5개의 작은 전력망으로 구성된 북미의 전력망은 인류가 만든 가장 큰 기계로 알려져 있습니다.
미국의 송전선. 사진: Popular Science
미국만 해도 60만 마일(96만 킬로미터)의 송전선과 550만 마일(850만 킬로미터)의 배전선을 보유하고 있습니다. Popular Science 에 따르면, 이는 공학적 업적이라고 할 수 있습니다. 뉴욕시의 작은 발전소에서 시작하여 대륙을 가로지르는 거대 프로젝트로 성장했습니다.
1882년 9월 4일 오후 3시, 맨해튼 미드타운의 한 발전소에서 일하는 한 엔지니어가 스위치를 켰습니다. 몇 초 만에 석탄으로 작동하는 27톤 무게의 100킬로와트 직류 발전기 6개가 칙칙폭폭 소리를 내며 작동하기 시작했습니다. 토머스 에디슨의 펄 스트리트 발전소는 반경 400미터 이내 주민들에게 직류(DC) 전력을 공급하며, 초기 85명의 고객에게 400개의 램프에 전력을 공급한 세계 최초의 발전소였습니다. 이것이 미국 전력망의 시작이었습니다.
펄 스트리트 역은 새로운 시대를 열었고 에디슨의 직류 기술은 그 가치를 입증했지만, 당시 엔지니어들은 전기를 생산한 후 전압을 높일 수 없었기 때문에 장거리 송전이 불가능했습니다. 이러한 한계 때문에 발전소는 도시와 마을의 우편함만큼이나 넓게 건설되어야 했습니다.
그러나 사업가 조지 웨스팅하우스의 지원을 받아 또 다른 발명가이자 에디슨의 전직 직원인 니콜라 테슬라가 교류(AC)를 사용하는 유도 전동기를 개발했습니다. 이 전동기는 제조가 쉽고 변압기로 전압을 높이거나 낮출 수 있어 에너지 손실이 적었습니다.
양측 간의 경쟁은 1880년대 후반까지 지속되었고, 교류(AC)가 점차 우위를 점했습니다. 1890년대에는 콜로라도, 오리건, 캘리포니아에 있는 몇몇 교류 발전소가 주민들에게 장거리 전기를 송전하기 시작했습니다. 전류 전쟁이 끝나갈 무렵, 전국 곳곳에 발전소가 생겨나 전차와 같은 새로운 발명품에 동력을 공급했습니다.
미국 전력망을 미래로 이끈 인물은 사업가 새뮤얼 인설이었습니다. 인설이 1892년 시카고에 도착했을 당시, 시카고는 20개의 다른 회사로부터 전기를 공급받고 있었습니다. 시카고 에디슨 사장이 된 후, 인설은 부하율을 빠르게 높이고, 더 효율적인 증기 터빈을 사용했으며, 다른 회사들을 인수하여 경쟁 발전소를 변전소로 전환했습니다. 이후 15년 동안 인설은 12개가 넘는 발전소를 인수하고 회사 이름을 커먼웰스 에디슨으로 변경했습니다.
많은 기업들이 인설의 성공을 빠르게 모방하며 독점력에 대한 우려를 제기했습니다. 미국 정부는 여러 지방 및 연방 규제 기관을 설립했습니다. 미국의 전기화는 점차 가속화되었고, 프랭클린 루스벨트 대통령은 경쟁을 장려하고 농촌 지역으로의 전기 공급을 확대하기 위한 일련의 정책을 통과시켰습니다.
마침내 제2차 세계 대전 이전에 현대 미국 전력망이 형성되기 시작했습니다. 정전을 방지하기 위해 연방 정부는 전력 회사 간의 교차 연결을 요구했습니다. 이는 매사추세츠주 보스턴에서 정전이 발생하더라도 오하이오주에서 생산된 전기로 부족분을 보충할 수 있다는 것을 의미했습니다. 1960년대에는 동부와 서부 전력망이 미국 전력의 대부분을 공급했습니다. 이 두 주요 전력망은 동기화되어 있었지만, 서로 간의 연결은 거의 없었습니다.
10세기 내내 직류 전압 승압 및 강압 기술이 발전했습니다. 1990년에는 최초의 대형 고전압 직류(HVDC) 시스템이 뉴잉글랜드 지역에 전력을 공급하기 시작했습니다. HVDC 시스템은 발전소와 변전소 모두에 변환기가 필요하기 때문에 비용이 더 많이 들지만, 고전압 교류(HVAC) 시스템보다 전력을 더 멀리, 더 효율적으로 송전할 수 있습니다. 오늘날 HVDC는 약 400마일(약 640km) 이상 전력을 송전해야 할 때 선호됩니다.
안캉 ( Popular Mechanics 에 따르면)
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