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지중화공사
지중화공사(地中化工事)는 도시 경관을 저해하는 인도 내 전신주, 전선, 통신선 등을 지중화 즉 땅속에 묻어, 안전하고 쾌적한 보행도로 환경을 조성하고자 진행하는 사업이다. 전주(전봇대), 가공전선이 철거되고 땅 속에 전선 및 통신선을 묻는 작업이다. 이어서 '가로경관 개선사업'이 진행한다. '가로경관 개선사업'은 바닥포장 및 가로화단 등을 조성하는 사업이다.
개요
지중화공사는 철탑과 전신주 등 공중선로로 연결돼 있는 6만6000V 이상의 고압송전선과 가정용 배전선을 지하에 매설하는 작업이다.
우리나라의 경우는 지중화를 하기에는 일단 돈이 많이 들어 경제가 한참 성장중일 때는 잘 못하다가 최근에 와서 많이 하는 편이고 일본의 경우는 애초 지반이 불안정 하기에 지중화선로보다는 가공선로를 많이 사용한다. 이렇게 지중화 선로가 설치된 지역을 지중화 구역이라고 하고 전선을 1m 이상 파묻어 사용한다. 특히 최근에는 전력선만 묻는게 아니라 전기, 통신, 가스, 수도도 함께 묻어 공동구라는 이름으로 사용한다. 우리나라는 1971년 일본기술로 당인리~용산변전소간 지중송전선이 처음 연결된 후 1980년대부터 서울 강남구를 시작으로 분당, 일산, 평촌, 중동, 산본과 같은 1기 신도시에서 지중화를 성공적으로 진행하였다. 지중화 사업은 현재도 진행중이고 인구밀도가 높은 시내지역을 우선 순위로 하고 있다. 보통 지중화 구간에서는 패드라고 하는 네모난 상자를 도로변에서 볼 수 있다. 저 패드 안에는 전력을 제어하는 개폐기나 변압기가 담겨져 있다.
송전선로나 배전선로가 보기 싫어 지중화를 요구하는 민원 요구가 많다. 그러나 무조건적으로 할 수 있는게 아니다. 지중화 건설 비용의 절반은 지자체, 나머지 절반은 한전에서 부담을 한다. 보통 지자체의 청으로 진행되는데, 한전의 심의를 거쳐 사업 우선순위가 선정이 된다만 개인·단체가 요청하거나 시행사업에 지장이 되는 경우에는 지자체가 전액 부담토록 하고 있어 재정여건이 열악한 지자체의 경우 사업추진에 어려움을 겪을 수밖에 없다. 그래서 비교적 예산에 여유가 있는 서울과 수도권 대도시들은 지중화가 공사가 많이 된 반면 지방의 경우는 아직 안된 곳이 많다. 구체적인 수치로 배전선로만 따지면 2017년 9월 전국 지중화율은 17.45%이고 서울은 58.6%로 절반 이상 지중화가 된 반면 경북 6.3%, 전남 7.9%로, 강원 8.4% 등으로 한자리 수에 불과하다. 이는 해당 지자체의 예산과 더불어 도시화율과도 관련이 높다.
송전선의 지중화 공사 및 XLPE 케이블
보통 송전선로를 생각하면 무시무시한 송전탑으로 산과 강을 넘어 각 도시로 전력을 전달하는 것을 생각하기 쉽지만 의외로 도시 구역에도 송전선로가 지나간다. 단지 눈에 안보이는 지중화 송전선로이기 때문에 사람들이 의식하지 않지만 도시의 도로를 파헤쳐 보면 송전선로가 지나가는 경우가 있다. 보통 배전선로는 지하 1m이상의 깊이로 파지만 이보다 훨씬 전압도 높고 전력도 많이 흐르는 송전선로는 지하 8m이상으로 흐르게 한다. 일반적으로 154kV의 송전선으로 지나간다.
보통 지중화 송전은 공동구를 이용해 위의 이미지 같이 짓는다. 규모가 크면 지중화 배전선도 함께 넣는 경우가 있고 이때는 사람이 다닐 수 있을만한 터널도 함께 뚫어 놓는다.
송전선로로 ACSR(강심 알루미늄 연선)이라고 하는 피복이 없는 나전선을 사용하기도 한다. 하지만 나전선은 피복이 없다 보니 땅속에 파묻기는 상당히 애매하다다. 또한 송전탑의 송전선로와 달리 무게를 고려 해야 할 필요도 없다. 든든하게 땅이 받혀주기 때문이다. 그래서 지중화 송전구간에는 XLPE라고 하는 지중전용 케이블을 쓰는데 이 케이블의 중량은 m당 40kg에 이를 정도로 무거운 전선이다.
겉 피복을 폴리에틸렌을 기본 재료로 사용하였고 도체로는 동이나 알루미늄을 사용한다. 특히 땅속으로 묻는 지중화 구간 특성상 절연이 매우 중요한데 XLPE 케이블은 바로 이 절연에 특화되어 있는 제품이라고 할 수 있다. 절연이 잘 안되어 습기가 들어가거나 전기가 새는 지락사고가 일어나면 그 피해가 막심하다. 지중화구간의 전기사고는 그 고장점을 알기도 쉽지 않고 수리 역시 매우 까다로워 비싼 돈을 들여서라도 절연데 최대한 돈을 투자해야 한다. 그뿐 아니라 인근 통신선의 유도장해등을 방지하기 위한 차폐기능이 있고 불에 잘 안타는 난연 재질로 덮여 있어서 내부 도체가 과부하나 과전류로 과열 되더라도 자체적으로 소화가 되어 화재 발생이 없는 것이 특징이다. 현재 기술로는 500kV까지 사용이 가능하다고 한다.
보통 지중화 송전구간은 154kV를 많이 사용한다고 했는데 345kV를 사용한 경우도 있다. 대표적인 예로 성남시 분당구 구미동 송전탑 이야기가 있다. 이곳은 분당의 끄트머리에 위치한 동네인데 원래 한적한 농촌일 때는 이곳을 지나가는 송전탑이 큰 이슈가 안되었지만 1990년대 초반, 분당신도시가 조성되면서 이곳 주민들이 불편함을 호소하며 송전탑을 제거해달라고 많은 민원을 넣었다. 그러나 한전 입장에서는 해당 송전탑이 워낙 중요한 기간 송전망을 담당하기에 함부로 없앨 수도 없고 결국 담당 지자체인 성남시와 협의 하고 제거 작업을 한다. 대신 송전선을 지중화로로 하는 엄청난 대공사를 하게 된다.
도시의 흉물 같던 송전탑은 제거가 되고 송전선은 지중화로 통과를 하는데 하필 이 구간에 지하철 분당선이 통과하는지라 지하 80m까지 파서 전력선을 연결하는 대공사였다. 2.3km의 송전선을 이설하는데 비용만 1,200억 가까이 들었을 정도라고 한다. 그 결과 인근을 지나는 송전탑은 땅속으로 들어가 주민들이 많이 거주하는 지역에선 볼 수 없게 되었다. 그 대신 송전탑과 지중화가 만나는 지점에는 구미CH(케이블 헤드)가 생기게 되었다.
지중화공사 방법
지중화공사는 간단히 땅을 파서 묻는거라고 생각하기 쉽지만 실제로 공사방법은 3가지로 나눌 수 있다.
직매식
'직접매설방식'인 직매식은 전력케이블을 말 그대로 직접 땅에 매설하는 방식이다. 전력 케이블을 보호하기 위해 트러프를 사용하고 모래를 채운 후 뚜껑을 덮고 메우는 방식이다. 케이블 회선수가 2회선 이하의 적은 용량, 장래 증설이 없을 경우, 굴착이 용이한 경우에 사용하는 방식으로 비용과 시간이 적게 드는 장점이 있다.
관로식
관로식은 말 그대로 관(pipe)를 이용해 그 안에 케이블을 부설하는 방법이다. 이때 사용하는 관이 합성수지관, 강광, 흄관 등이 있다. 그리고 일정 거리(약 250m)의 관로 끝에는 맨홀을 설치하여 케이블을 설치한다.
일단 이러한 방법은 직매식 자체가 맞지 않는 경우나 케이블 회선수가 3회선~9회선일 때. 앞으로 회선 증설이 필요한 경우나 도로 예정지역으로 도로가 포장 될 경우에 사용한다.
암거식
마지막으로 암거식은 보통 전력구식이라 해서 터널과 같이 윗 부분이 막힌 형태의 지하구조물로 만든다. 그리고 내부 벽측으로 유지보수 작업을 위한 기술자의 통행이 가능한 크기로 짓기 때문에 그 크기도 크고 건설비와 건설기간이 많이 소요가 된다. 그러나 그만큼 전류에 의한 열 냉각이 좋은편이기도 하다.
보통 케이블 회선수가 9회선 이상, 그리고 직매식, 관로식으로 공사가 불가능한 경우 등에 사용한다. 이때 단순히 전력 케이블 외 통신 케이블도 함께 사용한다. 앞서 언급했듯이 지중화 구간은 차폐기능이 있는 XLPE전선을 사용하기 때문에 통선에 방해가 크지 않다.
그러나 배전선로 구간은 다른 케이블을 사용한다.
보통 22.9kV의 특고압 전력선은 동심 중성선 트리 억제형 전력케이블(TR-CNCV-W)나 동심 중성선 수밀형 저독성 난연 전력케이블(FR-CNCO-W)을 사용한다. 이때 도체의 굵기는 전력양에 따라 60㎣, 200㎣, 325㎣, 600㎣를 사용한다. 엄청 굵은 케이블들이다. 그리고 변압 이후 220/380V의 저압 구간에서는 600V CV 케이블을 사용한다. 이때 굵기는 100㎟, 200㎟, 325㎟이다.
동영상
참고자료
- 〈전선 지중화〉, 《나무위키》
- 김창수 기자, 〈지중화 사업현황①〉, 《도시미래신문》, 2020-11-06
- 소망 김기사, 〈(29) 지중화 송전 및 배전선로의 장단점, 건설(직매식, 관로식, 암거식) 선로정수의 이해〉, 《네이버 블로그》, 2019-02-20
- 김태진 기자, 〈도시미관 훼손하는 ‘전선･통신선’ 땅 속에 묻는다〉, 《지디넷코리아》, 2021-02-02
같이 보기
