초고압 측정표준 확립으로 '에너지 고속도로' 속도 낸다

표준연, 국내 최초 HVDC 측정표준 확립… 중전기기 수출 경쟁력 강화 기대

한국표준과학연구원(KRISS)이 초고압 직류 송전(HVDC) 설비의 성능을 신뢰성 있게 검증할 수 있는 측정표준을 국내 최초로 확립했다. 이로써 해외 기관에 의존하지 않고 국내에서도 초고전압 시험장비의 교정과 성능 평가가 가능해져, 'K-전력망' 수출 경쟁력 제고에 탄력이 붙을 전망이다.

KRISS가 확립한 표준은 ▲600kV급 초고압 직류 측정표준 ▲800kV급 낙뢰 임펄스(LI) ▲700kV급 개폐 임펄스(SI) 등 세 종류다.

초고압 직류 고전압 표준기의 평가와 현장 HVDC 발생기의 교정과정. KRISS 제공

이는 전력설비가 국제전기기술위원회(IEC) 규격에 따라 고전압 환경을 견디는지를 평가하는 핵심 기준으로, 전기 생산·송전·배전·사용에 필요한 고전력 설비와 장비인 중전기기의 제조 품질과 안전성을 좌우한다.

HVDC 산업 육성 핵심, '측정표준'으로 완성

HVDC는 교류(AC) 전력을 초고압 직류(DC)로 변환해 송전하는 기술로, 전력 손실이 적고 송전 방향 제어가 용이해 장거리·대용량 전송에 유리하다. 최근 정부는 HVDC 산업을 '에너지 고속도로' 구축의 핵심 전략으로 지정하며, 발전소가 밀집한 비수도권에서 수도권으로 전력을 효율적으로 보내는 차세대 송전망으로 주목받고 있다.

하지만 지금까지 국내에는 초고전압 측정표준이 부재해 기업들이 IEC 인증시험을 받으려면 해외 교정기관의 장비를 빌리거나 외국 전문가를 초청해야 했다. 이 과정에서 시간과 비용이 크게 소요돼 기술개발 속도가 늦어지는 문제가 있었다.

600kV급 직류·800kV 낙뢰·700kV 개폐 임펄스 표준 확립

이에 KRISS 양자전기자기측정그룹은 기존 200kV 수준에 머물렀던 초고압 직류 측정표준을 600kV급으로 끌어올려, 지속 전압 시험(설비가 일정 시간 동안 고전압을 안정적으로 견디는지 평가)의 기준을 새로 마련했다.

또한 낙뢰나 스위칭 시 순간적으로 발생하는 전압 변화를 모사하기 위한 800kV급 낙뢰 임펄스(LI)와 700kV급 개폐 임펄스(SI) 표준도 함께 확립했다. 두 표준은 설비 절연 성능을 시험하는 충격전압 시험의 핵심 지표로 활용된다.

"국내 시험·교정 체계 완비… 산업계 대응 속도 높인다"

이번 성과로 국내에서도 IEC 국제규격에 부합하는 초고전압 시험·교정이 가능해졌다. 이에 따라 기업들은 원하는 시점에 신속하게 시험을 진행할 수 있어 제품 상용화 기간을 단축하고, 글로벌 시장 수요 변화에도 빠르게 대응할 수 있을 것으로 기대된다.

이형규 KRISS 양자전기자기측정그룹장은 "이번 표준을 기반으로 한국전력 전력연구원 고창전력시험센터와 일진전기 등에 시험장비 교정 서비스를 개시했다"며 "앞으로도 전력 산업계가 필요로 하는 초고압 측정표준을 지속 확립해 국가 전력망의 안정성과 산업 경쟁력 강화에 기여하겠다"고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부의 '지능형 전력망 표준체계 확립을 위한 국가최상위 측정 시스템 핵심기술 개발사업'의 지원을 받아 수행됐다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr