▲ 대한전선이 내셔널그리드와 HVDC 프레임워크 계약을 하고 있다.(우 대한전선 송종민 부회장)​[출처=대한전선]대한전선(대표이사 송종민)에 따르면 영국의 주요 전력 송배전 기업인 내셔널그리드(National Grid UK Limited)와 ‘초고압직류송전(HVDC) 케이블 시스템’ 프레임워크(Framework) 계약을 체결했다.이번 계약으로 대한전선은 전력 산업의 본고장인 유럽에서 HVDC 분야의 기술 경쟁력을 입증하게 됐다. 유럽 시장 확대에 있어 중요한 이정표가 될 전망이다.내셔널그리드는 공급 부족이 예상되는 HVDC 시장에서의 안정적인 공급망 확보를 위해 HVDC 케이블 시스템과 변압기 두 분야에 대한 프레임워크 계약을 추진했다.총 사업 규모는 약 590억 파운드(한화 110조 원)에 달하며 향후 약 8년 동안 15개 이상의 해저 및 지중 HVDC 프로젝트가 진행될 전망이다.대한전선은 내셔널그리드와 케이블 시스템 분야에서 프레임워크 계약을 체결하며 약 213억 파운드(한화 40조 원) 규모의 사업 참여 기회를 확보했다.유럽, 일본 등 글로벌 톱티어(Top-Tier) 6개 기업과 계약을 진행한 것으로 대한전선은 2025년부터 최장 8년간 내셔널그리드가 추진하는 525킬로볼트(kV), 320kV급의 HVDC 케이블 시스템 프로젝트 입찰에 참여하게 된다.프레임워크 계약은 정해진 기간 동안 일정한 조건 하에 서비스나 물품을 제공하기로 합의하는 장기 계약으로 구매자와 공급자 간의 신뢰관계를 바탕으로 안정적인 협업이 가능한 것이 특징이다.송종민 부회장은 이번 계약을 기념하기 위해 2025년 2월 직접 영국 런던 소재의 내셔널그리드 본사를 찾아 주요 관계자들과 만남을 갖고 향후 사업에 대한 계획을 논의했다.장거리 전력 전송의 핵심 기술인 HVDC 케이블 시스템은 재생에너지와 슈퍼그리드(국가 간 전력망 연결)의 확대로 전 세계적으로 수요가 증가하고 있다.제품에 대한 기술력 뿐 아니라 생산 설비 확보를 위한 막대한 자금이 요구돼 글로벌 소수의 기업만이 개발 및 생산하고 있다.대한전선은 국내 최초로 500kV 전류형 및 525kV 전압형(3000SQ, 허용온도 90℃) HVDC 지중케이블 시스템을 개발하고 국제 공인 인증을 취득했다. 2024년 9월 미국에서 320kV 전압형 HVDC 케이블을 처음으로 수주하며 사업을 본격화했다.HVDC 해저케이블의 생산을 위한 해저케이블 2공장 건설도 순조롭게 추진 중이다. 대한전선은 2024년 11월 공장 건설 부지를 충남 당진으로 확정하면서 청사진을 구체화했다. 2027년 가동을 목표로 공장 건설을 추진하고 있으며, 가동 즉시 HVDC 해저케이블을 생산한다는 계획이다.송종민 부회장은 이번 계약에 대해 “미래 핵심 전력 기술로 주목받는 HVDC 케이블 시스템의 기술 경쟁력을, 선진 전력 시장인 유럽에서 인정받은 매우 뜻 깊은 계약이다”며 “앞으로도 HVDC 케이블 시스템의 품질 신뢰성을 높이고 기술 역량 강화에 힘써 유럽은 물론 글로벌 시장에서의 사업 기회를 지속 확대해 나갈 것이다”고 밝혔다.

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.