기사 작성: 안병철 - 2021년 07월 26일 15시22분
“전력산업 발전을 선도하는데 모든 역량을 다할 터”
■고창전력시험센터, 오는 10월 변전설비 실증시험장 준공30년간 2천억 이상 투입해 초일류 전력기술과 종합실증시험장 갖춰
미국, 캐나다, 대만 등지로 신기술과 초전도케이블 등 수출 이뤄져
김용학 센터장, 전 생산·유통·소비까지 안전한 설비운영개념 연구
이곳은 미국, 캐나다, 대만 등지로 신기술과 초전도케이블 등 수출이 이뤄지고 있으며 국민 삶에 더욱 편리하고 깨끗한 전기를 공급하기 위해 연구원들의 피나는 노력이 돋보이고 있다. 전기의 생산, 유통, 소비까지 안전한 설비운영개념을 연구한 김용학 센터장은 25년간 외길을 걷는 공학박사이다/편집자주
◇ 고창전력시험센터 30년 역사
고창전력시험센터는 전력연구원이 보유하거나 개발 중인 기술에 대해 방문객에게 설명하는 프로그램을 운영하고 있으며 전자파에 대한 정확한 정보 제공과 이해도를 높이기 위해 ‘전자계 이해 증진관’을 운영하고 있다.
이들은 전력분야 신기술을 주도하며 세계정상의 실증센터가 되는 것을 비전으로 연구 시험설비의 가용성과 생산성을 높이고, 운용과 관리의 효율화를 추진 및 산학연의 공동 활용성을 극대화 하고 있는 것이다.
이곳은 1980년대까지 공군의 사격장으로 사용되었으나, 인근에 한빛원전이 들어서면서 한전에서 매입해 실증시험장으로 활용, 세계적인 기술과 하드웨어를 자랑하며 고창군의 위상도 높였다.
22만평 규모로써 지난 30여년간 약 2200억원이 투입된 센터는 김용학 센터장을 비롯해 8명의 연구원이 옥내외 28개소의 시험장 운영을 통해 시험평가, 시설운영 및 대외협력업무, 그리고 지역주민 30여명이 근무하고 있으며 매일 20~30명의 본원 직원이 함께 365일 24시간에 걸쳐 장단기 신뢰성 시험을 9개소에서 진행하고 있다.
이를 통해 765kV 송전과 배전분야에서 배전자동화시스템의 운영이라는 국내 전력산업에서 매우 중요한 역할을 감당하고 있다.
초기에는 관련사업의 안정적인 연착륙을 통해 실증시험장의 필요성을 부각시키고 이어 디지털변전시험장을 비롯해 재생에너지 등의 출현기술에 대한 실증시험장으로 확대, 지난해부터는 기술수준을 한단계 높이 올라서기 위한 노력이 진행되고 있다.
이들은 2000년대에 들어오면서 현재와 같은 모습으로 발전해 배전과 송변전 기술, 그리고 재생에너지와 신기술의 섹터로 구분해 체계적으로 실증시험장을 구축 운영하고 있던 것이다.
아울러 한국전력에서 필요로 하는 전력설비를 우선적으로 성능 요구조건에 부합하는지를 평가하는 성능시험과 일상생활에서 마주하는 공산품에서 볼 수 있는 KS인증과 같은 전력설비에서의 인증서를 취득하기 위한 인증시험, 그리고 이들 시험을 통과한 전력설비가 기존의 전력망에 설치되는 경우에 안정적으로 운용될 수 있는지를 확인하는 연계시험을 수행하는 안전전력의 첨병이다.
아울러 이들은 상하면 강선달 힐링센터에서 선주협회와 주민들에게 LED 고효율전등교체, 구급상자 전달 등 지역상생협력으로 매년 500만원이상 기부하고 있다(본보 7.15일자).
◇ 미래 비전과 전략
센터의 대표적인 운영성과와 추진방향을 통해 전력산업의 현주소를 알아본다.
▲ 송변전 기술 분야에서는 세계 최초의 수직 2회선 765kV 송전기술을 실증하여 우리나라의 전력공급 백본인 기간망을 구축 및 전력설비의 디지털변환을 선도하기 위해서 국제표준인 IEC61850 기반의 디지털변전기술을 실증해 미국, 대만 등을 비롯한 다수의 국가에 관련기술을 수출하고 있다.
아울러 현재 신설되는 모든 154kV 변전소에 관련기술을 적용하고 있으며 500kV급 HVDC(High Voltage Direct Current) 송전기술을 확보해 서해안과 동해안으로부터 수도권에 전력을 공급하기 위한 친환경 전력 공급망 구축에 기여하고 있다.
이와 함께 최근 기술트렌드인 4차 산업혁명 기술의 융복합을 통해서 송변전설비의 예방진단, 수명평가 등의 예측기술의 완성도를 높이고 궁극적으로 자산관리를 통해 투자비를 절감할 수 있는 기술기반을 확보한 것이다.
이들은 앞으로도 초고압 HVDC 기술을 통해 국가간 전력망 연계와 친환경의 전력설비를 실증할 예정이며, 특히, 우리나라의 이슈인 도심지역의 지중 송배전선로에서의 전자파 관련 민원 등에 적극적으로 대응하기 위한 관련기술을 실증할 예정이다.
▲ 배전 기술 분야에서는 2000년대에 개발된 배전자동화시스템을 이곳에서 현장실증을 통해서 전사에 확대 보급해 고객의 정전시간을 획기적으로 단축할뿐만 아니라 배전망 운영을 자동화할 수 있었다.
아울러 차단기, 개폐기 및 애자 등과 같은 배전기자재에 대한 장기열화시험을 통해서 국내표준과 교체기준을 제정하거나 개정 및 도서지역 등에 친환경 전력공급이 가능하도록 마이크로그리드 운영시스템을 개발해 캐나다, 가사도 및 거차도에 성공적으로 적용했다.
이들은 앞으로도 배전망을 보다 똑똑하게 만드는 기술과 새로운 배전망인 MVDC(Middle VDC) 와 LVDC(Low VDC)와 같은 직류배전 운영기술을 확보할 예정입니다.
▲ 재생에너지 및 신기술분야에서는 서남해해상풍력 60MW 규모의 실증사업에 대응하기 위해 정부주도하에 28MW 규모의 리튬이온 기반의 에너지저장장치인 BESS(Battery Energy Storage System) 시스템이 설치돼 출력안정화, 주파수조정 및 계통제약 완화 등과 같은 다양한 기능을 개발했다.
이는 전국에 약 370MW 규모의 주파수조정용 BESS 시스템을 설치해 한국전력의 전력 구입를 절감하는데 크게 기여하고 있다.
이와 함께 이천변전소, 흥덕변전소에서 시범운영중인 전력손실이 없는 초전도시스템을 개발 및 실증으로 도심권 전력공급망 체계를 새롭게 하는 계기를 마련, 대규모 재생에너지의 계통접속에 따른 전력망의 안정화 및 전력품질 향상에 기여할 것이며 재생에너지 및 배전망을 실시간으로 감시하고 제어하기 위한 다기능의 통신모듈 검증이 추진될 예정이다.
▲ 고창전력시험센터는 현재 진행중인 송변전기술분야에서 국내 직류송전과 동북아 슈퍼그리드를 성공적으로 안착시키기 위한 초고압 HVDC 관련기술, 그리고 친환경 고효율의 변전설비 성능평가를 위한 전력설비의 신뢰성 검증이 수행되고 있는 것이다.
이들은 에너지 및 신기술분야에서는 에너지전환과 디지털변환의 시대적 흐름을 달성하기 위한 기술이 실증되고 있으며, 전력설비 도입과 송배전 효율 극대화를 위한 새로운 전력설비에 대한 장단기 실증이 진행되고 있다.
◇ 오는 10월 준공, 변전설비 고장원인을 규명하는 실증시험장
한전전력연구원은 고창전력시험센터에서 지난 2019년 11월 ‘변전설비 실증시험장’을 착공해 오는 10월에 준공을 앞두고 있다.
이는 연구용 및 실증용 변전설비의 장기신뢰성과 고장재현 시험 등이 가능한 변전설비 실증시험장으로써 지하1층, 지상 3층 연면적 4,272㎡규모로 가스절연개폐기, 변압기 등 노후 변전 설비 증가에 따른 교체 수요와 중요 고장원인 규명 등을 위한 실증실험용이다.
현재 800여개의 유무인 변전소를 운영하고 있는 한전은 변전설비 장기신뢰성, 고장재현 시험, 디지털 변전 시스템 성능검증, 신개발기기 실증, 성능검증 설비를 갖출 계획이다.
매년 5%대 꾸준히 성장하고 있는 세계 전력시장을 겨냥해 기공식에 한전 관계자 외에도 효성중공업과 현대일렉트릭, LS산전 일진전기 CTO 및 학계 전문가 100여명이 시험장 활용 협약을 체결했다.
이는 22만평에 765kV 실증시험선로, 지중케이블 시험장, 초전도 시험동, 배전기자재 종합시험장 등 28개 송·배전 및 재생에너지 관련 전력실증시험 인프라를 보유하고 있기 때문이다.
아울러 실증 및 공인인증시험기관을 비롯해 미래 핵심기술 확보, 산학연 기술정보교류, 송배선 기술 메카, 전력테마파크 등으로 세계정상의 전력실증시험센터를 구축한 것이다.
50여년 역사의 전력연구원은 한국전력공사, 6개 발전자회사, 한전KDN, 한전전력기술, 한전KPS 및 한전원자력연료로 구성된 전력그룹사의 중앙연구소 역할을 담당하며 고창에 뿌리를 내린 것.
한국전력공사(Kepco) 김태균 전력연구원장은 “창조와 융합으로 새로운 미래 가치를 창출하기 위해 전력에너지 R&D플랫폼 체계를 구축하고 있다”며 “전력그룹사 기술수요 충족과 에너지신산업 기술개발, 비지니스모델 창출 등 국내 전력산업의 지속발전을 선도하는데 모든 역량을 집중하겠다”라고 말했다.
◇ 김용학 고창전력시험센터장 인터뷰
“100년전 에디슨의 전기발명이 오늘날 고창에서 전자계 유해성 해소를 위한 피나는 노력이 진행되고 있다”
2년전부터 고창전력시험센터를 지휘하는 김용학(54. 사진)센터장은 1996년부터 대전전력연구원에서 잔뼈가 굵은 25년차 베테랑으로 고향이 인근 장성군 황룡면이다.
전기 공학도로서 전력계통해석으로 전남대학원에서 박사를 취득한 그는 대학수능을 앞둔 딸과 아들을 둔 평범한 가장, 하지만 국내외에서는 그의 실력과 열정에 주목하고 있다.
그는 부임하자마자 변전설비실증시험장 1,500여평 신축을 도맡고 반도체 기술접목, 탄소절감의 친환경 신물질 개발 등 외에도 지역민과의 유대강화로 전력시험센터의 문을 활짝 열었다.
그는 “체계적인 인프라 운영과 연구시험설비 확충을 통해 세계적인 실증 및 공인인증 시험관으로 도약하겠다”라고 포부를 밝혔다./고창=안병철 기자
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