"에디슨이 옳았다"… 4차 산업혁명 타고 '직류' 부활
"에디슨이 옳았다"… 4차 산업혁명 타고 '직류' 부활
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"에디슨이 옳았다"… 4차 산업혁명 타고 '직류' 부활
고재연 기자2018-01-17 19:34:59
LS산전 직류변환 사업 날개
한전서 변환설비 건설사업
1765억 수주… 매출의 8%구자균 회장 "130년 만에 찾아 온 변화 올라탈 것"DC가 새로운 트렌드
교류보다 에너지효율 높고 전자파 문제도 발생 안해
신재생에너지 송전용 '각광'삼성·LG도 DC배전 맞춰 가전제품 개발 연구 나서
LS산전 직원들이 제주 한림읍에 있는 HVDC 실증단지에서 HVDC 변환용 변압기를 설치하고 있다. LS산전 제공
1893년 미국 시카고에서는 전력 역사의 획을 그을 논쟁이 붙었다. 시카고 만국박람회장에 25만 개 전구의 불을 어떤 방식으로 밝히느냐를 놓고서였다. 토머스 에디슨은 직류(DC) 송배전을, 니콜라 테슬라는 교류(AC) 송배전을 표준 전기시스템으로 선택하자고 주장했다. 결과는 테슬라의 승리. 당시 에디슨이 주장한 DC 방식은 120V의 직류로 전기를 생산해 전압을 높이기가 어려웠기 때문이다. 이후 테슬라에게는 ‘에디슨을 이긴 과학자’라는 칭호가 붙었다.
◆다시 주도권 잡은 DC
최근 100년 동안 AC에 밀린 DC가 전 세계적으로 다시 주목받고 있다. DC 전원(電源)인 신재생에너지가 각광받는 데다 4차 산업혁명으로 전기 사용량이 급증하면서 설치 비용은 비싸지만 전력 효율이 높은 DC 송배전 방식이 더 효율적이라는 판단에서다. 한국전력도 2020년부터 국내에서 DC 전력 송전을 시작할 계획이다.
LS산전은 17일 한전과 제너럴일렉트릭(GE)의 합작사인 카페스(KAPES)로부터 ‘동해안~신가평 HVDC(초고압직류송전) 변환설비 건설사업’ 계약을 체결했다고 공시했다. 계약 금액은 1765억5000만원이다. 2016년 연결기준 매출의 7.98%에 달한다. 한전이 울진 원자력발전소, 신한울 원자력발전소에서부터 수도권까지 전력을 공급하기 위해 진행하는 이 사업은 약 5조원 규모다.
HVDC 기술은 발전소에서 생산된 AC를 DC로 변환해 필요한 곳까지 송전한 뒤 다시 AC로 바꿔 수요자에게 공급하는 차세대 전력전송기술이다. 지금까지 AC 방식으로 송전하던 시스템을 DC 방식으로 전환하는 이유는 무엇일까. 항상 일정한 전압과 극성을 가지고 있는 DC 방식이 AC 방식에 비해 송전 과정에서의 전력 손실을 대폭 줄일 수 있기 때문이다. 전력 안정화에도 도움이 돼 대규모 순환정전의 위험성이 적다.
수많은 장점에도 불구하고 DC가 외면받은 이유는 설치 비용이 비싸기 때문이다. 하지만 DC 송전에 필요한 핵심 반도체 기술의 발달로 가격 경쟁력이 높아지고 있다. 4차 산업혁명 시대를 맞아 DC 송전 방식으로 전환해 전력 효율을 높이는 것이 설치 비용을 상쇄할 수 있다는 공감대도 생기고 있다.
◆DC가 바꿀 미래
이미 중국, 인도 등지에서는 HVDC 방식으로 시스템 전환이 이뤄지고 있다. 장거리 송전에도 전력 손실이 거의 없기 때문이다. 사회적 갈등 비용도 줄일 수 있다. AC 송전 방식에 비해 전력 손실이 적어 송전선로에서 발생하는 전자파가 적다.
전자회사들도 빠르게 움직이고 있다. LG전자는 DC 전력 공급에 대비해 DC 가전제품 개발에 나섰다. 태양광 발전을 통해 생산한 전기를 DC 방식으로 송전해 DC 가전을 사용하고 전기차를 충전하는 ‘DC 생태계’가 구축되는 것이다.
LS산전은 이 같은 변화에 대응하기 위해 2011년 1100억원을 투자해 부산 화전산업단지에 HVDC 전용 공장을 구축했다. 지멘스와 ABB, GE 등 3대 글로벌 기업이 장악하고 있는 HVDC 시장에서 변환용 변압기, 싸이리스터 밸브 등 핵심 부품을 국산화하는 데 성공했다. 국산화를 통해 부품 비용을 낮춰 DC 송전의 설비 투자 비용을 줄일 수 있게 된 것이다.
DC 송전부터 배전까지 제품 핵심 기술과 사업 역량을 확보하고 있는 LS산전은 국내 시장에서 사업 경력을 쌓은 뒤 글로벌 HVDC 시장에 본격 진입할 계획이다. 구자균 LS산전 회장은 “DC 전원 수요 확대는 130년 만에 찾아온 큰 변화”라며 “LS산전은 글로벌 전력 시장에서 DC와 연계한 스마트그리드 기회를 반드시 잡을 것”이라고 말했다.
고재연 기자 yeon@hankyung.com
http://plus.hankyung.com/apps/newsinside.view?aid=2018011797181&category=&sns=y
왜 직류가 대세가 되는 것일까?
신재생에너지 때문이다.
신재생 에너지는 지금까지의 석유에너지와 다른 점이 있다.
무엇인가?
저장하는 용기가 필요하다는 것이다.
석유에너지도 저장용기가 필요는 하지만 사실 석유에너지는 플라스틱 통 정도만 있으면 된다.
석유는 그래도 썩거나 날아가지 않기 때문이다.
그러나 신재생 에너지는 다르다.
일단 담아 놓을 수가 없고 담아놓아도 서서히 없어진다.
그래서 담아 놓는 용기가 필요한데 그것은 ESS라고 해서 리튬이온배터리와 같은 것이 필요하다.
그러나 이것도 담아놓은지 오래 된다면 다 날아갈 수밖에 없다.
그래서 신재생에너지를 지어놓는 것은 도시 근처에 지어 놓는다.
왜냐하면 이동하면서 중간에 손실이 많이 되기 때문이다.
그런데 신재생에너지 중 대부분은 태양에너지가 차지한다.
왜냐하면 태양에너지를 많이 가져올 수 있는 나라는 땅덩어리가 큰 나라이고 땅 덩어리가 큰 나라는 전기에너지를 많이 쓰는 나라이기 때문이다.
즉 중국이 에너지 소비 1등인데 미국보다 땅덩어리가 크다.
다음으로 미국이 에너지 소비 2등인데 미국이 에너지 소비 2등 국가다.
이들의 나라는 중위도 지방을 지나는데 중위도 지방이 사막인 경우가 많다.
왜냐하면 적도에서 상승한 뜨거운 바람이 식으며 내려오다 구름을 전부 밀어버리면서 항상 구름이 없는 지역이 생긴다.
그 지역이 사막이 된다.
그래서 중동의 사하라 사막과 중국의 고비사막 미국의 네바다와 같은 경우는 북쪽에 사막지역이 생기고 남쪽으로도 마찬가지로 호주에 그레이트 디바이딩 사막과 같은 사막 지형이 생긴다.
사막은 뭐가 많은가?
햇볕이 많다.
그러니 햇볕으로 태양광을 쓰기에 좋지 않은가?
그래서 태양광 발전을 많이 할 수 있는 나라는 중국과 미국이 된다.
호주도 그렇고 중동도 나름 유리하다.
그런데 중국의 경우는 사막과 도시가 떨어져 있다.
사막은 서쪽 끝인 신장위구르 지역에 있는데 도시는 동부 해안에 모여 있다.
베이징, 상해, 심천, 홍콩 죄다 동부 해안이다.
이에 비해 미국은 캘리포니아 등이 사막지형이면서 대도시가 같이 있는 경우다.
그렇기 때문에 중국보다는 미국이 태양열로 발전하기에 쉽다.
즉 중국은 서쪽 끝에서 동쪽 끝으로 전기를 끌어와야 하는 경우가 생긴다.
그런데 이런 전기는 너무 긴 거리를 오다보면 중간에 다 소실 되고야 만다.
그리고 중국은 뭐가 많은가?
황사가 많지 않은가?
그래서 태양광패널이 먼지가 많이 끼고 손상되는 속도가 빠르다.
그러니 중국은 태양광으로 인한 신재생에너지가 좋은 조건(땅 크기, 사막)이 있음에도 불구하고 사실 신재생에너지를 사용하기에 굉장히 힘들다.
그러니 중국은 원자력쪽으로 방향을 튼 것이 아닌가 생각이 든다.
앞으로 중국은 더 많은 원자력 발전소를 지을 것 같다.
다음으로 태양광에너지는 중국사정에 맞는 직류가 더 많이 쓰일 것 같다.
직류가 되면서 꼭 쓰일 부품소재 산업이 있을 것이다.
그런 기업이 더 각광을 받을텐데 주가에 반영되는 것은 미미하지 않을까 생각된다.
기존에 기술이 다 알려져서 이로 인한 소득은 크지 않을 것이라 보인다.
아니라면 의견주기 바란다.
다음으로 중국의 일대일로는 서부지방의 신장위구르 지역을 지나간다.
일대일로가 그냥 일대일로가 아니라 교통과 주거를 함께 구성하는 것이다.
그래서 고속도로, 고속철로 등이 함께 깔리면서 석유수송로 등 동쪽으로부터 끌어오는 에너지 보급로를 유지하는 것이 핵심이다.
그러기 위해서 이들이 서부인 신장위구르 지역에 사람이 살지 않는 유령 도시들을 많이 지어댔다.
그러나 여기에는 사람이 살지 않는다.
사막지형에 일자리도 없고 원래 사람이 별로 없는 지역인데 그런 곳에 도시가 먼저 지어졌는데 들어가 살 사람이 없는 것이 맞지 않는가?
그러나 일대일로가 어느정도 성공을 한다면 비단길을 따라 도시가 생길테고 도시는 신재생에너지로 전기를 뽑아 쓸 것이다.
그렇기 때문에 이 지역에 도시화가 일어난다면 태양광을 통한 신재생에너지의 쓰임은 더 크게 늘어날 가능성이 있다.
물론 가능성이 있다는 것이지 된다는 뜻은 아니다.
살기 좋은 동부해안을 버리고 사막지형인 서부쪽으로 가는 것이 말이 안 되기는 하다.
미국의 서부지역처럼 해안을 끼고 있는 사막지형이라면 괜찮지만 중국의 서부는 해안이 없지 않은가?
해안은 그냥 해안이 아니다.
교역의 중심인 항구가 있다는 뜻이고 항구는 전세계로 나가는 교역로이기도 하다.
물론 바다는 그 외의 용도가 엄청 많다.
교류는 신재생에너지를 통해 직류에게 그 왕관을 넘겨 줘야 할 것으로 보이기는 한다.
JD 부자연구소
소장 조던
http://cafe.daum.net/jordan777
