한전 전력계통본부·전력硏·本紙, 4회 HVDC 기술 워크숍 개최
한전, HVDC 확대 지원…국내 산·학·연 연구실증단지도 구상
HVDC 세계 시장 규모 2020년 81조…500㎸ 수요 증가 전망
HVDC 분야 산업계·학계 기술동향 파악 및 기술교류를 통한 국내 HVDC 분야의 유대를 강화하고 HVDC 핵심기술 개발을 위한 연구개발 및 사업 역량 강화를 위해 산·학·연이 모였다.
한전 전력계통본부(본부장 문봉수), 한전 전력연구원(원장 배성환) 주관 본지 주최로 28일 대전 전력연구원 제2연구동 2층 강당에서 ‘2017년 HVDC 기술 워크숍’이 개최됐다.
2014년 첫 개최에 이어 올해로 네 번째를 맞은 이날 워크숍에서는 배성환 전력연구원 원장, 박재호 한전 신송전사업처장, 김흥근 경북대 교수, 장길수 서울대 교수, 허 견 연세대 박사, 윤재영 전기연구원 본부장, 베누아 그레지옹 KAPES CTO, LS산전, LS전선, 효성, 대한전선, 일진전기, 우진산전, 세아전설, NGV DL등 HVDC 관련 산·학·연 관계자 약 300여명이 참석해 성대히 열렸다.
이날 개막식에서 본지 한상호 회장은 개회사를 통해 “국내 전력계통과 765kV를 대체할 수단으로 해상풍력, 태양광 등 신재생 분야의 급격한 성장은 직류(DC) 시대를 예고하는 것으로 HVDC 기술적용은 절대적이 될 것”이라며 “이번 워크숍을 계기로 전력계 전문신문으로서 HVDC의 중요성을 널리 알리고 보급, 확산하는데 언론으로서의 역할을 다해 나갈 것”이라고 밝혔다.
박재호 한전 신송전사업처장이 대독한 환영사를 통해 문봉수 한전 전력계통본부장은 “향후 제주#3, 양주 BTB 등 세계적인 추세인 전압형 HVDC 사업을 진행할 예정으로 해상풍력 등 신재생에너지원의 연계, 동북아 슈퍼그리드 등 HVDC 시장은 더욱 더 확대될 것으로 예상하고 있다”며 “국내 산학연이 함께 연구하고 실증할 수 있는 단지도 구상 중이며 한전은 새로운 미래에 우리나라 HVDC 사업이 경쟁력을 갖추도록 지원을 아끼지 않을 예정”이라고 강조했다.
김재군 한전 부장의 사회로 진행된 이날 워크숍에서는 ▲한전의 HVDC/FACTs도입 계획(김병헌 한전 처장) ▲슈퍼그리드와 송전 핵심 기술(윤재영 전기연구원 본부장) ▲계통관점에서 HVDC 기술(장길수 고려대 교수) ▲HVDC 설계 플랫폼(김찬기 전력연구원 박사) ▲HVDC 핵심 요소기술(허 견 연세대 교수) ▲전압형 HVDC 및 STATCOM 기술 개발 현황(정홍주 효성 부장) ▲DNL GL 글로벌 HVDC Experiences(윤형희 DNV GL 지사장) ▲LS산전의 HVDC 기술현황(정용호 LS산전 이사) ▲HVDC Cable 기술현황(김원배 LS전선 이사) 등의 열띤 발표와 질의응답이 이어졌다.
HVDC시스템은 1954년 스웨덴 본토와 고틀랜드 섬을 연계하는 전력계통이 세계 최초로 운전된 이래 전 세계 약 131개소에서 126GW가 운영되고 있으며 국내에서도 44년이 지난 1998년, 육지와 제주를 연계하는 180㎸ 300㎿급 시스템이 국내 최초로 상업운전을 개시했다. HVDC시스템이 국내에 도입된 지 벌써 18년이란 기간이 지난 지금 상업운전 초기에 많은 고장과 오류로 인해 힘든 기간을 보냈지만 정상화를 위한 각계의 많은 노력으로 기술발전이 높아졌다. 이를 바탕으로 250㎸ 400㎿급 제주#2 시스템이 추가로 건설돼 운전중에 있으며 당진과 고덕지역을 연계하는 500㎸ 3GW급 사업이 진행되고 있다.
뿐만 아니라 앞으로는 고장용량 증가 문제 해소, 해상풍력 등 신재생에너지원의 연계, 동북아국가간 연계 등 향후 전력계통에서 HVDC의 확대 적용이 예고되고 있다.
HVDC는 교류전력을 변환설비를 활용해 직류로 변환 송전 후 수전점에서 교류로 재변환하는 기술로 대용량 전력 장거리 전송 가능, 계통 안정도가 우수하고 융통전력량 제어 가능, AC 대비 송전효율이 24% 높아 AC 송전설비 대비 선하지 및 철탑 감소 등의 특징이 있다.
현재 내륙~섬간 해양 경과구간 전력연계, 해상풍력 등 대용량 신재생발전 연계, 500㎞ 이상 장거리 송전(중국, 인도), 주파수가 다른 전력계통간 연계(일본), 고장전류 제한 등 계통안정도 향상개소 등에서 적용되고 있다.
HVDC 세계 시장 규모는 2013년 17조원 규모에서 2020년 81조원으로 약 4.7배 성장할 전망으로 HVDC 케이블 시장 또한 2014년 3조원에서 2023년 9조8000억원으로 3.3배 늘어날 것으로 보인다.
국가간 전력망 및 해상풍력발전 연계 등으로 사업이 지속적으로 증가할 전망이며 HVDC 케이블의 지속적인 초고압화가 예상되며 500㎸ 수요 증가가 전망된다.
HVDC 주요 프로젝트를 살펴보면 미국 매사추세츠州 정부가 발주한 Atlanic Link(900㎿)는 해저케이블 320㎸ 1C×1400SQ, 600㎞ 2회선 외 부속재가 건설된다. 콜롬비아 전력청 및 파나마 송전청이 발주한 중남미 Interconnection Electrica Colombia-Panama 프로젝트는 해저케이블 300㎸급 130㎞외 부속재와 가공선 600㎞가 설치된다.
영국과 덴마크간 전력망 연계 프로젝트인 Viking Link는 해저케이블 525㎸ 635㎞ 2회선 외 부속재와 XLPE가 사용된다. 독일내 북쪽 해상풍력 전기를 남쪽으로 수송하는 Sudlink C3,4 프로젝트는 지중케이블 525㎸급 또는 320㎸과 XLPE가 사용되며 C3은 650㎞, C4는 550㎞에 달한다.