경디도 용인과 평택은 대한민국의 반도체 산업의 핵심 지역으로 삼성전자와 SK하이닉스 등 대규모 반도체 공장이 위치하고 있다. 이들 기업은 사업을 대대적으로 확장하며 신규 공장 건설을 계획 중이다.특히 경기도 용인 원삼면에 조성 중인 반도체 클러스터는 약 120조 원 규모의 투자로 진행되는 초대형 프로젝트로 연간 약 1기가와트(GW) 이상의 전력이 필요할 것으로 예상된다.또한 삼성전자의 평택 공장은 세계 최대의 반도체 생산 단지 중 하나로 현재도 높은 전력 수요를 보이고 있다. 추가 설비 증설로 전력 사용량은 더욱 증가할 것으로 전망된다.이러한 초대형 산업단지는 전력 소비량이 매우 많아 안정적인 전력 공급을 위한 송전망 구축이 필수적인데다 수도권의 전력 수요가 전력 생산량을 초과해 지방에 위치한 발전소로부터 장거리의 송전망을 통해 부족한 전력을 공급받아야 한다.하지만 송전망 구축과 관련해 환경, 지역 주민의 반발, 기술적 문제 등이 맞물려 주요 이슈로 부각되고 있다. 이에 따라 현재 우리나라 권역별 발전소 및 송전망 분포를 소개한다.▲ 우리나라 발전설비 분포 [출처=홍익대학교 전력시스템연구실]◇ 수도권과 충청권은 가장 많은 전력 소비로 다양한 발전설비 설치수도권과 인근 충청권은 우리나라에서 전력 소비량이 가장 높은 지역으로 이 지역의 안정적 전력 공급을 위해 다양한 발전설비가 설치돼 있다.수도권과 충청권에 위치한 발전소는 주로 화력발전(석탄, LNG)과 신재생에너지 중심으로 운영되며 일부 수력 및 소규모 발전설비도 포함된다.특히 인구과 공장이 밀집한 수도권은 전체 전력 소비량의 약 40%를 차지한다. 대규모 산업단지, 주거지역, 상업시설에 전력을 원활하게 공급하기 위한 목적이다.서울특별시 구로열병합발전소는 도심 전력 및 난방 공급용 도시형 열병합발전소로서 약 1100메가와트(MW)의 설비 용량을 갖추고 있다.서울시 마포열병합발전소는 도심 전력 및 난방 공급용 도시형 열병합발전소로서 약 700MW의 설비 용량을 확보하고 있다인천광역시 영흥화력발전소는 수도권 최대 석탄화력발전소로서 서해안 송전망의 중심으로 평가되며 약 5000MW의 전기슬 생산할 수 있다인천 복합화력발전소는 액화천연가스(LNG)를 연료로 사용해 청라, 송도 등의 대규모 도심에 전력을 공급하며 약 1800MW의 설비 용량을 갖추고 있다경기도 평택발전소는 안정적 도시가스를 이용한 LNG 복합화력발전소로서 약 2000MW의 설비 용량을 자랑한다.경기도 안산발전단지는 태양광 및 LNG를 이용하는 산업단지 중심의 발전소로서 약 1000MW의 설비 용량을 갖추고 있다. 경기도 파주 및 고양 지역에는 소규모 신재생에너지 발전이 이뤄지고 있다.충청권의 경우에는 서해안에 석탄화력발전소가 밀집해 있으며 일부 LNG 및 신재생에너지 발전소도 가동 중이다.충청권에는 충청남도 당진화력발전소, 보령화력발전소, 태안화력발전소, 충청북도 청주열병합발전소가 있다. 신재생에너지 설비는 충북 제천, 충주, 음성 등에 위치해 있다.충남 당진화력발전소는 한국동서발전(주)의 화력발전소로서 수도권과 인접해 서해안 송전망으로 연결되며 약 6040MW의 설비 용량을 갖추고 있다.보령화력발전소는 석탄화력발전소로서, 탈황 및 탈질 설비로 대기오염을 저감하기위해 노력 중이며 약 5000MW의 설비 용량을 갖추고 있다.태안화력발전소는 한국서부발전(주)의 핵심발전소로 회사 발전설비의 45%에 해당하는 6480MW 용량과 최첨단 자동제어설비를 구비하고 있다.충북 청주열병합발전소는 LNG 기반의 발전소로서 충청권 산업단지와 주거지역에 전력을 공급하며 약 1000MW의 설비 용량을 구비하고 있다.▲ 지역별 전력 발전량과 소비량 [출처=홍익대학교 전력시스템연구실]◇ 호남권은 태양광과 풍력발전의 핵심지역으로서 신재생에너지의 중심지호남권의 경우에는 석탄화력과 LNG 복합발전소가 주력이며 태양광과 풍력발전의 핵심 지역으로서 신재생에너지의 허브(Hub)다.전라남도 영광한빛원자력발전소는 호남권 유일의 원자력발전소로서 약 5,875MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 여수화력발전소는 석탄화력 및 LNG 복합발전소로서 주로 산업단지에 전력을 공급하며 약 1800 MW의 설비 용량을 갖추고 있다.나주와 신안에는 태양광을 이용한 신재생에너지 설비를 구비하고 풍력을 이용한 해상풍력단지가 조성되고 있다. 해상풍력단지는 발전한 전기를 송전 문제로 차일피일 미뤄지는 상황이다.전라북도 군산 LNG 발전소는 군산 산업단지와 연계된 LNG 기반의 발전소로서 약 950MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 또한 군산, 익산, 부안에는 대규모 태양광 클러스터 단지가 조성되고 있다.◇ 강원권은 수력발전소, 석탄화력발전소, 신재생에너지가 골고루 배치강원권의 경우에는 산악지대와 댐을 이용한 수력발전소, 주요 항만과 연결된 석탄화력발전소, 풍력을 이용한 신재생에너지 발전 단지가 위치하고 있다.강원도 삼척화력발전소는 삼척항과 연계된 석탄화력발전소로 강원 남부지역에 전력을 공급하며, 약 2100MW의 설비 용량을 갖추고 있다.소양강댐 수력발전소는 우리나라 최대 수력발전소로 약 200MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 태백, 정선, 대관령과 같은 고지대 강풍 지역에는 풍력발전 단지가 설치돼 있다.◇ 영남권은 석탄화력, LNG 복합 등 다양한 발전원을 통해 산업단지에 안정적 전력 공급영남권의 경우에는 수력, 석탄화력, LNG 복합 등 다양한 발전원을 통해 경남과 울산의 산업단지에 안정적으로 전력을 공급하고 있다.경상북도 한울원자력발전소는 우리나라 최대 원자력발전소 중 하나로 포항, 경주일대에 전력을 공급하고 있다. 약 5,900MW의 설비 용량을 갖추고 있다.경상남도 삼천포화력발전소는 남동발전(주)의 석탄화력발전소로서 약 3200MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 고성하이화력발전소는 최신 기술이 적용된 석탄화력발전소로서 약 2000MW의 설비 용량을 갖추고 있다.울산복합화력발전소는 LNG 기반의 대규모 복합화력발전소로 약 2700MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 울산 앞바다에는 부유식 해상풍력발전소도 위치하고 있다.고리원자력발전소는 우리나라 최초의 원자력발전소로 수도권 및 영남권에 전력을 공급하고 있으며 약 5000MW의 설비 용량을 갖추고 있다.▲ 우리나라 송전망 분포 [출처=홍익대학교 전력시스템연구실]◇ 탄소중립계획에서 송전망 계획은 지금보다 어려워져... 에너지전환시대에 수요의 분산 필요우리나라 송전망은 345킬로볼트(KV) 기간망을 중심으로, 충청지역에서 수도권으로 직접 연계되는 당진-신서산-신안성 구간의 765KV, 강원 지역에서 수도권으로 직접 연계되는 신태백-신가평 765KV 등 초고압 송전선로 이외에 고리 발전소 자체의 안정성 유지 목적이 큰 신고리-북경남 765KV 송전선로가 건설된 상태다.현재 수도권에 집중된 수요만으로도 송전망은 거의 포화상태다. 우리나라는 단위면적당 송전선 길이가 세계 최고 수준에 달하고 있는 점을 고려하면 더 많은 송전망을 수도권으로 집중해 건설하는 것은 쉽게 달성하기 어려운 과제다.특히 탄소중립을 달성하기 위해서는 전기뿐 아니라 난방 등 열 수요도 화석연료에서 무탄소 에너지로 전환돼야 한다. 현재의 인구 분포가 그대로라면 수도권에서 전력 수요는 지금보다 훨씬 증가할 수 밖에 없기 때문이다.비록 한국전력이 HVDC(초고압직류송전)와 같은 다방면의 기술을 활용하기 위해 노력하고 있지만 HVDC는 접속점에서 직류(DC)용량 대비 교류(AC) 단락 용량의 비율이 일정 이상 확보돼야 안정적인 운영이 가능하다는 한계가 있다.특히 수도권의 아주 좁은 지역에 대용량의 인천지역 해상풍력(AC-DC-AC), 서남해안의 해상풍력(HVDC), 동해안의 대용량 HVDC가 수도권에 연계되는 상황을 종합적으로 고려해야 한다.수요가 집중되어 있는 상태에서는 전원을 분산한다고 하더라도 분산된 전력을 수요처에 공급하기 위한 새로운 송전망이 필요한 점을 고려해보면 에너지전환시대에서는 수요의 분산이 필요하다.즉 수도권으로 초고압 송전선 건설을 최소화하고 지역 거점 수요지역을 서로 연계하는 방식을 검토할 필요가 있다. 수요의 분산을 유도하기 위해 전기요금의 지역별 차등화와 같은 다양한 제도를 도입해야한다.우리나라 송전망과 관련된 이슈에 대해서는 추후 다시 상세히 언급할 예정이다. 송전망은 대표적인 님비(NIMBY) 현상의 대상이지만 반드시 극복해야 할 이슈라고 봐야 한다.▲ 전영환 전문위원(홍익대학교 교수)

▲ 삼성물산-히타치 에너지, 글로벌 HVDC 사업 협력 MOU 체결식[출처=삼성물산]삼성물산 건설 부문(대표이사 오세철, 이하 삼성물산)에 따르면 최근 히타치에너지와 서울 강남구 삼성동에 위치한 트레이드 타워 히타치에너지코리아 본사에서 업무협약을 체결했다. 히타치에너지와 글로벌 HVDC(High Voltage Direct Current·초고압직류송전) 사업에 대한 협력과 참여 기회를 확대하기 위한 목적이다. 글로벌 에너지 인프라 확대에 발맞춰 본격적인 HVDC 시장 공략에 나설 방침이다.HVDC는 발전소에서 생산된 교류 전력을 고압 직류로 변환시켜 송전하는 방식으로 에너지 손실이 적고 안정성이 높은 장거리 대규모 송전의 핵심 기술이다.전 세계적으로 에너지 전환과 전력 인프라 확장에 이어 최근 AI 비즈니스 활성화로 데이터센터가 대거 확충되고 있는 가운데 안정적으로 전력을 전송하기 위해 수요가 급증하고 있다.시장 규모는 2030년까지 약 159조 원으로 확대될 전망이다. 히타치에너지는 스위스에 본사를 두고 현재 약 90여개 국가에 진출해 있는 중전기·전력제어시스템 분야의 글로벌 리더다.또한 삼성물산이 현재 수행하고 있는 약 3.5조 원 규모 아랍에미리트(UAE) 해저 HVDC 사업에 핵심기자재인 컨버터 스테이션(전력변환기)을 공급·설치하는 등 협업 중이다. 양사는 이번 협약을 통해 HVDC 사업의 핵심 역량을 강화하기 위해 힘을 모으기로 합의했다.삼성물산의 안정적 EPC 수행 역량과 전력 산업 분야에서 세계 최고 수준의 설계·제작 기술력을 자랑하는 히타치에너지와의 시너지를 더해 국내 잠재 프로젝트를 비롯한 향후 중동, 동남아, 유럽 등 급증하는 글로벌 HVDC 시장을 중심으로 다양한 사업 참여 기회를 적극 확대해 나가겠다는 방침이다.김성준 삼성물산 P&G영업팀장(부사장)은 “이번 업무협약 체결을 통해 양사간 협력관계를 강화하고, 양사의 혁신 역량을 극대화할 수 있을 것으로 기대한다. 앞으로도 지속적인 협력과 성장을 도모할 것이다”고 밝혔다.최석환 히타치에너지코리아 사장은 “양사간 긴밀한 협력을 통해 전 세계 초고압직류송전 시장을 리드하며, 이번 협약이 양사 모두에게 중요한 기회가 될 것이다”고 포부를 공개했다.

▲ LS일렉트릭의 HVDC CTR 초고압 시험 모습[출처=LS일렉트릭]LS일렉트릭(회장 구자균)에 따르면 한국전력공사가 발주한 ‘500kV 동해안-동서울 HVDC 변환설비 건설사업’ 사업 주관기업 카페스(KAPES)와 HVDC CTR 40대를 5610억 원(VAT 포함)에 공급키로 계약을 체결했다.500kV 동해안~수도권 HVDC 건설사업은 국내 최대 전력 인프라 사업으로 동해안 지역 대규모 발전제약 해소, 수도권 반도체 클러스터(용인, 이천, 평택)에 대한 안정적인 전력공급을 위해 추진되고 있다.LS일렉트릭이 이번 사업에 공급하는 CTR은 교류 전압을 승압·강압하는 기존 전력용 변압기(TR)와 달리 교류를 직류로 변환하는 전력전자 장치와 연결해 전력을 전달하는 특수 변압기다.교류를 직류로 변환하는 과정에서 발생되는 고조파, 직류 스트레스가 전력계통과 설비에 영향을 미치지 않도록 고도의 절연설계, 냉각기술을 필요로 한다.LS일렉트릭은 동해안-수도권 HVDC 사업 중 1단계인 동해안-신가평 구간 변환용 변압기 24대를 수주한 데 이어 2단계 사업에서도 전량 수주에 성공, 국내 HVDC 전력 솔루션 분야를 지속적으로 주도할 수 있게 됐다.500kV 동해안-수도권 HVDC(High Voltage Direct Current·초고압직류송전) 1단계에 이어 2단계 사업에도 초고압 변환용 변압기(CTR)를 공급한다.LS일렉트릭은 1단계에 이어 2단계 사업도 수주하며 HVDC CTR을 공급할 수 있는 국내 유일 기업으로서 입지를 굳혔다는 평가를 받는다.전력계통 연계에 필수적인 배전망 구축에 있어서도 국내 최고의 솔루션을 보유하고 있는 만큼 후속 배전계통 프로젝트에도 적극 참여한다는 방침이다.LS일렉트릭은 미국 GE와 기술 제휴를 통해 HVDC 변환용 변압기 DC 절연 해석, 설계, 생산 기술을 확보하며 북당진~고덕 HVDC 건설사업을 성공적으로 수행, 국내 기업 최초로 HVDC 변환용 변압기 생산·납품 실적을 보유한 바 있다.LS일렉트릭은 2013년 한전과 GE(당시 알스톰)가 HVDC 기술협력을 위한 조인트벤처 카페스를 설립한 당시 핵심 기술 이전 사업자로 선정된 이후 GE와 사업 협력을 확대해왔다.2024년 1월 GE 베르노바와 글로벌 시장 동반 대응을 위한 업무협약을 체결해 LS일렉트릭의 초고압 변압기 생산 인프라를 적극 활용함으로써 미국은 물론 유럽 송배전, 신재생에너지 시장 진출도 추진하고 있다.이를 위해 최근 부산사업장 변압기 생산동 증설 투자를 결정하고 글로벌 HVDC 변환용 변압기 제조, 시험 관련 설비를 확대해 향후 글로벌 HVDC 사업에 박차를 가한다는 전략이다.글로벌 에너지 전환과 유럽의 에너지 안보 시급성으로 HVDC 시장이 급성장하고 있다. 국내 시장 또한 해마다 증가하는 전력 수요에 대응하고 원전, 재생에너지 등으로 생산된 전력의 공급을 위한 솔루션으로 HVDC의 중요성은 더욱 확대되고 있다.

▲ LS일렉트릭 베트남 2024 일렉트릭에너지쇼 참가[출처=LS일렉트릭]LS일렉트릭(대표이사 회장 구자균)에 따르면 2024년 9월25일~27일까지 3일간 베트남 남부 산업도시 빈즈엉(Binh Duong)성에 위치한 빈즈엉신도시국제무역센터(WTC Binh Duong New City)에서 개최되는 ‘2024 일렉트릭에너지쇼’에 참가한다.베트남 전력기기 산업 분야 1위를 기록하고 있는 차세대 솔루션을 앞세워 데이터센터, 신재생에너지 전환 등으로 주목받고 있는 아세안 전력 인프라 시장 공략에 가속도를 내기 위함이다.에너지쇼에는 △전력 최적화 솔루션(Electric Power Quality & Efficiency) △탄소중립(Carbon Free Energy) △디지털 전환(Digital Transformation) 등 3개 테마를 중심으로 전략 제품을 공개한다.이번 전시에서 LS일렉트릭은 신재생에너지 발전에 최적화된 직류(DC)·교류(AC) 전력시스템 기반 ‘스마트배전솔루션’을 전면에 배치했다.신재생에너지 발전부터 송전, 변전, 배전에 이르는 전력계통 전체에 적용되는 세계 최고 수준의 친환경 전력 솔루션 기술력과 공급 역량을 강조한다.현지 고객 맞춤형 ESS(에너지저장장치; Energy Storage System)인 차세대 ESS 플랫폼도 소개한다. LS일렉트릭 차세대 ESS 플랫폼은 전력변환 분야 핵심 기술과 모터제어속도를 통해 에너지사용량을 절감시키는 전력전자 기반 산업용 드라이브(인버터) 분야에서 쌓아 온 세계 최고 수준 제조 역량을 바탕으로 독자 개발한 제품이다.특히 전력변환 핵심 부품인 PEBB(펩, Power Electronic Building Block)을 200kW 단위로 모듈화해 스마트 독립 운전이 가능한 것이 특징이다.이와 함께 △디지털트윈 스마트공장 플랫폼 ‘SMI (Smart Management Insight)’ △자산관리시스템(AMS; Asset Management System) △에너지 효율관리 플랫폼 ‘그리드솔 큐브’(GridSol CUBE) △전력설비 통합 관리 플랫폼 ‘그리드솔 케어’(GridSol CARE) 등 수요자 맞춤형 IoT 디지털 기술 기반 에너지 최적화 솔루션을 전시한다.한편 이번 전시회는 산업통상자원부 주최, 한국전기산업진흥회, 한국전력공사, 코엑스 등이 주관사로 참여했다. 가파른 경제성장에 따라 크게 확대되고 있는 베트남 전력 시장에 국내 기업의 우수한 전력 기술과 설비를 직접 선보이고 현지 판로 개척 기회를 지원하기 위해 마련됐다.베트남 정부는 제8차 전력개발계획을 통해 신재생에너지 발전 비중을 2020년 9.9%, 2025년 12.5%, 2030년 21%까지 확대할 방침이다.특히 베트남은 세계적인 풍력발전 시장으로 손꼽힌다. 남북으로 3200킬로미터(㎞) 이상의 긴 해안선을 갖고 있으며 연평균 8~9미터(m/s)의 바람이 불어 풍력발전에 최적의 입지로 평가받는다.LS일렉트릭은 1990년대 중반 국내 전력 기업 중 가장 먼저 베트남에 진출한 후 저압 전력기기 시장 점유율 40% 이상을 차지하며 2013년부터 줄곧 1위 자리를 지켜오고 있다.LS일렉트릭은 2022년 박닌성 옌퐁공단에 ‘박닌 신(新) 사업장’ 이전 준공을 통해 현지 생산 규모를 연간 2500만 달러에서 4000만 달러 수준으로 크게 확대했다.또한 저압 시장을 넘어 초고압 GIS(가스절연개폐장치) 등 하이엔드 제품을 추가하고 전력시스템 산업 전반으로 사업 구조를 다각화에 박차를 가하고 있다.베트남은 방직과 섬유 등 노동 집약 산업 중심에서 전자와 석유화학 등으로 산업 구조가 변경되면서 개폐기와 차단기 같은 저압 전력기기 뿐만 아니라 배전반과 같은 종합 전력시스템 시장 수요 역시 높아졌다. 베트남의 전력 수요 증가율은 매년 약 10% 이상이다.LS일렉트릭은 박닌 사업장에서 생산된 세계 최고 수준 배전시스템과 글로벌 전력 사업 역량 및 신뢰성을 앞세워 빅테크 기업 격전지로 떠오르는 아세안 시장 공략에 나선다.최근 글로벌 인공지능(AI) 활황에 데이터센터 수요가 늘면서 글로벌 빅테크 기업들의 관련 투자가 크게 확대되고 있다. 보조금 지급 등을 통해 데이터센터 유치에 적극적인 아세안 지역에 빅테크 기업들의 관심이 쏟아지고 있다.구글, 아마존, 마이크로소프트(MS) 등 글로벌 기술기업들이 말레이시아, 태국, 싱가포르 등 동남아시아에 잇따라 데이터센터 건설을 위한 투자 계획을 발표하고 있다.구글은 말레이시아에 첫 번째 데이터센터와 클라우드 시설을 짓기 위해 US$ 20억 달러(약 2조7262억 원)를 투입할 계획이다. 데이터센터는 AI, 클라우드, 빅데이터, 자율주행 등 정보통신기술(ICT) 서비스를 제공하고 관리하는 시설이다.아마존도 태국과 말레이시아에 각각 50억 달러(약 6조8120억 원), 60억 달러(약 8조1744억 원) 투자 계획을 세웠으며, 싱가포르 클라우드 인프라 확장에도 S$ 120억 달러(약 12조2400억 원)를 투입할 예정이다.MS도 말레이시아에 데이터센터 및 클라우드 시설 구축을 위해 22억 달러(약 3조 원)를 투자한다는 계획이다.인공지능(AI) 대장주인 엔비디아 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 2023년 12월 베트남 하노이를 찾아 “베트남 AI 산업 잠재력을 높게 평가해 향후 기술 발전 협력을 확대할 것”이라고 밝혔다.엔비디아는 2023년 4월 베트남 최대 IT 기업 FPT와 손잡고 베트남에 AI 공장을 건설하겠다는 내용의 전략적 협정 양해각서를 체결했다. 글로벌 클라우드 서비스 시장 1~3위를 차지하고 있는 아마존, MS, 구글이 잇따라 데이터센터 시설 건립 계획을 발표하면서 아세안 전력 시장도 크게 확대될 것으로 예상된다.특히 말레이시아 등 아세안 각국 정부가 통 큰 지원을 약속하고 있어 투자 규모는 더욱 확대될 것으로 업계는 기대하고 있다.실제 말레이시아 정부는 데이터센터 유치를 위해 세제 혜택은 물론 근로자 고용 허용과 관세 면제 등 투자 환경을 대폭 열어 두며 글로벌 데이터센터 기업들이 자국을 아세안 지역 주요 허브로 선택하도록 유도하고 있다.