차세대 전력망 직류로 흐른다…電업계, '큰 시장' 대비

DC 전환으로 변압기 잇는 '전력 붐' 기대
효율성·안전성 등 직류 배전은 차세대 핵심
전력기기·전선 기업들도 발빠른 대응 착수

정부가 최대 40조원을 투입하는 배전망 장기 투자계획이 본격화되면서 전력을 일정한 방향으로 흐르게 하는 직류(DC) 기반의 배전 설비 시장이 '차세대 전력 전략'으로 주목받고 있다. 재생에너지 확산과 함께 효율적인 전력 전송 방식으로 떠오른 직류 기술이 배전망 구조 전환과 맞물리며 새로운 성장 축으로 부상할 전망이다.

22일 전력 업계에 따르면 배전망 확대에 따라 중전압직류(MVDC)·저전압직류(LVDC) 등 직류(DC) 설비 시장이 함께 성장할 것으로 기대된다. 태양광·풍력 등 재생에너지의 경우 DC 발전에 따라 배전 역시 DC 형태가 효율적이지만 아직 전 세계적으로 DC 배전 사례는 나오지 않았다. 한국은 초고압직류(HVDC) 상용화를 마쳤고, 배전에 사용하는 MVDC·LVDC 등은 실증 단계에 있다.

현재 한국전력의 1차 장기배전계획에는 'DC 전환' 내용이 포함돼 있지 않지만 향후 계획에는 DC 전환에 대한 구상이 담길 것으로 알려졌다. 이에 따라 국내 전력 기기 및 전선 업계는 MVDC·LVDC 기반의 배전망 확대에 대비해 본격적인 기술 개발과 사업화를 추진하고 있다.

DC 배전은 에너지 효율성·안전성 등이 요구되는 차세대 전력 인프라의 핵심으로 꼽히는 만큼 업계에선 관련 규격이 정립되고 수요 기반이 확대될 경우 국내 기업들이 글로벌 시장 선점도 가능할 것으로 보고 있다.

우선 전력 기기 업계에선 LVDC 글로벌 시장 규모가 연평균 9.4% 성장해 2030년 31억6000달러(약 4조3000억원) 규모에 이를 것으로 보고 있다. 전력 기기 업체 관계자는 "신재생에너지 증가에 따른 DC 부하 증가 등으로 효율적인 전력 공급을 위한 DC 배전 필요성이 증가하고 있다"고 설명했다.

HD현대일렉트릭은 저압(LV) 컨버터 개발을 완료하고, 중저압(MV) 컨버터는 국책과제를 통해 개발을 추진하고 있다. 또 DC 고장 전류를 빠르게 차단하는 초고속 차단기 라인업도 확보하고 있다. 직류 계통에 필수적인 기술력을 보유한 만큼 향후 마이크로그리드나 DC 수요에 대응이 가능하다.

LS일렉트릭은 DC 특화 제품을 중심으로 한 걸음 앞서나가는 'DC 팩토리' 솔루션 확보를 노리고 있다. 현재 천안사업장 내 'DC 팩토리'를 구축하고, 태양광(PV)·에너지저장장치(ESS) 등을 설치해 'DC 마이크로그리드'를 구성하고 있다. LVDC 계통의 실시간 모니터링을 위해 상황실을 설치·운영하는 한편, 향후 시스템 안정화 수준에 따라 원격 모니터링까지 추진한다는 계획이다. DC 변환설비 기반 공사는 이달 중 완료 예정이며, DC 변환시스템 설치 및 시운전 개시는 올해 10월을 목표로 하고 있다.

전선 업계도 대응 수위를 높이고 있다. 통상 가장 고난도의 HVDC 기술력을 확보하면 MVDC·LVDC 대응이 용이한 것으로 평가된다. LS전선의 경우 국내 최초로 HVDC 케이블을 개발한 뒤 북당진-고덕 1·2차, 제주 2·3 연계 사업 등 사실상 모든 국내 프로젝트를 수행했다. 아울러 MVDC 기술 개발 및 표준화를 위해 한전 주관 'K-DC 얼라이언스' 등에 참여하고 있다.

LS전선 관계자는 "향후 한전 투자 로드맵에 맞춰 직류 송·배전 기술의 상품화 및 사업화를 단계적으로 추진할 계획"이라며 "DC 전력망 구축에 필요한 케이블과 솔루션에 대한 기술 역량과 공급 체계를 강화 중"이라고 설명했다.

대한전선은 MVDC·LVDC 등에 대한 국내 제품 표준 규격의 명확한 수립을 시장 전환점으로 보고 있다. 기존 전력망 체계가 교류(AC)로 구축돼 있지만 DC 수요가 증가하는 데 따라 규격 수립 등이 이뤄질 것으로 보고 대응에 착수했다는 설명이다. 대한전선 관계자는 "HVDC 케이블 분야에서 국내 최초로 500kV 전류형 가교 폴리에틸렌(XLPE) 케이블을 개발하는 등 차별화된 기술력을 보유 중"이라며 "MVDC·LVDC 케이블 수요가 증가하고 국내에서 관련 인프라 투자가 본격화될 경우 축적된 HVDC 케이블 기술력 바탕으로 한 신속한 제품 개발로 시장을 공략해 나갈 방침"이라고 말했다.

장희준 기자 junh@asiae.co.kr