‘고강도·고전도 및 내열성을 갖춘 전선 신소재를 개발한다.’
한국전기연구원 신소재응용연구그룹의 이희웅 박사(47)는 초전도와 전지 및 전력용 반도체를 제외한 전기분야 신소재와 응용기술을 개발하고 있다. 특히 이 박사는 전력손실을 최소화하고 허용전류용량을 획기적으로 늘릴 수 있는 고전도·고내열 알루미늄(Al) 합금도체, 고강도 강심재료 제조기술을 국가연구개발사업으로 수행하고 있다.
“국내 전력 수요가 매년 큰 폭으로 증가해 원활한 전력공급을 위해서는 기존 송배전 선로 외에 새로운 송배전 선로를 확충해야 합니다. 그러나 새로운 송배전 선로를 가설하려면 막대한 투자비가 소요되고 지역주민의 민원발생으로 새로운 경과지를 확보하는 것이 쉽지 않은 실정입니다.”
이희웅 박사는 민원 발생을 줄이고 전력을 원활하게 공급하기 위해서는 기존 송배전 선로를 활용하면서 전력수송능력을 증강할 수 있는 전선용 신소재 개발이 선행돼야 한다고 설명했다.
이에 따라 이 박사는 국가지정연구실사업으로 지난 2000년부터 저손실·대용량 전선소재 개발을 위한 고전도·고내열성 알루미늄(Al) 합금도체와 고강도·비자성 강심 제조기술, 저손실 전선 설계기술 등 3개 핵심기술 개발을 진행하고 있으며 오는 2005년까지 개발을 완료할 계획이다.
최근 완료된 1단계 사업을 통해 고전도 알루미늄도체와 고강도 강심재료 제조기술을 실험실적으로 개발함으로써 강심 알루미늄 연선(ACSR) 기술을 확보했으며, 이달부터는 2단계 사업으로 알루미늄도체의 고내열화와 공정기술 등 생산단계 연구를 본격적으로 추진하게 된다.
일반적으로 전선에 사용되는 동(Cu) 재료는 도전율이 높은 반면 90도 이상의 높은 온도에서 쉽게 늘어나 고전압 송배전 선로에는 사용할 수 없다. 따라서 송배전 선로용 전선소재로는 알루미늄이 사용되며, 도전율과 강도를 높일 수 있는 알루미늄합금 제조기술 및 강심소재 제조기술이 필수적이다.
이 박사는 도전율과 강도를 높이기 위해 망간(Mn)·베릴륨(Be) 등 제3원소를 첨가하는 방법으로 현재 53∼58% 수준인 알루미늄합금 전선소재의 도전율을 61%까지 끌어올리는 한편 230도의 고온에서도 견디는 고전도·고내열 알루미늄합금 전선소재 개발을 최종 목표로 삼고 있다.
이와 함께 질소를 이용해 강도가 높고 전력손실을 줄일 수 있는 비자성 강심소재 제조기술과 저손실 전선구조 설계 프로그램 개발도 병행하고 있다.
특히 이 박사는 최근 황동계 무연집전마찰판을 국내 처음으로 개발했으며, 저항선 신소재를 개발하고 상용화를 준비 중이다.
전기분야 신소재 및 응용기술을 선도하고 있는 이희웅 박사는 “전선은 복합적인 기술이 요구되는 분야”라며 “신소재응용연구그룹은 각기 다른 전공기술을 보유한 연구원들이 협력해 저손실·대용량의 전선소재 등 국제경쟁력을 갖춘 선진 전선기술을 개발할 것”이라고 강조했다.
<약력>
△77년 서울대 공과대 졸업 △79년 서울대 대학원 금속공학과 물리야금 석사 △90년 서울대 대학원 금속공학과 열처리 박사 △85∼86년 한국전기연 선임연구원 △86∼90년 한국전기연 도전자성재료실장 △90∼97년 한국전기연 도전재료연구실장 △98∼99년 한국전기연 변환재료연구팀장 △99년∼현재 한국전기연 신소재응용연구그룹장
<부산=윤승원기자 swyun@etnews.co.kr>