안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
전선은 저항률이 낮아야하므로 보통 구리 혹은 알루미늄 2가지 재료만을 사용한다. 은이나 금과 같은 재료는 워낙 고가이기 때문에 매우 제한적인 용도로만 사용된다. 따라서 흔히 볼 수 있는 전선의 대부분은 알루미늄이나 구리라고 보면 된다.
구리는 알루미늄보다 저항률이 낮아서 송전손실이 적다는 장점이 있다. 하지만 알루미늄에 비해 밀도가 높아 전선 중량이 커지고, 가격도 상대적으로 높다는 단점이 있다. 알루미늄은 구리 도체보다 저항률이 높지만 워낙 가볍고 가격이 낮다. 이러한 특성 때문에 용도와 사용장소도 다르게 적용된다.
ACSR 전선 (출처 : wikipedia)
ACSR 전선 (출처 : wikipedia)
알루미늄 도체는 힘을 많이 받는 개소에 주로 적용된다. 가공송전선로의 ACSR 전선이 대표적인 예이다. 전선의 무게가 무거워질수록 지지물(철탑 등)의 강도는 매우 커져야 한다. 또한 특고압에서는 워낙 전압이 높기 때문에 저항률에 따른 전력 손실량의 차이가 그렇게 크지 않다. 그래서 가공송전선로에선 알루미늄 도체가 유리하다.
반면 구리 도체는 상대적으로 힘(장력 등)을 받지 않는 개소, 저압선, 22.9kV 이상 지중배전선로에 주로 사용된다. 154kV 이상의 송전전압에서는 변전소 설비간 연결이나 지중송전선로의 도체로 활용된다. 중량이 크기 때문에 가공선로에는 전선의 무게가 워낙 무거워져 적용하기 힘들다. 저압선은 전압이 낮기 때문에 저항률이 중요하고 도체 단면적 자체가 작아서 재료의 차이에 따른 중량값이 큰 영향을 주지 않는다. 따라서 구리 도체를 주로 사용한다.
