코엑스에서 열린 ‘2026 Korea Smart Grid Expo’에 효성중공업이 참여했다. 효성중공업은 전압형 HVDC를 기준으로 구성과 핵심기술, Back-to-Back HVDC 변환소를 선보였다. 이에 그치지 않고, 현재 해외에서 적용되고 있는 위상조정변압기 기술을 전시하며, 현 전력계통 산업에 이바지하고 있음을 알렸다.
[자료 1. 효성중공업 연혁]
출처 : ⓒ28기 정성엽
효성중공업은 2021년부터 HVDC 실증 및 연구를 진행 중이다. 현재는 계획된 HVDC 에너지고속도로 사업에 중요한 역할을 맡고 있으며, 전력망 이슈에 대한 해결 방안을 제시한다.
전압형-HVDC
[자료 2. MMC]
출처 : ⓒ28기 정성엽
과거에는 2, 3-Level의 컨버터 제어를 사용했으나, 현재는 MMC 제어 기술을 사용 중에 있다. 이는 고조파 제거를 비롯한 전압 품질, 효율성 등 다양한 면에서 이점을 보인다. MMC에서는 서브 모듈을 직렬로 합성하여 DC 전압을 형성한다. 전시된 시스템 기준으로 서브 모듈 정격 전압은 2.4kV DC이며, ARM 당 108개의 모듈이 직렬로 연결된 것을 알 수 있다.
[자료 3. HVCD의 구성]
출처 : ⓒ28기 민예슬
효성중공업이 선보인 HVDC의 정격 용량은 200MW, 120kV DC이다. 이를 전류로 계산하면 833A에 근사한 값이 나타나며, 단선도 중앙에 833A가 흐른다. 초고압직류송전시스템에 중요한 역할을 하는 변환기용 변압기는 213.6 MVA, 154kV/ 127.7kV이다. 이는 무효전력 운용 여유 및 컨버터 손실을 고려한 스펙이다.
하단 'HVDC Single Line Diagram' 단선도와 스펙을 통해 VSC-HVDC 시스템의 실제 설계 파라미터와 단선 구성을 볼 수 있다.
Back-to-Back HVDC 변환소
[자료 4. Back-to-Back HVDC 변환소]
출처 : ⓒ28기 정성엽
양주 Back-to-Back HVDC 변환소를 축소한 모델이다. 이는 두 개의 AC 계통을 DC 링크로 직접 연계하는 역할을 한다. 장거리 송전이 아닌 계통 간 전력 교환 목적에서 기능한다. 좌측(AC)과 중앙(DC), 우측(AC)으로 구분했을 때 중앙 DC Hall에서 DC로 변환시키는 기능을 한다. 이는 DC 전압을 제어함으로 양측 AC 계통에 유효전력을 안정적으로 전달하기 위해 필요하다. 또한, VSC-HVDC의 특성상 무효전력 보상 역할도 함께 수행하기 때문에 추가 보상 설비가 필요 없다는 장점이 있다.
위상조정변압기
[자료 5. 위상조정변압기]
출처 : ⓒ28기 민예슬
위상조정변압기는 송전선로 간 전력 조류 분포를 개선하는 데 사용된다. 이는 송전선로에 직렬로 연결되어 터미널 간 위상각을 조정하는 역할을 수행한다. 송전선로의 전력 조류는 위상조정변압기를 사용해 위상각을 조정하여 제어한다. 위상각, 전압, 용량, 철심의 타입 등 고객의 요구 조건에 맞추어 설계되기에 설계 유연성이 높다.
위상조정변압기는 HVDC에 적용되는 것이 아니며, 일반적인 승압과 강압을 목적으로 하는 변압기와 차이점을 갖게 된다. 이는 국내 도입은 사례는 제한적인 상태이나, 해외에서 주로 사용 중에 있다.
효성중공업의 역할
이번 전시를 통해 효성중공업은 전압형 HVDC와 더불어 계통 분야의 다양한 기술을 선보였다. 향후 HVDC 에너지고속도로를 비롯한 대규모 계통 보강 사업에서 효성중공업의 역할은 더욱 중요해질 전망이다.
[취재] Korea Smart Grid Expo 2026s
효성중공업 진보된 HVDC 선보이다
대학생신재생에너지기자단 28기 민예슬, 정성엽
효성중공업
코엑스에서 열린 ‘2026 Korea Smart Grid Expo’에 효성중공업이 참여했다. 효성중공업은 전압형 HVDC를 기준으로 구성과 핵심기술, Back-to-Back HVDC 변환소를 선보였다. 이에 그치지 않고, 현재 해외에서 적용되고 있는 위상조정변압기 기술을 전시하며, 현 전력계통 산업에 이바지하고 있음을 알렸다.
[자료 1. 효성중공업 연혁]
출처 : ⓒ28기 정성엽
효성중공업은 2021년부터 HVDC 실증 및 연구를 진행 중이다. 현재는 계획된 HVDC 에너지고속도로 사업에 중요한 역할을 맡고 있으며, 전력망 이슈에 대한 해결 방안을 제시한다.
전압형-HVDC
출처 : ⓒ28기 정성엽
과거에는 2, 3-Level의 컨버터 제어를 사용했으나, 현재는 MMC 제어 기술을 사용 중에 있다. 이는 고조파 제거를 비롯한 전압 품질, 효율성 등 다양한 면에서 이점을 보인다. MMC에서는 서브 모듈을 직렬로 합성하여 DC 전압을 형성한다. 전시된 시스템 기준으로 서브 모듈 정격 전압은 2.4kV DC이며, ARM 당 108개의 모듈이 직렬로 연결된 것을 알 수 있다.
[자료 3. HVCD의 구성]
출처 : ⓒ28기 민예슬
효성중공업이 선보인 HVDC의 정격 용량은 200MW, 120kV DC이다. 이를 전류로 계산하면 833A에 근사한 값이 나타나며, 단선도 중앙에 833A가 흐른다. 초고압직류송전시스템에 중요한 역할을 하는 변환기용 변압기는 213.6 MVA, 154kV/ 127.7kV이다. 이는 무효전력 운용 여유 및 컨버터 손실을 고려한 스펙이다.
하단 'HVDC Single Line Diagram' 단선도와 스펙을 통해 VSC-HVDC 시스템의 실제 설계 파라미터와 단선 구성을 볼 수 있다.
Back-to-Back HVDC 변환소
[자료 4. Back-to-Back HVDC 변환소]
출처 : ⓒ28기 정성엽
양주 Back-to-Back HVDC 변환소를 축소한 모델이다. 이는 두 개의 AC 계통을 DC 링크로 직접 연계하는 역할을 한다. 장거리 송전이 아닌 계통 간 전력 교환 목적에서 기능한다. 좌측(AC)과 중앙(DC), 우측(AC)으로 구분했을 때 중앙 DC Hall에서 DC로 변환시키는 기능을 한다. 이는 DC 전압을 제어함으로 양측 AC 계통에 유효전력을 안정적으로 전달하기 위해 필요하다. 또한, VSC-HVDC의 특성상 무효전력 보상 역할도 함께 수행하기 때문에 추가 보상 설비가 필요 없다는 장점이 있다.
위상조정변압기
[자료 5. 위상조정변압기]
출처 : ⓒ28기 민예슬
위상조정변압기는 송전선로 간 전력 조류 분포를 개선하는 데 사용된다. 이는 송전선로에 직렬로 연결되어 터미널 간 위상각을 조정하는 역할을 수행한다. 송전선로의 전력 조류는 위상조정변압기를 사용해 위상각을 조정하여 제어한다. 위상각, 전압, 용량, 철심의 타입 등 고객의 요구 조건에 맞추어 설계되기에 설계 유연성이 높다.
위상조정변압기는 HVDC에 적용되는 것이 아니며, 일반적인 승압과 강압을 목적으로 하는 변압기와 차이점을 갖게 된다. 이는 국내 도입은 사례는 제한적인 상태이나, 해외에서 주로 사용 중에 있다.
효성중공업의 역할
이번 전시를 통해 효성중공업은 전압형 HVDC와 더불어 계통 분야의 다양한 기술을 선보였다. 향후 HVDC 에너지고속도로를 비롯한 대규모 계통 보강 사업에서 효성중공업의 역할은 더욱 중요해질 전망이다.
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1. "[대신기와 맞춰보는 전력퍼즐] ③송변전편", 23기 김용대, 25기 구윤서, https://renewableenergyfollowers.org/series/?idx=169470572&bmode=view
2. "[취재] 재생에너지 시대, 에너지 고속도로 논의 본격화", 28기 정성엽, https://renewableenergyfollowers.org/reporting/?idx=169031592&bmode=view