인터뷰- 김영관 대한전선 기술연구소 소장
“가공송전선 분야, 종합적이고 혁신적인 솔루션 제공할 것”
인터뷰- 김영관 대한전선 기술연구소 소장
“가공송전선 분야, 종합적이고 혁신적인 솔루션 제공할 것”
  • 정지운 기자
  • 승인 2011.08.08 16:43
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

KEPCO와 HVDC 국산화 기술개발 MOU 체결
가공송전설비 기자재 공급, 시공, 시운전 검증
전 분야 국산화 위한 연구개발 상용화 진행

HVDC 장점 많아 최근 각광

그 동안 직류송전 방식은 대용량 직류전동기를 구동하기 위해 제한적으로 사용돼 왔으나 최근 반도체 스위칭 소자의 발달로 인해 고압의 교류를 직류로 바꿀 수 있는 변환장치가 개발되면서부터 직류송전 방식에 대한 연구가 다시 활발하게 이뤄지고 있다.

특히 기존의 직류발전기 사용으로 직류전기를 생산해 공급하는 방식이 아닌, 고압의 교류전기를 반도체 스위칭 소자를 이용한 변환장치를 사용해 고압의 직류로 변환해 송전하는 방식(HVDC)이 개발된 것이다.

이러한 직류송전방식이 가능해짐으로 인해 기존의 직류송전 방식의 장해물이었던 고압송전이 가능하게 됐으며 1954년 ASEA에 의해 스웨덴 본토와 Gorland의 섬 사이를 직류송전의 방식인 HVDC시스템을 건설해 상용으로 운전하게 되면서 세계 각국에서도 HVDC시스템에 대한 연구와 상용화를 진행해 왔다.

HVDC(High Voltage Direct Current)는 발전소에서 발전되는 고압의 교류전력을 전력 변환기를 이용해 고압의 직류전력으로 변환시켜 송전한 후 원하는 수전(受電)지역에서 다시 전력 변환기를 이용해 교류전력으로 재 변환시켜 공급하는 고압직류송전 방식이다.

그렇다면 기존 교류송전을 대신해 직류송전 방식이 다시 각광 받게 된 이유는 무엇일까?

이는 교류송전 방식이 가질 수 없는 직류송전 방식의 장점이 존재하기 때문이다. 교류송전에 대한 직류송전의 장점은 다음과 같다.

첫째, 직류전압은 교류전압의 최대값에 비해 크기가 약 70%에 불과해 기기의 절연이 용이하고, 전압이 낮기 때문에 각 기기에 설치돼 있는 절연체의 수량 및 철탑의 높이를 줄일 수 있다.

둘째, 동일한 전력을 보내는 경우 교류방식에 비해 직류방식이 송전 손실이 적기 때문에 송전 효율이 좋아진다. 기존 직류송전 시 전압을 크게 변화시킬 수 없어 송전손실이 증가했으나 HVDC시스템의 개발로 인해 고압의 직류전압을 만들 수 있기 때문에 송전효율이 좋어지는 것이다.

셋째, 교류 송전은 최소 3가닥이 전선이 사용되지만 직류 송전은 최소 1가닥의 전선만으로도 전기를 송전할 수 있으므로 전선의 사용량을 줄일 수 있고, 송전선로의 면적을 줄일 수 있어 효과적으로 송전할 수 있다.

특히 교류의 경우에는 전류가 송전선의 표면으로만 집중해서 흐르게 돼 전선이 굵어지는 단점이 있지만, 직류의 경우에는 송전선에 고루 분포되므로 같은 크기의 전선에서 직류가 교류에 비해서 2배 이상의 전류를 흘릴 수 있게 된다.

넷째, 전압이나 주파수가 다른 두 교류 계통 사이를 연결해 계통의 안정도를 향상 시킬 수 있고 교류계통 고장 시 인접 연결 계통으로 사고가 확산되는 것을 막을 수 있다.

최근에 미국 동부에서 발생했던 대규모 정전 사태에 HVDC를 사용하게 되면 한쪽 편의 사고가 다른 편으로 전파 되는 것을 막을 수 있게 된다. 예를 들어서 미국 텍사스 주는 미국의 다른 지역과 HVDC를 통해서 연결되기 때문에 다른 지역의 사고나 고장으로부터 자유로운 상황이 된다.

다섯째, 송전거리에 대한 제약이 없고, 특히 500km가 넘는 육지 전력전송이나 40km가 넘는 해저를 통한 전력전송에 있어서 교류송전에 비해 직류송전 방식이 건설비가 저렴하다. 최근의 중국, 인도 등의 경우에는 발전소와 전기 사용자 사이의 거리가 1,000km 이상이 되기 때문에 HVDC 보급이 급속하게 확장되고 있는 실정이다.

여섯째, 교류송전 방식에 비해 송전선로의 전자파 발생이 줄어 통신선 및 각종 기기에 발생하는 오 동작 및 잡음을 줄일 수 있다.

현재는 독일의 지멘스나 스웨덴의 ABB사가 전 세계 HVDC시장의 대부분을 장악하고 있다.이들 회사는 이미 40~50년 전부터 HVDC기술을 상용화해 세계 각국에 시스템을 건설해 왔다.

우리나라는 1998년 AREVA(구 ALSTOM)사를 통해 제주와 해남 사이에 30만 kW급 HVDC를 설치해 현재 운영 중에 있다. 또한 AREVA사를 통해 올해 초 제주~진도 간 20만kW급 HVDC시스템 건설을 시작으로 2011년 준공을 목표로 진행 중에 있다. 그러나 아직까지 국내의 자체 기술로 HVDC 시스템을 설계해 건설한 경험은 전혀 없는 상태이다.

이처럼 대한전선은 국내외 HVDC 수요가 매년 10% 이상씩 성장하는데 발맞춰 이번 ‘제주 80kV 60MW급 HVDC 실증단지’ 건설에 국내 관련 회사들과 함께 동반 진출한다.

‘제주 80kV 60MW급 HVDC 실증단지사업’에 뛰어들어 에너지와 정보통신 그리고 산업소재 분야에서 반세기 이상 다져온 핵심 역량을 바탕으로 세계를 앞서가는 기술, 세계인이 신뢰하는 글로벌 기업으로의 도약을 꿈꾸고 있다.

김영관 대한전선 기술연구소 소장을 만나 대한전선이 이번 사업을 통해 그리고 있는 청사진을 들여다봤다.

 

기술력 고도화 통한 해외시장 선점

대한전선은 반세기 이상 동안, 국내외 전력산업 인프라 구축을 통해 축적된 기술력을 기반으로 최근의 어려운 경영환경 속에서도 많은 문제와 위기를 극복해 왔다.

국가산업발전의 태동기인 1955년 국내 최초의 전선회사로 설립된 대한전선은 창업 반세기, 산업의 기반이 되는 전력과 통신 및 소재산업 분야에서 국내에서는 물론 글로벌 경쟁력을 갖춘 기업으로 성장해 왔다.

지난 3월에는 새로운 비전과 핵심가치, 중장기 경영계획을 담은 TEC 2020 비전선포식을 갖고 100년 이상 지속 가능한 기업으로 도약하기 위한 결의를 다졌다.

현재 대한전선은 ‘에너지와 정보통신 분야에서 고객에게 최고의 가치를 제공하는 글로벌 리딩기업’으로 비전을 삼아 TEC WAY를 정립했고 신뢰, 패기, 학습을 통한 새로운 비전 달성을 위해 임직원 모두가 혁신의 마음가짐으로 업무에 임하고 있다.

대한전선의 안양 공장내에 자리 잡은 기술연구소는 대한전선이 글로벌 리딩기업으로 도약하기 위해 반드시 수반돼야 하는 기술력 고도화에 중추적인 역할을 수행하고 있다.

김영관 대한전선 기술연구소 소장은 “혁신적이고 종합적인 전력‧통신 솔루션을 고객에게 제공해 감동을 줄 수 있는 신기술 개발과 신성장동력 창출을 위해 배전의 노력을 기울이고 있다”고 당당히 말했다.

그는 “연구소장으로서 연구원 개개인들의 역량을 최대한 활용하고 창의성, 전문성과 열정이 결집돼 발휘될 수 있는 유연한 연구조직 문화를 정착시키기 위해 최대한의 지원과 노력을 다하고 있다”고 기술연구소에 대해 소개했다.

이어 김영관 소장은 “대용량 장거리 송전용 국가간 계통연계와 신재생에너지 직류 분산형 전원 수용 및 AC계통 대용량 고밀도화에 의한 고장전류증가억제를 위한 초고압직류송전방식으로 변화하는 전력산업 환경에 적극적이고 신속적으로 대응하기 위해 참여하게 됐다”고 이번 ‘제주 80kV 60MW급 HVDC 실증단지사업’에 참여하게 된 계기에 대해 밝혔다.

김 소장은 “이를 위해 2009년 11월에 KEPCO와 HVDC 국산화 기술개발 협동연구에 대한 양해각서를 체결했다”며 “약 4.8 Km에 해당하는 DC 가공송전설비 주요기자재 공급, 시공, 시운전 검증을 2012년 12월까지 진행 할 예정”이라고 설명했다.

이번 HVDC 실증단지사업의 가장 핵심은 HVDC 국산화를 통한 해외시장 진출의 교두보를 마련하는 것이라고 해도 과언이 아니다.

김영관 소장은 이번 실증단지 구축사업에 적용 평가 할 주요기자재 중 하나인 가공송전선에 대해 자세히 설명했다. 그는 “가공송전선은 초경량 초 고강도 고내열 내피로 특성 등이 우수한 소재를 적용한 탄소 고분자 복합체 지지선과 송전손실을 현저히 저감시키고 컴팩트화가 가능한 사다리꼴 모양의 연 알루미늄 도체를 연선한 제품”이라고 말했다.

기존에 널리 사용되고 있는 ACSR 가공송전선을 비롯해 최근 사용량이 증가하고 있는 증용량 저이도 가공송전선 중에서도 가장 환경 친화적인 제품이라고 김 소장은 덧붙였다.

이어 그는 “또한 전 세계에서 최초로 가공송전선을 고압직류송전에 적용해 전기 및 환경특성영향 평가를 진행할 예정이며, 이를 통해 가공송전산업 분야에서 기술혁신을 이끌게 될 것”이라고 기대감을 표했다.

대한전선은 시운전 및 상용화 검증기간을 완료해 중장기적으로 가공송전선의 복합소재에서 설계‧제조 및 평가기술에 이르는 전 분야에서 완전한 국산화를 위한 연구개발 상용화 활동을 활발히 진행 중에 있다.

현재 세계 송배전기기 시장 중 가공선 시장에 대해서 전문가들은 2020년 약 22조원에 육박할 것으로 예상하고 있으며, 가공선 시장은 전력망 투자와 연계해 그 수요가 지속적으로 증가할 것으로 예상된다.

이에 대해 김영관 소장은 “중장기 경영계획으로 선포한 2020년 매출 7조, 영업이익 5,600억, 경상이익 5,000억 달성에 가장 핵심적이고 근간이 되는 신성장동력 아이템으로 가공선 사업을 생각하고 있다”며 앞으로의 행보에 대해 밝혔다.

대한전선은 이번 HVDC 실증단지 건설을 통해 가공송전기자재 설계‧제조‧시공‧평가의 전반적인 분야에 대한 기술력을 축적해 글로벌 시장에 진입할 계획이다.

마지막으로 김 소장은 “이번 사업을 통해 특히 증용량 저이도 가공송전선 분야에서 종합적이고 혁신적인 솔루션 제공이 가능 할 것으로 기대하고 있다”며 “기술력 고도화를 통한 해외시장 선점 확대 전략으로 MPRS(Marketing, Product, Research, Supporting) 전 부문이 역할을 인식하고 책임을 다하기 위한 업무활동에 매진하고 있으며, KEPCO와 공동으로 협력해 해외 시장 진출을 위한 방안도 추진 중에 있다”고 전했다.

글로벌 전선기업으로 달려 온 대한전선은 50여 년에 더해 새롭게 펼쳐갈 50년을 위해 끝없는 혁신과 도전의 역사를 다시금 써나가고 있다.

 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
0 / 400
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.