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고대부터 현대까지: 지중 송전 기술은 어떻게 진화해 왔는가?
지중 송전 시스템의 개발은 기술 진보와 수요 중심의 결과로 초기의 단순한 케이블부터 오늘날의 복잡한 네트워크에 이르기까지 이 기술의 급속한 발전은 우리 삶에 지대한 영향을 미쳤습니다. 전통적인 가공 전력선과 비교하여 지하 전력선은 산불 위험을 줄이고 악천후 시 정전을 줄이는 데 상당한 이점을 보여주었습니다. 대중이 안전과 환경의 아름다움을 중시함에 따라 지중 송전이 점차 대중화되고 있습니다.
역사적 발전
지하 송전의 역사는 고대 광산 기술과 해저 전신 케이블로 거슬러 올라갑니다. 케이블은 1812년 초 러시아에서 광산 폭발물을 폭파하는 데 사용되었으며, 1850년에는 영국 해협을 통해 전신 신호를 전송하는 데 사용되었습니다. 전력 시스템의 발달로 지중 케이블의 적용이 확대되기 시작했습니다. Thomas Edison은 초기 배전 시스템에서 처음에는 삼베로 절연하고 나중에는 고무 절연으로 지하 DC "가로관"을 사용했습니다.
시간이 지남에 따라 절연 및 제조 기술의 발전으로 인해 지하 케이블이 널리 사용되었습니다.
지하케이블의 장단점 비교
가공 케이블에 비해 지하 케이블은 고전압 전력선이 경관에 미치는 영향을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 특히 도시나 토지 가격이 비싸고 환경적으로 민감한 지역에서는 더욱 그렇습니다. 2024년 위스콘신 공공 서비스 위원회 보고서에 따르면 69킬로볼트 가공 케이블의 가격은 마일당 284,000달러인 반면, 해당 지하 케이블의 비용은 최대 150만 달러입니다. 결과적으로 유틸리티 회사에서는 매설 케이블을 선택할 때 주의를 기울이는 경우가 많습니다.
지하케이블의 장점
지하 케이블은 가공 케이블에 비해 다음과 같은 중요한 장점이 있습니다.
- 번개, 허리케인, 빙설폭풍 등 악천후에 쉽게 영향을 받지 않습니다.
- 화재 위험을 줄입니다.
- 주변 전자기 복사의 영향을 줄입니다.
- 저공비행 항공기나 야생동물에게 해를 끼치지 않습니다.
지하 배전 시스템은 도시 설계를 더욱 유연하게 만들고 제한된 공간 내에서 녹화 가능성을 높입니다.
지하케이블의 단점
그러나 지하 케이블 시스템의 건설과 유지 관리에는 어려움이 따르지 않습니다. 지하 케이블 설치 비용은 일반적으로 가공 전력선 비용의 몇 배에 달합니다. 재료비가 높을 뿐만 아니라 건설도 더 복잡합니다. 지하 케이블의 결함 감지 및 수리에는 종종 더 오랜 시간이 걸리기 때문에 이로 인해 정전이 더 길어질 수 있습니다. 또한, 지상 공사도 교통에 영향을 미치고 불편을 끼칠 것입니다.
기술적 방법
지하 케이블 설치 방법은 다음과 같습니다.
- 수평 드릴링: 지면에서 드릴링을 시작하여 호 모양의 채널을 형성합니다.
- 도랑 파기 및 매설: 도랑을 파고 케이블을 배치하고 덮습니다.
- 도관 뱅크: 케이블을 보호하기 위해 필러가 포함된 평행 도관 설정을 사용합니다.
규정 및 정책
지역별로 지중 송전 관리에도 차이가 있습니다. 예를 들어, 유럽에서는 지중 케이블의 비용 회수에 대한 명확한 규정이 있으며, 지중 비용은 해당 사용자 가격을 통해 상각됩니다. 미국에서는 캘리포니아 공공사업 위원회가 다양한 상황에서 지하화 프로젝트를 시행할 수 있도록 허용하고 일부는 사용자가 공유합니다.
설계, 건설, 운영 단계에서 지중 송전 시스템 개발에는 다자간 협력과 기술 혁신이 필요합니다.
결론
지속 가능한 발전과 환경에 대한 전 세계적인 인식이 높아지면서, 지중 송전 기술은 안전과 미적 측면에 대한 미래 사회의 요구를 충족시키기 위해 계속해서 발전하고 혁신할 것입니다. 미래에는 도시 미관과 생활 환경을 개선하기 위해 전력 시스템을 지하로 옮기는 도시가 더 많아질 수 있을까요?
