HVDC 글로벌 동향을 보면 HVDC를 통한 송전용량은 2010년 약 22GW에서 2022년 약 315GW로 14배가 증가하였으며, 전 세계 HVDC 시장 규모는 2023년 약 11,337백만달러에서 2030년 약 17,827백만달러로 연평균 6.68% 성장할 것으로 예상된다.

HVDC는 컨버터를 구성하는 반도체 종류에 따라 전류형 또는 전압형 HVDC로 구분된다. 전류형 HVDC는 1972년 상업운전을 시작한 성숙된 기술로서 대용량 프로젝트에 주로 적용되나, 설치면적이 크고 무효전력 보상설비가 필요하다는 단점이 있다. 이에 반해 전압형 HVDC는 설치 면적이 작고 양방향 전력 전송이 가능하나 전류형 대비 약 20% 고가이며, 최대 전송용량이 상대적으로 작다.

최근에는 전압형 HVDC 컨버터를 구성하는 IGBT의 대용량화로 시스템 용량이 증가하는 추세이며, 전류형 HVDC와 달리 전류실패의 가능성이 없어 신재생에너지 등 급격한 출력 변동에도 유·무효전력의 제어가 가능하여 신재생에너지 연계에 유리한 이점으로 전압형 HVDC 프로젝트 증가추세가 두드러지고 있다.

HVDC 송전케이블 부문은 2014년 세계에서 두 번째로 500kV MI케이블 개발하여 북당진-고덕 HVDC 건설사업에 설치 및 운영을 하고 있고, 2017년부터는 한전과 연구과제를 통해 500kV HVDC XLPE 케이블을 개발하였으며, 동해안-신가평 HVDC 건설사업에 설치할 예정이다. 한전이 제작사와 함께한 기술개발이 국내 HVDC 사업을 기반으로 Track-Record와 기술 경쟁력 강화로 이어져 현재는 세계 5위권 기술력으로 설계·제작·시공의 전 주기 기술을 보유하고 있다.

반면 HVDC 변환부문은 현재 중국을 제외한 글로벌 전압형 HVDC 시장이 메이저 3社인 지멘스, 히타치, GE에 의해 대부분의 시장이 선점된 상황이며, 그로 인해 진입장벽이 높아 국내 제작사는 사업 경험이 거의 없는 상황이며, 국내 제작사의 부재는 설비 운영의 안정성은 물론 부품 조달의 어려움을 야기하고 있어 시급히 HVDC 기술 국산화가 필요한 실정이다.

이에 한전은 전압형 HVDC 변환설비 국산화를 위한 정부과제를 2017년부터 시행하여 현재 설비 가압을 목전에 두고 있다. 200MW급 전압형 HVDC를 경기도 양주에 설치하는 본 사업이 ’23년 이후 실증 운전을 성공적으로 완료하게 되면 국내 안정적인 HVDC 운영기반을 마련할 뿐만 아니라 향후 국내 제작사가 해외시장에 진출함에 있어 중요한 실적이 될 수 있다.

현재까지 한전은 연구과제와 국내사업을 기반으로 HVDC 국산화 및 신사업 기반을 조성하여 국내 제작사의 사업실적(Track-Record)과 기술 경쟁력 강화를 유도하였다. 지금도 2025년을 목표로 525kV HVDC 친환경 PP절연 케이블을 개발하고 있고, 서해안 HVDC 기간망 구축을 위해 MTDC(Multi-Terminal DC) 기술이 필요하여, DC 차단기, 대용량 변환용 변압기 설계·제작 기술개발을 통해서 국내 사업 수행기반을 확립해야 한다. 궁극적으로는 이러한 기술개발과 사업실적이 쌓여 머지않은 미래에 한전, 제작사 등으로 구성된 Team Korea가 글로벌 해외시장에서 대규모 HVDC 사업을 수주하여 운영하는 모습을 기대해 본다.

〈한전 신송전사업처 제공〉