[데일리한국 안희민 기자] 한국전력이 직류(DC) 배전망 보급을 위해 강원본부와 경기본부 사옥을 직류 기반 에너지 자립형 건물로 짓겠다고 4일 밝혔다. 한전은 한국의 전력계통을 발전소(765㎸, 345㎸), 송전선로, 1차 변선소 송전선로(154㎸), 2차 변전소, 배전선로(22.9kV)로 구성하며 교류전기를 적용하고 있기 때문에 이날 발표는 세간의 관심을 끌었다.

현재 전세계적으로 기존 화석연료 발전기와 원전이 교류전력을 생산하고 있기 때문에 교류전력을 주로 사용한다. 그런데 직류전기를 만드는 태양광, 연료전지와 직류전기를 소비하는 전기차가 보급되자 직류 배전망이 필요해졌다.

한전은 직류(LVDC) 배전기술을 개발해 교류 중심의 전력계통운영의 단점을 보완하려고 한다. 직류 부하에 직접 전원을 공급하는 LVDC 배전기술을 적용해 전력계통의 효율을 높일 계획이다. 약 10~15%의 전력효율을 높일 수 있다고 볼 수 있다. 또 소비자에게 손실없는 전기를 공급하며 낮은 수준의 전기요금을 제시할 수 있다.

한전은 LVDC(저고압직류)와 MVDC(특고압직류), HVDC(초고압직류)를 각각 개발 중이다.

직류배전으로 분류되는 MVDC는 장거리 중전압(1.5㎸~100㎸) 직류송전 기술이다. 재생에너지 연계가 많아 용량이 부족한 배전계통 등에 직류전력을 공급할 수 있다. 또 1.5㎸ 이하 단거리 저전압 직류송전 기술인 LVDC는 마이크로그리드와 같은 소규모 계통이나 대용량 직류부하 고객의 내선에 적용할 수 있다. 현재 상용화 초입에 있다.

한전은 사회적인 탈탄소 움직임에 힘입어 태양광 등 인버터 기반의 직류전원이 급속도로 증가할 걸로 보고 있다. 또 작년 5월 분산에너지특별법이 통과돼 지역단위에서 마이크로그리드가 확대될 것이라고 전망하며 직류부하를 이용하는 IT산업이 급성장할 것이라고 봤다.

실제로 영국은 기존 배전철탑 2회선 중 1회선을 AC 13MVA에서 DC 17MVA로 상향했으며 미국은 대용량 전기차 충전기를 공급하기 위해 MVDC를 적용할 계획이다. 독일은 MVDC계통을 구성하고 에너지저장장치(ESS), 전기차 충전기 등에 직류전원을 공급하기 위해 하이브리드 MVDC+LVDC 모델을 실증하고 있다.

한전은 이러한 움직임에 힘입어 향후 직류전력 시장이 2025년에 25조 원 규모로 성장할 것이라고 봤다. 이 가운데 직류배전(MV, LV)이 시장비중이 6.9조 원, 27%에 이를 것으로 추정하고 있다. MVDC가 적용되는 데이터센터, 전력망, 철도, 풍력 연계와 전기선박이 이미 한국 전력산업 한가운데에 진입했고 LVDC도 확산될 것이라고 분석했다.

한전은 현재 배전 시스템을 기존 교류에서 직류로 대체하는 MVDC/LVDC 기술을 상용화하는데 매진하고 있다. 현재 기술수준과 경제성을 고려해 △장거리 대용량 전력전송방식 △근거리 대용량 직류공급방식 △도서지역의 직류 마이크로그리드 구축 △DC 부하의 직접 직류공급방식 등 다양한 직류배전 모델을 발굴할 계획이다.

한전은 경기와 강원본부 건물에 DC를 적용해 DC전력 확산을 위해 랜드마크로 활용할 계획이다.