해상풍력 전력케이블 성능 검증 ‘복합 시험평가 플랫폼’ 세계 최초 개발
열·전기·기계 스트레스 동시 부하…해저 케이블 장기 신뢰성 확보 기대
에너지 | 조준상 기자 | 입력 : 2025.09.11
한국전기연구원(KERI) 전력케이블연구센터 권익수 박사팀이 해상풍력용 해저 전력케이블의 장기 신뢰성을 검증할 수 있는 새로운 평가 플랫폼을 세계 최초로 개발했다.
해상풍력은 육지보다 훨씬 가혹한 바닷속 환경에서 운영되며, 케이블이 해류에 따라 지속적인 기계적 스트레스를 받는다. 기존 육상 전력케이블과 달리 장기적 신뢰성 확보가 핵심 과제로 꼽혀왔다.
현재 국제 표준 시험은 전기·열 스트레스를 먼저 인가한 뒤, 이후 기계적 스트레스를 가하는 ‘순차적 방식’으로 진행된다. 그러나 이 방식만으로는 실제 해상 조건을 충분히 반영하기 어렵다는 지적이 있었다.
권 박사팀은 열·전기·기계적 스트레스를 동시에 인가하는 복합 시험평가 기법을 제안했다. 이 과정에서 ▲고전압과 하중이 동시에 작용하는 안전 지지 구조 설계, ▲다수 센서의 정밀 계측, ▲실제 해상 환경 모의 등 난제를 해결했다. 그 결과 기존 시험법으로는 확인하기 어려웠던 케이블의 장기 신뢰성과 안전성을 정밀하게 검증할 수 있게 됐다.
권 박사는 “바다는 육지보다 까다로운 환경이기 때문에 해저 전력케이블에 대한 평가 기준이 더욱 엄격해야 한다”며 “이번 성과는 세계 최초의 복합 시험평가 플랫폼 개발 사례”라고 말했다.
KERI는 관련 기술에 대해 해외 특허를 확보했으며, 다양한 해역 조건과 케이블 종류를 반영한 시뮬레이션을 통해 데이터 축적과 평가 체계 고도화를 이어갈 계획이다. 연구팀은 궁극적으로 이 기술이 해상풍력용 해저 전력케이블 분야의 새로운 국제 표준 시험평가 방법으로 제정되는 것을 목표로 하고 있다.
기사 정정 / 반론
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권익수 박사(왼쪽)를 비롯한 KERI 전력케이블연구센터 박사들이 해저 전력케이블용 ‘열-전기-기계적 복합 시험평가 플랫폼’을 세계최초로 개발했다.
해상풍력은 육지보다 훨씬 가혹한 바닷속 환경에서 운영되며, 케이블이 해류에 따라 지속적인 기계적 스트레스를 받는다. 기존 육상 전력케이블과 달리 장기적 신뢰성 확보가 핵심 과제로 꼽혀왔다.
현재 국제 표준 시험은 전기·열 스트레스를 먼저 인가한 뒤, 이후 기계적 스트레스를 가하는 ‘순차적 방식’으로 진행된다. 그러나 이 방식만으로는 실제 해상 조건을 충분히 반영하기 어렵다는 지적이 있었다.
해상풍력용 해저 전력케이블의 장기 신뢰성을 확인하는 ‘열-전기-기계적 복합 시험평가 플랫폼’
권 박사팀은 열·전기·기계적 스트레스를 동시에 인가하는 복합 시험평가 기법을 제안했다. 이 과정에서 ▲고전압과 하중이 동시에 작용하는 안전 지지 구조 설계, ▲다수 센서의 정밀 계측, ▲실제 해상 환경 모의 등 난제를 해결했다. 그 결과 기존 시험법으로는 확인하기 어려웠던 케이블의 장기 신뢰성과 안전성을 정밀하게 검증할 수 있게 됐다.
권 박사는 “바다는 육지보다 까다로운 환경이기 때문에 해저 전력케이블에 대한 평가 기준이 더욱 엄격해야 한다”며 “이번 성과는 세계 최초의 복합 시험평가 플랫폼 개발 사례”라고 말했다.
연구진이 '열-전기-기계적 복합 시험평가 플랫폼'을 이용해 해상풍력용 해저 전력케이블의 장기 신뢰성을 확인하고 있다.
KERI는 관련 기술에 대해 해외 특허를 확보했으며, 다양한 해역 조건과 케이블 종류를 반영한 시뮬레이션을 통해 데이터 축적과 평가 체계 고도화를 이어갈 계획이다. 연구팀은 궁극적으로 이 기술이 해상풍력용 해저 전력케이블 분야의 새로운 국제 표준 시험평가 방법으로 제정되는 것을 목표로 하고 있다.
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기사 정정 / 반론
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