‘양자 기술로 정전 막는다’… 中, 전력망에 최첨단 양자 시스템 전격 배치

세계 최대 전력 생산국인 중국이 기후 변화와 수요 폭증에 따른 대규모 정전(Blackout) 사고를 방지하고 전력망 신뢰도를 끌어올리기 위해 양자 기술(Quantum Technology)을 전국 전력 시스템에 대대적으로 적용하기 시작했다.

양자 정밀 센서, 양자 암호화 통신, 그리고 양자 컴퓨팅 시뮬레이션을 결합해 차세대 전력망의 체질을 바꾸려는 전략적 전술이다.

8월 2일(현지시각) 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP) 보도에 따르면, 중국 안후이성 허페이의 변전소에서 추진된 '양자 응용 시범 프로젝트'가 18개월간의 성공적인 실증 시험을 마치고 전국 단위 확산 단계에 착수했다.


2024년 11월 가동을 시작한 허페이 시범 시설은 양자 측정, 양자 통신, 양자 컴퓨팅 등 3대 분야에 걸쳐 수십 가지의 양자 기술 솔루션을 전력 현장에 적용해 왔다.
기존 전통적인 변전소는 송출·소비되는 실질 전력량과 계량 장치 기록 간의 미세한 오차가 지속 발생하는 한계가 있었다.이를 극복하기 위해 연구진은 전류의 미세한 변동을 정밀 탐지하는 '다이아몬드 기반 양자 정밀 측정 기술'을 도입했다.

관영 인민일보 보도에 따르면, 이 기술을 통해 단일 변전소에서만 연간 50만 킬로와트시(kWh) 이상의 전력 측정 오차를 줄여 계통 효율성을 대폭 개선했다.

또한, 스위치기어실에 배치된 특수 양자 센서는 온도·습도의 미세한 변화뿐만 아니라, 장비 손상과 정전의 주요 원인인 약한 '부분 전기 방전(Partial Discharge)'을 실시간 감지한다. 강자성 물질(철, 코발트 등)의 균열이나 화재 위험, 미세 가스 누출까지 조기에 탐지하는 기능도 갖췄다.


물리적 모니터링을 넘어 시스템 전반의 컴퓨팅 및 데이터 보안 수단으로도 양자 기술이 활용된다.
전력망의 복잡한 운영 상태를 실시간 모델링하기 위해 중국의 3세대 초전도 양자 컴퓨터인 '오리진 우공(Origin Wukong)'이 투입되어 시뮬레이션과 검증 작업을 수행 중이다.

안후이 전력회사의 톈텅(Tian Teng) 연구원은 "기존 전력망의 모니터링 지연, 데이터 보안 취약성, 계산 병목 현상을 양자 기술로 극복했다"며 "양자 기술이 단지 외부에 보여주기 위한 전시품이 아니라 전력 공급을 실질적으로 보장하는 강력한 버팀목임을 입증했다"고 평가했다.

아울러 전력망 운영 데이터의 유출 및 해킹을 차단하기 위해 광섬유 링크와 5G 통신망 전반에 양자암호키분배(QKD) 중심의 양자 암호화 장치를 결합해 데이터 안보 수준을 극대화했다.

중국은 지난 2020~2022년 폭염과 석탄 수급 불균형으로 대규모 정전 사태를 겪은 바 있다. 중국의 전국 단위 양자 전력망 배치는 하반기 글로벌 전력 인프라 유통 단가와 차세대 양자 생태계의 패권 향방을 결정할 거시 산업 변수로 작용하고 있다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com