PP-POE 나노유전체의 기계적 및 직류 전기특성을 향상한 표면개질 MgO 나노입자

전문가 제언

 

○ 해상풍력발전이 증가하여 실수요지까지의 장거리 송전용 직류고전압(HVDC) 케이블이 사용 중에 있고 송전용 HVDC 해저 전력케이블 등으로 HVDC 전력케이블의 중요성이 높아지고 있다. 이 케이블의 절연체는 경제적 관점에서 고분자가 대세이지만 기존 가교폴리에틸렌(XLPE) 절연체는 재활용이 어려워 열가소성 절연체가 요구되어 왔다.

 

○ 이의 후보에는 송전용량 관점에서 높은 허용전류를 위해 XLPE보다 높은 내열성을 가지며 전기적 특성이 우수하고 경제적인 폴리프로필렌이 첫째 후보이다. 그러나 아이소탁틱(iPP)는 너무 경직하여 HVDC에 적합한 iPP기반 절연체 개발이 필요하였다. iPP의 개질에 올레핀계 엘라스토머에 의한 탄성 보완, 무기 나노입자에 의한 기계적 그리고 직류파괴전압을 해치는 공간전하 축적 억제를 위한 나노유전체 기술이 보인다.

 

○ 오늘날 33kV 초과 iPP기반의 상용 친환경 고전압 케이블 절연체는 보기 힘들다. 22~33kV급은 EPR함유 iPP기반의 절연체를 갖는 전력케이블을 Italy의 Prysmyan사가 양산 중이고 한국에선 LS전선이 22kV급을 이미 개발하고 한전규격이 제정되어 양산을 가능하게 하였다.

○ 이 글은 MgO/PP/POE(폴리올레핀엘라스토머, 30phr) 기반 고분자 나노복합체(유전체)의 재활용 가능한 HVDC 전력케이블 절연체 개발을 소개하고 있다. MgO는 PP/POE 복합체의 기계적 탄성을 향상하고(β 결정핵제 역할), HVDC 케이블 절연체 내 공간전하 축적을 억제하기 위한 나노충전제이다. MgO 표면의 실란처리는 MgO와 PP/POE 간의 상용성 등을 강화한다. 실험결과 MgO 3phr이 공간전하 축적 억제 및 유전특성 등에 최적으로 이 글의 핵심은 공간전하 축적 억제 기술이다.

 

○ 이 글 분석자의(2012년 한국유화학지 제29권 제2호 184) “동일배열 폴리프로필렌/엘라스토머/나노충전제 복합체의 전력케이블 절연체로서의 사용 가능성에 대한 문헌적 고찰”은 이 글의 이해에 도움이 될 수 있다. 1992/1993년 Hitachi Cable사는 다른 실란으로 표면 처리한 MgO를 PE이나 XLPE 절연체에 사용을 출원하여 실용화에 최초로 성공하였다.

저자

Y. Zhou, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

113(1)

잡지명

JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

4286301~4286310

분석자

변*호

분석물

• PP-POE 나노유전체의 기계적 및 직류 전기특성을 향상한 표면개질 MgO 나노입자.pdf [554,904 byte]

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