"직류 송전 최대 난제 해결 기술 나왔다"

[사진 제공=한국전기연구원]

아주경제 정하균 기자= 한국전기연구원(KERI·원장 박경엽)이 고압직류송전(HVDC) 전력망 발전에 혁신적 진전이 될 고속 직류차단기(DC Circuit-Breaker) 개발에 성공했다. 

한국전기연구원 전력기기연구센터 이우영(사진) 책임연구원팀은 최근 배전급 전압의 직류차단기 관련 기술을 개발하는 데 성공했다고 11일 밝혔다. 

HVDC(직류송전)는 현재 일반적으로 사용하는 교류(AC)가 아닌 고압의 직류(DC)를 이용해 전기에너지를 전송하는 기술이다. 교류와 다르게 전력제어가 가능하고, 장거리 송전의 경우 손실이 적다. 또 서로 다른 전력망을 연계할 수 있어 국가 간 계통연계에 활용하거나 반대로 전력망을 분할해 고장이 파급되는 것을 막을 수 있는 차세대 전력전송 개념으로 주목받고 있다. 

현재 전력망은 교류가 주축을 이루고 일부에서 직류 망이 이용되고 있다. 향후 차세대 전력망은 교류와 직류가 혼합된 하이브리드 형태로 발전할 것으로 예측된다.

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직류 전력망을 구성하는 데 가장 큰 기술적 장애 중 하나가 바로 직류차단기다. 

KERI 연구팀이 개발에 성공한 직류차단기는 기존에 공개된 직류차단기에 비해 한층 개선된 형태다. 우선 고장전류 발생시 눈깜빡임보다 수십배 빠른 1000분의2초 이내에 발전소 전력조류을 차단할 수 있다. 또한 주 통전로(通電路)를 기계식 스위치만으로 구성해 정상 운전할 때 전력손실을 최소화하도록 했다. 우회선로를 커패시터(Capacitor)로 구성하는 방식을 채택해 전력반도체 스위치를 사용한 ABB 방식에 비해 구조가 간단하다. 이로 인한 차단기의 신뢰도 향상과 더불어 비용절감이라는 큰 경쟁력을 갖는다.

KERI 연구진이 직류송전과 신재생에너지의 전력수송에 최대 걸림돌이었던 직류차단기의 문제를 해결하게 됨으로써 직류계통으로 연계가 용이한 신재생 에너지의 활용성을 한층 제고할 수 있게 됐다. 

이우영 전력기기연구센터장은 "직류차단기라는 중전기기의 새로운 시장 창출을 통한 국내 중전산업의 활성화와 함께 직류 송전분야에서 전세계 전력기기산업 시장의 기술선도와 신기술 경쟁을 통한 국가 기술 브랜드 제고에도 기여할 수 있게 됐다"고 강조했다.

연구팀은 중전기 업체와의 연계를 통한 기술개발 사업으로 확장 가능성이 많고 관련 세계 선도업체에 대한 경쟁력 확보로 DC 차단기술을 통한 중전기 분야 성장 촉진에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.