[횻츠업] 효성중공업의 MVDC가 대체 뭐길래

 

탄소제로를 향해 가고 있는 트렌드에 힘입어 전 세계적으로 신재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 우리나라도 그린뉴딜 정책을 펼치며 2025년까지 태양광•풍력의 발전용량을 2019년 기준 12.7GW에서 42.7GW로 3배 이상 확충하는 것을 목표로 하고 있죠. 그런데 신재생에너지 활용을 위해 설비와 용량을 늘려가는 것만큼 중요한 게 있는데 바로 효율입니다. 신재생에너지의 효율을 높이기 위해서 기존과 다른 송배전 시스템이 갖춰져야 하는데요, 이때 필요한 기술이 바로 MVDC라는 것입니다.

 

 

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MVDC란?

 

 

MVDC(Medium-Voltage Direct Current)는 1.5~100kV 사이의 중압 전기를 직류로 송전하는 시스템을 말합니다. 용어가 어려우니 좀 쉽게 풀어서 설명해볼까요?

 

우선 DC(Direct Current, 직류)는 AC(Alternating Current, 교류) 대비 장거리 송전 시 전력손실이 적습니다. 무려 40%나 많은 전기를 전송할 수 있다는 장점을 가지고 있어요. 그래서 발전이 이루어진 곳에서 전기가 필요한 곳까지 송전할 땐 전압을 높여 직류로 보내는 것이 일반적입니다.

 

다음은 전압인데요, 발전방식에 따라 생산되는 전압이 다릅니다. 보통 원자력•화력 에너지는 100kV 이상의 초고압으로, 신재생에너지는 1.5~100kV의 중압으로 발전됩니다. 아파트나 건물 등 일반 수용가에서는 1.5kV 이하의 저압으로 전달되고요. 그러니 발전소에 따라 다른 송배전 설비가 필요하겠죠.

 

게다가 각 발전소에서 얼마나 먼 거리로 전기를 송전하는지도 고려해야 하는데요, 지역 간이나 해상에서 육지까지 장거리 송전이 필요하다면 당연히 HVDC(High-Voltage DC)가 필요하겠죠. 하지만 그보다 더 짧은 거리를 송전해야 할 경우엔 MVDC나 LVDC면 충분합니다.

 

전압 크기별 직류 시스템 구분

구분	LVDC (Low-Voltage DC)	MVDC (Medium-Voltage DC)	HVDC (High-Voltage DC)
전압	1.5kV 이하	1.5kV ~ 100kV	100kV 이상
주목적	수용가 연계	중규모 계통 연계	지역 간 대용량 송전

출처: 코리아 사이언스 <MVDC(Medium-Voltage Direct Current) 기술 동향>

 

그래서 먼 해상에서 발전하는 경우를 제외하고 신재생에너지로 생산된 전기를 송전할 땐 MVDC가 필수인 것이죠. 아쉽게도 이전까지는 기술 개발이 되지 않아 MVDC를 국내에서 만들지 못하고 대부분 수입에 의존했습니다.

 

효성중공업의 HVDC

 

 

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효성중공업, 국내 최초 MVDC 독자 개발 성공

 

2014년만 해도 풍력단지는 풍황 조건이 좋은 원해에 설치되고 있으며 육상계통과의 연계를 위해 장거리 송전이 필수였습니다. 하지만 최근 풍력발전 방식이 국내 실정에 맞게 다양해지면서 국내에서도 MVDC의 필요성이 절실해진 것이죠. 그 절실함의 결실을 효성중공업이 가장 먼저 맺게 되었습니다.

 

효성중공업은 독자기술에 대한 집념을 바탕으로 꾸준한 연구개발을 통해 국내 최초로 MVDC 개발에 성공했습니다. 향후 국내 신재생에너지도 한층 효율적인 송전이 가능해진 것이죠. 특히 독자기술을 기반으로 직류송배전시스템 기술을 확보함에 따라 해외 메이저 업체들이 선점하고 있는 국내 직류송배전 시장에서 국가 기간산업의 투자비용 절감, 설치 및 유지보수 용이 등 전력 산업의 수입 대체 효과도 기대할 수 있게 되었습니다.

 

 

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효성중공업의 MVDC 국내기업 최초 수주

 

효성중공업의 ‘국내 최초’는 국산화에 그치지 않고 첫 수주에까지 성공했습니다. 지난 2월 25일, 전남 에너지신산업 규제자유특구의 일환으로 녹색에너지연구원과 중압 직류송배전시스템인 30MW급 MVDC 공급 계약을 체결했습니다. 이번에 국내기업 최초로 수주한 MVDC는 올해 말까지 전남 나주혁신산단에 설치될 예정인데요, 30MW급 MVDC는 6만7천 가구에 전력을 공급할 수 있는 규모라고 합니다.

 

효성중공업이 전남 나주혁신산단에 공급예정인 30MW급 MVDC 조감도

 

이와 동시에 한국전력공사와 LVDC(Low Voltage Direct Current, 저압 직류송배전시스템) 공급 계약도 체결했는데요, 효성중공업가 올해 강원 산간에 설치할 예정인 40kW급 LVDC는 산간 지역의 전압안전화를 위해 사용됩니다. 이로써 효성중공업은 저압부터 초고압까지 모든 범위의 전압 직류송배전시스템 기술력을 확보한 국내 최초 기업이 되었습니다.

 

 

MVDC의 국산화로 인해 생각하지 못했던 분야에서 다양하게 쓰이게 될 텐데요. 예를 들어, 아무리 좋은 입지 조건에도 불구하고 수용 한계에 이른 배전 선로나 변전소 설비로 인해 구축이 미뤄지던 신재생발전원을 수용할 수 있게 될 겁니다. 또 최근 보급이 확대되고 있는 전기차의 고속충전 인프라 확대를 위해서 활용될 수도 있어요. 단지 전기를 다루는 일을 제대로 할 뿐인데 미래를 앞당긴 듯 느낍니다. 효성의 작은 움직임이 앞으로의 신재생에너지 확보에 큰 힘이 되었으면 하는 바람입니다.

 

 

참고자료

코리아 사이언스 <MVDC(Medium-Voltage Direct Current) 기술 동향>