:: 고려대학교 차세대전력망연구실 ::
장길수 고려대학교 교수
토지를 합리적이고 효율적으로 이용하고 도시 기능을 회복하기 위해 시행 되는 재개발 사업은 도시 및 주거 환경 정비의 효율적인 수단이 되고 있다. 또한 재건축은 기존의 낡은 아파트나 연립주택지구를 허물고 다시 짓는 것으로 재해 방지와 효율 향상 등 긍정적인 기능을 하고 있다. 대부분의 토지가 사용되고 있는 상황에서 새로운 용도로의 전환이나 부가가치의 창출 등을 위한 대안으로 재건축과 재개발 사업이 활용되고 있다.

전력 인프라도 이러한 개념의 사업이 필요한 상황이 되고 있다. 사회적 수용성 문제로 새로운 전력 설비를 건설하는 것이 어려워진 것은 오래 전부터고, 기존 전력 설비의 이전이나 지하화 등을 요구받고 있다. 신에너지원의 증가와 같은 변화 요인은 전력의 제어 기능이 강화된 새로운 형태의 전력 인프라 확충을 필요로 하고, 여전히 증가하는 전력 수요는 전력설비의 양적인 성장을 더 필요로 하고 있다. 또한 기존의 전력 설비들도 설비의 설계 수명에 따라 해당 기간이 지날 경우 교체해야 한다. 이러한 상황 하에서 어떻게 필요 전력 인프라를 확보할 것인가는 전력 산업계가 풀어야할 숙제이다. 기존 전력 인프라의 해당 설비 교체나 해당 경과지를 활용한 대용량 송전선로로의 대체 등과 같은 전기 인프라의 재건축, 재개발이 해결 방안이 될 수 있다.

새로운 환경에서의 합리적이고 효율적인 전력 서비스를 가능하게 할 수 있는 전력 인프라의 upgrade 및 up-rating 사업은 다음과 같다.
- 기존 송전선로의 송전 용량 증대 및 제어 능력 개선: 신규 건설이 어려운 송전선로를 대체하기 위해 기존의 송전선로 경과지를 활용한 송전선로의 선종 교체 등으로 송전 용량을 늘리는 것과 해당 교류 송전선로를 직류 선로로 대체하고 전력 조류 기능을 활용해 신규 선로의 역할을 대신하도록 하는 것이 해당된다. 기본적으로 확보된 경과지에서는 최대로 가능한 송전 용량을 확보하는 것이 목표가 된다. 이 때, 기존 교류 철탑과 선로를 그대로 이용하여 직류로 송전하는 방안과 직류 송전에 적합한 구조로 관련 설비 일체를 교체하는 방안 등이 선택 가능하다.

- 전력전자 설비의 구성 기기 교체를 통한 기능 향상: HVDC, FACTS와 같은 전력전자 설비들의 사용 목적을 더 넓히고 추가적인 신설 전력 설비의 투입을 대체할 수 있도록 기존 설비의 변환 소자, 리액터, 필터 등을 최신 설비로 교체하고 아날로그 방식의 제어를 디지털 방식으로 전환하며, 변환소의 보호나 냉각 방식 등의 개선하는 것이 해당된다. 전력전자 설비의 제어 기능과 제어 영역 확대가 가지는 가치는 점점 더 커지고 있어 이러한 개선 사업은 전력망 사업자에게는 꼭 필요한 부분이다.

- 교류-직류 이중 구조 전력 인프라 구축: 전기차 급속 충전소와 태양광 접속 확대에 따른 전력 설비 증설 필요성에 대응하는 방안으로 기존의 교류 전력 공급 인프라의 추가 확충 보다는 별도의 직류 기반 망을 건설하고 직류망과 교류망을 AC-DC 연계 변환기를 통해 제어함으로써 직류 기반 신에너지원의 보급 확대에 따른 전력계통 영향과 전력 설비 확충의 어려움을 해결할 수 있다. 최근 논의되는 일부 배전 특고압 교류를 직류로 대체하는 직류 배전도 여기에 해당된다.

전력 시스템을 둘러싼 주변 환경의 변화가 점점 더 커져가는 현 상황에서 미래 전력망 구조로 마이크로그리드를 제시하기도 하지만, 이미 잘 갖춰진 전력 인프라를 가진 우리와 같은 경우에는 해당 인프라를 개선하는 것이 더 나은 방향이며, 이를 위한 전력 인프라의 재개발, 재건축에 해당되는 사업을 고려할 필요가 있다. 도시 재개발 문제에서 대체 공간의 문제를 해결해야 하듯이 전력 인프라 재개발 시에도 여유를 고려해 전력 인프라의 어떤 부분을 우선적으로 얼마나 바꾸어야 하느냐를 정하는 부분은 해당 기술을 잘 이해하는 전문가의 검증된 방법론에 의해 결정이 되어야 하고 작은 변화로 큰 효과를 얻기 위한 연구가 필요하다.


작성 : 2016년 04월 07일(목) 09:14
게시 : 2016년 04월 08일(금) 09:58


장길수 (고려대학교)
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