2016-04-18
전력손실 적어 각광...높은 비용 관건
중국·인도 등 수요급증...HVDC, 성장세 가팔라
사실 HVDC(초고압직류송전)은 새로운 기술은 아니다. 1954년 스웨덴에서 이미 적용했으며, 우리나라에서도 1998년 3월 제주도와 육지간 해저 HVDC(#1)를 설치해 전력을 수송하고 있다. 전 세계적으로는 40여 개국에서 140개 HVDC 시스템이 운전 중이며, 약 70개 이상의 프로젝트가 계획 또는 진행 중에 있다.
HVDC가 국내에서 최근 들어 주목받고 있는 배경은 사회적 갈등의 완화 차원이다. 밀양송전탑 사태에서 보듯 대용량 송전망은 지역주민의 반대에 부딪혀 갈수록 건설이 어려워지고 있는 형편이다. 이에 정부와 한국전력은 HVDC의 적용을 검토하고 있는 것이다.
HVDC의 특징은 송전선로 리액턴스(저항)의 영향을 받지 않아 장거리 대용량 수송이 가능하며, 동일용량의 전력을 전송함에 있어 철탑 크기(AC 765㎸ 대비 75% 수준)가 작아져 경관 장해가 줄어든다. 또한, 이론상 전자파 발생이 없어 이에 따른 논란을 해소할 수 있으며, 전력손실이 적어 가공은 물론 입지가 허락되는 조건에서 지하ㆍ해저 매설에 따른 거리 제한도 없다. 전력을 인위적으로 제어할 수도 있다.
무엇보다 전압ㆍ주파수가 다른 두 교류 계통을 연계시킬 수 있다. 전압이 다른 국가 간 송전이 가능한 것도 이 때문이다.
다만, HVDC는 DC를 AC로 변환하는 변환소 건설에 기존 변전소 대비 3∼3.5배 수준의 비용이 수반된다. 그러나 이러한 경제성 문제 역시 장거리 수송으로 상쇄할 수 있다. 최근에는 풍력ㆍ태양광 등 신재생에너지 보급확대를 위해 전압형 HVDC가 필수적인 기술로 떠오르고 있다.
초전도 케이블의 장점은 송전손실 최소화와 함께 저전압ㆍ대용량 송전이 가능하다는 점이다. 송전손실은 기존 케이블 대비 10% 수준에 불과하며, 송전용량은 5배 이상 증대시킬 수 있다. 용량이 크니 낮은 전압으로도 일정 규모 이상의 전력을 송전할 수 있다. 예컨대 154㎸의 전압으로도 345㎸의 용량을 송전할 수 있다는 얘기다. 이 때문에 선로 증설이 어려운 대도시나 과부하로 인한 교체 선로에 적합한 기술로 꼽히고 있다.
한전은 지난 3월 제주 금악에서 154㎸ 초전도 케이블(1㎞)의 실증에 착수했다. 현재 세계 최고 수준의 초전도 케이블실증은 미국 롱아일랜드 138㎸(610m)이다. 금악 실증사업이 올해 완료되면 우리의 초전도 기술은 세계 최고 수준에 이르게 된다.
차세대 송전기술에 대한 시장 전망은 밝다. 유럽에서 국가간 송전망으로 사용되던 HVDC는 최근 중국ㆍ인도ㆍ브라질 등 국토가 넓은 나라에서 도입을 추진하면서 시장이 급팽창하고 있다. 2014년 13조원(52GW)인 HVDC 시장은 2020년 70조원(280GW)에 이를 것으로 관측된다. 초전도 케이블 역시 아직은 시장이 형성되지 않았으나 2030년 20조원에 달할 것으로 예상된다.
정부는 HVDC 국산화 및 외국기업과 전략적 제휴, 초전도 케이블 상용화를 통해 2030년까지 발전예비력을 500㎿ 줄이는 한편 해외시장 조기 진출을 유도한다는 전략을 세우고 있다. 이를 위해 기술표준 개발을 통한 제도 개선, 전문교육센터 지정ㆍ운영을 통한 인력양성 등 산업 생태계 조성에도 힘쓰고 있다.
산업부 관계자는 “차세대 송전기술은 송전거리 대비 효율이 높아 온실가스 감축에도 이점이 있다”면서, “단계별 실증을 통해 사회적 수용성을 높이는 것은 물론 해외시장 공략을 위한 기술경쟁력을 확보해 나갈 것”이라고 말했다.
정회훈기자 hoony@
출처 : 건설경제
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