케이블(Cable)

전압이 오르면 접속재부터 의심하라 — CIGRE TB 490 완전정리

케이블 닥터 2026. 8. 12. 07:00

지난 편에서 다룬 TB 623이 "케이블이 바다까지 가는 길에 부서지지 않는가"를 검증하는 기계시험 문서였다면, 오늘 다룰 문서는 그 케이블이 실제로 얼마나 높은 전압을 얼마나 오래 버티는가를 검증하는 전기시험 문서입니다. 2012년 CIGRE WG B1.27이 발표한 TB 490, 정식 명칭 "30(36)kV를 초과해 500(550)kV까지의 계통전압용 압출절연 장거리 AC 해저케이블 시험 권고안"입니다.

지금까지 시리즈에서 TB 722·IEC 63026이 해상풍력 인터어레이용 MV급(6~72.5kV)을, TB 852가 HVDC 초고압급(800kV까지)을 다뤘다면, TB 490은 그 사이 공백, 즉 섬-육지 연계나 해상변전소-육지 구간에 쓰이는 EHV급 AC 수출케이블(power export cable)을 정면으로 다루는 문서입니다.

 

① 왜 나왔나 — 전압이 오르는데 규정은 150kV에 멈춰 있었다

  • TB 490의 전신은 2000년에 나온 Electra 189로, 당시 적용 범위는 30(36)~150(170)kV까지였습니다.
  • 그런데 해저케이블의 송전 용량 수요가 커지면서 EHV급(150kV 초과~500kV) 설계가 늘기 시작했고, 기존 Electra 189로는 이 영역을 커버할 수 없었습니다.
  • 2006년 파리 CIGRE 스터디위원회 회의에서 태스크포스(TF B1.27)가 발족했고, "관련 IEC 표준·CIGRE 권고안을 전수 검토하고, 시스템 관점에서 접근하며, 특히 수리조인트를 케이블 시스템의 일부로 취급해 외부 수압·열사이클·설치 중 기계적 취급까지 함께 고려한다"는 작업 방향이 정해졌습니다. 이 태스크포스의 결과물이 TB 490입니다.

 

② 적용 범위 — EHV/HV AC 해저케이블 설계 전반

  • 전압대: 30(36)kV 초과 ~ 500(550)kV
  • 설치 조건: 얕은 바다(shallow sea)와 깊은 바다(deep sea) 설치 모두 포괄
  • 가스충전(gas-filled) 케이블을 특별히 겨냥해 작성된 문서는 아니지만, 그렇다고 해당 케이블에 전혀 적용할 수 없다고 단정하지도 않습니다.
  • 문서 구성 자체가 EHV/HV AC 해저케이블 설계에 대한 개괄 소개로 시작해, 정기시험(Routine Test) → 샘플시험(Sample Test) → 형식시험(Type Test) → 사전인증시험(Prequalification, 장기시험) 순으로 이어집니다. 이 네 단계 구조는 앞서 TB 852에서 봤던 육상·해저 공용 HVDC 시험 체계와도 뼈대가 닮아 있습니다.

 

③ Electra 189 대비 새로워진 핵심 — 결국 조인트다

TB 490이 기존 Electra 189에서 가장 크게 강화한 지점은 놀랍게도 케이블 본체가 아니라 조인트(접속재)입니다. 용어정리를 먼저 하자면, 접속재(Cable accessories)안에는 조인트(Joint, 접속함: 케이블과 케이블을 이어주는 접속재)와 종단접속재(Termination: 케이블 끝단을 GIS, 변압기, 개폐장치 등 다른 기기와 연결해주는 접속재)로 크게 두 종류로 구분됩니다. TB 490에서 언급된 접속재는 조인트입니다.

 

강화 항목 내용
공장조인트 품질검사 더 엄격해진 검사 기준 적용
인도길이 AC 시험 IEC 60060-3 기준 10~500Hz 주파수 범위에서 시험 가능하도록 허용
강성 수리조인트 방사방향 수분침투시험 신규 도입
수리조인트 기계시험 체계 조인트 종류별 시험 스킴 신규 제시
육안검사 시험 수리조인트 대상 신규 도입

이렇게 조인트에 무게가 실린 이유는 명확합니다. 도체·시스 아래의 수밀 성능, 아머의 기계적 처리, 그리고 무엇보다 수리조인트의 수밀 성능이 EHV급 해저케이블 시스템의 신뢰성을 좌우하는 실질적 약점으로 지목되었기 때문입니다. 해저케이블은 한 번 고장 나면 수리조인트를 새로 만들어 현장에서 접속해야 하는데, 이 수리조인트가 케이블 본체만큼 검증되지 않으면 전체 시스템의 신뢰성이 거기서 무너지게 됩니다.

 

④ 현장시험(On-site Test)의 전압 — AC가 원칙, DC는 피한다

  • TB 490은 설치 후 현장에서 진행하는 시험에 대해서도 언급합니다. 표준적인 교류 전압 시험 외에도 직류(DC)나 감쇠교류(damped AC) 전압을 쓰는 시험 방식이 존재한다고 소개합니다.
  • 다만 명확히 선을 긋습니다. AC 압출케이블에는 DC 시험을 피해야 한다는 것입니다. 절연 메커니즘이 다른 전압 유형으로 시험하면 오히려 절연체에 불필요한 손상을 남길 수 있기 때문입니다.
  • 이 원칙은 이후 TB 852 등 후속 문서에서도 일관되게 이어지는, 해저케이블 시험 전반의 기본 철학이라 할 수 있습니다.

 

⑤ TB 623·TB 852와의 관계 — AC 전용이지만 DC에도 참고되는 문서

  • TB 490은 어디까지나 AC 압출케이블 및 부속품을 위한 문서입니다. 기계시험이 필요한 부분은 TB 623을 참조하도록 역할을 나눕니다.
  • 흥미로운 점은, 이 문서가 AC 전용임에도 불구하고 최근 HVDC 케이블 시험 체계를 리뷰한 논문에서조차 여전히 핵심 참고문헌으로 인용된다는 사실입니다. 해저케이블 특유의 수분침투시험이나 조인트 취급 방식은 AC든 DC든 본질적으로 비슷한 문제이기 때문에, 실무에서는 전압 종류와 무관하게 참고자료로 널리 활용되고 있습니다.

 

개인적인 생각

TB 490을 읽으면서 가장 인상적이었던 지점은, 표준 개정의 초점이 "더 높은 전압을 어떻게 버티게 할까"가 아니라 "접속재(조인트)를 어떻게 더 엄격하게 검증할까"에 맞춰져 있었다는 사실입니다. 케이블 압출 라인에서 나오는 본체는 사실 공정관리만 잘 되면 균질한 품질을 내기가 상대적으로 수월한 편입니다. 반면 조인트는 현장 작업자의 숙련도, 시공 환경, 반도전 컴파운드와 절연체 계면의 처리 상태 같은 변수가 한 번에 겹치는 지점이라, 실제 현장 고장 통계를 보더라도 조인트가 약한 고리로 지목되는 경우가 많습니다. TB 490이 EHV급으로 넘어가면서 조인트 검증을 대폭 강화한 건, 결국 "전압이 오를수록 약한 고리가 먼저 터진다"는 아주 실무적인 교훈을 표준 문서 차원에서 반영한 결과라고 봅니다.

 

또 하나 생각해볼 지점은, 이 AC 전용 문서가 DC 해저케이블 시험에서도 계속 참고되고 있다는 사실입니다. 전압 종류가 달라도 "물이 스며드는 경로를 어떻게 막고 검증하는가"라는 문제는 결국 동일한 물리 현상이기 때문입니다. 이 시리즈에서 다룬 TB 852(HVDC), TB 722(해상풍력 MV), TB 623(기계시험), TB 490(EHV AC)을 나란히 놓고 보면, 결국 CIGRE의 해저케이블 표준 체계는 전압대나 전류 종류별로 완전히 독립된 문서군이 아니라, 조인트 수밀성이나 안전계수 기반 시험장력 산정 같은 핵심 원칙을 공유하면서 서로를 참조하는 하나의 생태계로 짜여 있다는 걸 실감합니다. 컴파운드 소재 하나를 개발할 때도 결국 이 생태계 전체를 염두에 두고 접근해야 한다는 생각이 듭니다.

 

본 글은 공개된 국제 표준 문서를 바탕으로 정리한 내용입니다.

 

참고문헌

  1. CIGRE Working Group B1.27, Technical Brochure 490: Recommendations for Testing of Long AC Submarine Cables with Extruded Insulation for System Voltage above 30 (36) to 500 (550) kV (2012), convened by A. Gustafsson. — 장거리 EHV/HV AC 해저케이블 시험 전반을 규정하는 CIGRE 공식 기술 브로슈어. https://www.e-cigre.org/publications/detail/490-recommendations-for-testing-of-long-ac-submarine-cables-with-extruded-insulation-for-system-voltage-above-30-36-to-500-550-kv-this-tb-replaces-electra-article-elt-189-1.html
  2. Gustafsson, A., "Long AC Extruded Submarine Cables: Recommendations for Testing Cables and Accessories," in Accessories for HV and EHV Extruded Cables, CIGRE Green Books, Springer (2023). — TB 490 작성 배경과 구성을 저자 본인이 정리한 리뷰 챕터. https://link.springer.com/rwe/10.1007/978-3-030-80406-0_3
  3. Mazzanti, G., "HVDC Cable System Testing," High Voltage, Wiley (2025). — TB 490이 AC 전용 문서임에도 DC 해저케이블 시험에서 참고자료로 널리 쓰이는 이유를 설명한 리뷰 논문. https://ietresearch.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1049/hve2.70121
  4. CIGRE, "Recommendations for testing of long AC submarine cables with extruded insulation for system voltage above 30 (36) to 500 (550) kV," Electra 260 (Electra 189를 대체한 배경 소개). — TB 490이 다루는 시험 단계(정기·샘플·형식·사전인증)와 개정 취지를 요약한 CIGRE 공식 기고문. https://www.e-cigre.org/publications/detail/elt-260-6-recommendations-for-testing-of-long-ac-submarine-cables-with-extruded-insulation-for-system-voltage-above-30-36-to-500-550-kv.html