검사에 의한 품질확보를 추진하여, 2001년 현재에 이르기까지 154㎸ 이상 모든 중전기기(변압기, 차단기, 개폐장치, 리액터 등)의 품질과 그 신뢰성 확보에 노력해 왔다. 특히 개발시험에 이어 2000년도부터 효성중공업과 현대중공업 공장에서 제작이 진행중인 765㎸ 신서산 및 신안성 변전소용 초고압변압기와 GIS의 품질확보에 많은 노력을 기울이고 있다. 송변전설비의 법정 사용전 검사는 1977년부터 1984년까지 정부로부터 검사업무를 위임받아 수행해 오던중 전기사업법 시행규칙의 개정으로 검사대상이 500㎸ 이상으로 한정됨으로써 검사대상이 없었으나 1991년부터 법시행규칙의 재개정으로 1995년도까지 법정검사를 재개하여 전기설비의 품질 및 안전성을 확보했다. 이후 한국전기안전공사가 설립됨으로써 1995년에는 한전과 안전공사가 공동으로, 그리고 1996년부터는 한국전기안전공사가 단독으로 사용전검사를 수행하여 현재에 이르고 있다. 한편 중전기기 품질확보의 중추기능인 국산화 기자재 개발시험에 있어서는 1987년 현대중공업(주)에서 일본 도시바의 기술도입에 의해 최초로 개발한 3상일괄탱크형 170㎸ GIS(가스절연개폐장치)의 단락시험이 국내 시험설비의 미비로 인해, IEC 멤버로서 국제적 시험기관인 네덜란드의 KEMA 시험소에서 시행케 되었다. 이로 인해 국내 대전력 시험기술의 비약적인 성장을 가져왔고, 또한 이태리의 CESI 시험소 등에서의 연속되는 시험입회를 통해 KERI(한국전기연구원)DML 시험설비를 확충하는 계기가 되었다. 또한 이러한 배경에 힘입어 국내의 대전력 시험기술의 발전은 물론, 나아가 765㎸용 GIS, 변압기 등의 개발시험이 국내에서도 가능하게 되어 기술자립의 주요 기반이 되었다. 나. ISO 9001 품질보증시스템 인증 획득 1989년에는 원자력, 수화력에 이어 송배전분야에도 품질보증제도를 도입하기에 이르렀는데, 1993년에는 최고경영자의 방침에 따라 품질보증(QA)과 품질관리(QC)의 분리운영 방식으로 전환되었다. 따라서 송변전 품질조직이 그동안 품질보증실에서 송변전사업단으로 소속이 변경되어 실무형 품질관리 활동을 중점 추진하게 되었고, 이 때에 건설품질관리 계획서 제정을 근간으로 그 동안의 단위 검사활동에서 시스템적인 품질활동으로 전환하게 되었다. 즉 최종검사 위주에서 설계, 구매, 제작, 검사, 시공, 운영의 전반적인 시스템 활동으로 전환된 것이다. 그러나 품질시스템의 기초적 실행은 1995년 전사차원의 품질보증실이 구성되고 전사적 품질보증 활동 시행과 더불어 기본적으로 기자재 구매계약에 반영되면서부터 구체화되기 시작했다. 1993년 국제 무역개방의 파고로 국제 표준화 물결이 상륙되면서 국내에서는 품질경영촉진법이 발효되었고, 국내 민간업체를 중심으로 수출 등 국제경쟁을 위해 ISO 9000 국제표준화 품질보증시스템의 인증이 활발히 추진되기 시작했다. 특히 공공분야의 품질활동이 미흡한 상태에서 한전에서는 송변전사업단이 최초로 국제 표준화 품질시스템인 ISO 9001을 1년여의 준비기간을 거쳐 1998년 4월 13일 KSAQA(한국품질인증센터)로부터 인증을 획득했다. 한편 시스템에 의한 품질활동 및 전사적 품질경영의 추진과 함께 1996년에는 각 전력관리처 및 건설사업소에 과단위 품질부서의 신설과 함께 각종 업무절차서, 기준서를 제정, 운영함으로써 업무 표준화를 이룩했다. 그리고 시공단계의 품질점검표를 개발하고 작업실명제 관리를 제도화함으로써 예방품질의 강화와 체계적인 품질활동 기반을 강화하는 계기가 되었다. 이러한 가운데 2000년 12월 15일 국제 표준규격 ISO 9001 품질시스템의 일부 미흡한 점들이 전면 보완 개정됨으로써, 2001년도에는 송변전 분야에서도 ISO 9001 시스템을 보완하여 내실적이고도 체계적인 품질경영 활동을 추진할 예정이다