'10조 규모' 서해안 전력 고속도로 사업, 외산 잔칫상될라

외산이 HVDC 컨버터 시장 장악
2GW급 국산 장비 전무…"개발 시급"
이재명 후보 당선 시 구축 속도낼 듯

ABB(현 히타치에너지)의 HVDC 직류-교류 변환설비.

해저를 통해 호남과 수도권을 초고압직류송전망(HVDC)으로 잇는 '서해안 전력 고속도로' 사업이 가시권에 접어들고 있지만 국산 전력 장비의 부재로 외산이 국내 시장을 잠식할 것이란 우려가 제기됐다. 전문가들은 HVDC 기자재의 국산화가 시급하다고 입을 모으고 있다.

한국해상그리드산업협회가 28일 여의도 FKI타워에서 개최한 서해안 전력 고속도로 구축 포럼'에서 윤민한 광운대학교 교수는 "HVDC 컨버터 시장이 지속적으로 성장하고 있으나 지멘스, 제너럴일렉트릭(GE), ABB(현 히타치에너지) 등 해외 기업이 선점하고 있다"며 "국내에서도 산업계와 학계가 서둘러 연구개발(R&D)에 나서야 할 것"이라고 말했다.

HVDC 컨버터는 교류를 직류로 전환해주는 변환기로 기술 방식에 따라 전압형과 전류형으로 나뉜다. 히타치에너지, 지멘스, GE가 이 시장을 삼분하고 있다. 특히 히타치에너지는 전압형 컨버터 시장의 60% 이상을 점유하고 있는 것으로 파악된다. 2020년 일본 히타치는 스웨덴 ABB에서 분사한 ABB파워그리드와 함께 히타치ABB파워그리드를 설립했다. 이 회사는 2021년 히타치에너지로 사명이 변경했으며 현재는 100% 히타치의 자회사다.

해외에서는 2GW급 HDVC 컨버터가 표준으로 자리 잡고 있다. 윤 교수는 "유럽 북해 해상 그리드 건설 사업에 히타치에너지, 지멘스, GE 모두 참여하고 있다"며 "2GW / 525㎸로 표준화를 진행하고 있다"고 설명했다.

이 같은 국제적 흐름에 따라 국내에서도 호남~수도권을 잇는 해상 HVDC는 2GW급으로 구축될 전망이다. 그러나 국내에는 관련 기술이 전무한 상태다. 자칫 외산이 국내 HVDC 시장을 독식할 수 있는 상황인 것이다.

국내에는 한국전력과 미국 GE와의 합작사인 카페스(KAPES)가 GE로부터 HVDC 기술을 이전받았다. 카페스와 GE는 500㎿급 신부평 HVDC 변환설비 사업에 참여하고 있다. 국내 민간 기업 중에서는 효성중공업이 국책 연구개발 과제를 통해 200㎿급 전압형 HVDC 컨버터를 개발했다. 이날 포럼에 참석한 정홍주 효성중공업연구소 DC사업담당 상무는 "올해부터 2GW 컨버터 개발을 시작했으며 2년 내에 개발을 마칠 계획"이라고 말했다.

HVDC용 전선의 경우에는 국산화가 어느 정도 진행된 상태다. LS전선은 지난해 6월 525㎸급 HVDC 케이블의 양산을 시작했다. 해외에서는 640㎸급 케이블까지 개발이 완료된 상태다.

호남~수도권 HVDC 송전선로 사업은 10차 장기 송·변전 계획에도 있었으나 지난 27일 발표한 11차 장기 송·변전 계획(2024~2038)에서 다소 변경됐다. 한전에 따르면 이 사업은 3단계로 진행될 예정이다. 호남에서 생산하는 태양광, 해상풍력 등의 전기를 원활하게 수용하기 위한 1단계 사업이 2031년까지 우선 추진된다. 이후 2036년과 2038년까지 각각 2단계, 3단계 사업이 추진된다. 이를 통해 새만금~서화성, 신해남~당진화력, 새만금~영흥화력, 신해남~서인천복합화력을 잇는 송전망이 구축된다. 전력 업계에서는 최소 10조원 이상의 사업비가 소요될 것으로 추산하고 있다.

이 같은 계획은 이재명 더불어민주당 대선 후보가 공약으로 내세우고 있는 '서해안 에너지 고속도로' 사업과 유사한 것이어서 주목을 받고 있다. 이재명 후보는 서해안·호남 송전선로의 조기 착수로 신재생에너지 확대에 따른 송전제약 및 계통 불안전을 해소하겠다며 2030년까지 서해안 에너지 고속도로를 구축하겠다는 공약을 발표했다. 이재명 후보가 대통령에 당선될 경우 호남~수도권 송전선로 사업은 계획보다 빨리 착수될 것이란 전망이 나오고 있다.

한편 HVDC는 교류(AC)에 비해 장거리 전송 시 가격이 저렴하고 대용량 전력 전송이 가능하다는 장점이 있다. 또 주파수가 다른 계통과 연계할 수 있고 전력 조류(전기의 흐름) 제어도 가능하다. 직류(DC)로 전기를 생산하는 신재생 에너지의 확대에 따라 전 세계적으로 HVDC를 구축하는 사레가 늘어나고 있다. 윤민한 교수는 "영국 해상풍력 프로젝트, 이탈리아 테르나 2025 프로젝트, 북해 해상그리드 프로젝트 등 주요 선진국에서는 이미 국가 단위로 GW급 해상 슈퍼 그리드를 확대하는 추세"라고 설명했다.

다만 막대한 재원 마련과 주민 수용성 확보가 과제로 남는다. 주문노 한국전기연구원 전기기기연구본부장은 "동해안~수도권 HVDC 사업의 사례를 교훈 삼아 전자파 우려에 대한 대중들의 우려를 해소할 수 있도록 사업 초기부터 소통을 강화할 필요가 있다"고 지적했다.

강희종 에너지 스페셜리스트 mindle@asiae.co.kr