한전 경영연구원 보고서…DC기술 개발 글로벌 동향과 과제 시사

원활한 현장 적용 위한 표준모델, 법·제도적 지원, 산업 협력 필요
 

직류(DC) 배전망은 기존 교류(AC) 전력망의 한계를 극복하고 에너지 전환 시대에 적합한 기술로 주목받고 있다. 전 세계적으로 재생에너지 확대와 분산 전원 보급이 가속화됨에 따라 직류 기반 전력망의 필요성이 커지고 있으며, 국내에서도 DC 배전망 도입과 관련한 논의가 활발히 이뤄지고 있다. 하지만 국내 환경에 맞는 기술적, 제도적 준비는 아직 초기 단계로 이를 도입하기 위해 해결해야 할 과제들이 산적해 있다.

지난 25일 한전 경영연구원 ‘글로벌 직류 배전망 연구 사례 검토 및 시사점’ 보고서에 따르면 직류전기는 능동적인 전력흐름 제어, 낮은 손실 등으로 장거리·대용량 전송이 가능하므로 직류 배전망에 대한 유틸리티의 관심 증가하고 있다.

전력 반도체 기술의 발전으로 직류 전력망의 변압과 변환이 용이해졌으며, 특히 장거리·대용량 전송에 있어 직류가 AC보다 손실이 적다. 이러한 이유로 DC 기술은 송전급 초고압 직류 송전(HVDC)에서 이미 상용화됐으며, 최근 배전급 DC 기술의 도입 가능성이 본격적으로 논의되고 있다.

해외 주요 사례들을 살펴보면, 국내 DC 배전망 도입에 있어 중요한 참고자료로 활용되고 있다.

영국의 Angle DC 프로젝트는 기존 AC 배전망을 직류화해 전송 용량을 증대시키고 손실을 줄이는 효과를 입증했다. 이탈리아의 ASM TERNI는 저압 직류(LVDC)로 에너지 자립률 향상 및 지역망의 안정적 운영을 실현했다. 미국은 고속도로 휴게소 전기차 충전소(EVC) 전력공급을 위한 MVDC 모델 개발이 대안으로 검토되고 있다. 네덜란드의 N470 Road Project는 장거리 소규모 직류 계통을 도입해 전압 강하와 전송 손실을 줄이는 동시에 무정전 마이크로그리드(MG)를 구현했다.
 

영국의 Angle DC 프로젝트 개요. [출처=한전 경영연구원 보고서]

국내에서도 배전계통에 적합한 비용 효율적인 직류 배전망 기술 모델이 검토되고 있다. 국내 계통 인프라와 최대한 호환될 수 있는 직류 배전계통 적용모델을 설정하고, 해당 모델 구현을 위한 맞춤형 직류기술 개발로 기술 난개발을 예방한다는 취지다.

또한 HVDC 시스템과는 달리 배전급 직류기술과 관련한 국제 표준이 부재함에 따라 배전망에 원활한 직류기술 활용을 위해 KEC(Korea Electro-Technical Code) 등 관련 기술기준 표준화의 필요성이 대두되고 있다. 원활한 현장 적용을 위해서는 상기 표준모델 설정과 함께 구체적인 설비구성 방법, 시공지침 등 설계기준이 마련돼야 한다는 것. 더불어 고가의 직류 변환기 등 핵심 직류 설비의 제조 비용을 낮추고 현장 수용성 개선을 위해 산학연 공동으로 추가적인 연구도 수반돼야 한다고 시사했다.

이밖에도 보고서에는 직류기술 적용에 따른 발생 비용과 편익의 공정한 배분을 위한 법·제도 마련의 필요성도 언급됐다.

한전 경영연구원 보고서는 “직류 배전망 도입은 다양한 편익을 발생시키지만, 높은 투자비용을 수반하므로 투자 비용의 부담 주체 선정, 직류전용 요금제 시행 등 직류 배전망 도입에 따른 계통 편익의 공평한 분배를 위한 법·제도의 검토가 필요하다”고 밝혔다.

출처 : 전기신문(https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=346604​)

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