현재 140개 HVDC 설비 운영中…수요 급증
대규모 전력전송 비롯 국가·지역간 계통연계
2027년까지 4개 HVDC·3개↑ FACTS 발주

이제는 AC(교류) 보다는 직류(DC)시대다. 전기의 역사를 볼 때 인류에게 최초로 제공된 전력공급 방식은 직류방식 공급시스템이었다.

에디슨은 전기의 활용방식으로 직류방식을 선택했으며 1882년 미국 뉴욕의 Pearl Street에 100V 직류방식에 의한 전력공급에 성공했다.
당시 직류방식의 선로재료인 구리가 값이 비싸고 선로 손실이 많음에 따라 전력공급을 받을 수 있는 소비자 범위가 발전기로부터 1~2마일(1.6~3.2㎞) 반경내에 있어야 한다는 단점이 있었다.

미챌 패러디는 그 당시 직류 방식이 가지는 한계점을 극복할 수 있는 해답을 전류의 흐름이 양방향으로 순차적으로 바뀌는 교류(AC)에서 찾았다.

테슬라에 의해 교류송전기술이 실용화됨에 따라 에디슨의 직류시스템과 웨스팅하우스의 교류시스템의 전쟁, 전류전쟁이 시작됐다.
이후 1890년초 교류발전기 및 변압기의 개발에 의해 교류시스템이 승리케 된다.

그러나 1954년 스웨덴 육지와 고틀랜드섬을 HVDC로 연결한 이후 전력전자 기술의 발전과 더불어 HVDC는 세계적으로 확대추세에 있다.
현재는 140개 HVDC 설비가 운영중이며 유럽과 미국뿐만 아니라 최근에는 중국, 인도, 브라질, 남아프리카 등에서도 수요가 급증하고 있다.

HVDC 시장전망 및 국내기술 수준을 보면 대규모 전력전송 및 계통연계를 위해 HVDC 사업의 획기적 증가가 예상된다.

먼저 해외시장 동향을 보면 유럽은 국가 계통망, 해상풍력발전, 북아프리카 전력연계 등을 추진하고 있다.
아메리카는 노후 AC계통보강, 전력 계통안정, 국가~지역간 연계 등을, 국토가 광활한 중국은 원격지에서 대도시로의 전력 연계사업이 이뤄지고 있고 동남아시아는 경제성장이 양호하고 접근성이 용이해 사업 추진이 활발할 것으로 전망된다.

국내 시장 동향을 보면 전력계통 여건이 복잡·대용량으로 변화함에 따라 HVDC 기술 확보의 필요성이 증대되고 있는 것이 현실이다.

다시말해 대단위 발전단지 건설 및 신재생 발전 연계 증가로 송전전력망 제어 및 고장파급 방지를 위한 HVDC 설치가 늘어날 수밖에 없다.

2027년까지 4개 HVDC 및 3개 이상의 FACTS 프로젝트가 발주될 예정이다. 대상은 EP프로젝트(8GW)를 비롯해 북당진 3GW, 제주#3 HVDC 200MW, 해상풍력 2.5GW 등이 진행되거나 시행될 사업이다.

현재 이 분야의 기술수준을 보면 HVDC는 정부에 의해 미래 성장동력으로 선정 및 사업 추진이 시행되고 있다.

산업부는 산업엔진, 한전은 미래 핵심 전략기술로 선정, 운용하고 있다.
현재는 대기업 중심으로 연구개발이 진행중이다. LS산전은 전류형 80kV 실증단지 구축과 국산화 대체 테스트 중이다. 효성은 해상풍력 연계용 전압형 HVDC 실증기술 개발에 매진하고 있다.

분야별 기술보유 현황을 봤을 때 시스템 밸브 설계 & 설치·시공·커미셔닝 부문은 카페스 기술이전이 진행되고 있고 변압기, 밸브, 제어기 H/W는 LS산전 기술 이전중이며 필터, 리액터 등 보조 기자재는 국내 제작사 부재로 국산화가 돼야 할 분야다.

이제껏 변환분야의 국내 기술 자립을 위해 카페스 등을 통해 기술도입이 추진되어 왔다.
엔지니어링분야는 오는 2021년까지 계통검토, 주회로 정격, 제어기 설계 등 157개 모듈에 대해 기술이전이 추진돼 지난해까지 56건이 완료됐다.

주요 기자재 제작은 LS산전이 오는 2018년까지 기술이전을 추진하고 있는데 대상은 변환용 변압기, 밸브 모듈, 제어기 H/W등이다.
현재 신뢰성 확보 차원에서 대부분의 기자재는 수입에 의존하고 있는 실정이다.

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