효성중공업, 2GW급 HVDC 검증시설 국내 첫 구축

효성중공업이 국내 최초로 2기가와트(GW)급 초고압직류송전(HVDC) 성능검증 설비를 구축했다. 실제 전력망에 적용하기 전 대용량 송전설비의 안정성을 검증할 수 있는 독자 기술을 확보하면서 정부가 추진하는 '서해안 에너지고속도로' 사업의 핵심 설비 국산화에도 속도가 붙을 전망이다.

효성중공업은 경기 과천시 중공업연구소에 자체 개발한 2GW급 HVDC 제어기의 성능과 안정성을 검증하는 실시간 시뮬레이션(HILS·Hardware-In-the-Loop Simulation) 시스템을 구축했다고 8일 밝혔다.

HILS는 실제 HVDC 제어기에 가상의 컨버터 밸브와 전력망을 연결해 송전설비의 운전 상황을 재현하는 시험 시스템이다. 실제 전력망에서는 구현하기 어려운 고장이나 비상 상황을 가상 환경에서 반복 시험해 제어기의 대응 성능을 확인할 수 있다.

HVDC는 교류 전력을 직류로 변환해 장거리로 송전하는 기술이다. 대규모 전력을 효율적으로 전달할 수 있어 재생에너지 발전단지와 대규모 전력 수요지를 연결하는 핵심 기술로 꼽힌다.
특히 송전용량이 커질수록 제어 조건과 운전 상황이 복잡해져 사전 검증의 중요성이 높아진다. 효성중공업에 따르면 2GW급 HVDC는 기존 200메가와트(MW)급 설비보다 검증해야 할 운전 시나리오가 2~3배 많다.

효성중공업은 이번 설비 구축 과정에서 시스템 설계부터 설치, 시험, 운영까지 전 과정을 자체 기술로 수행했다. 지난 2024년 경기 양주변전소에 설치한 200MW급 전압형 HVDC 설비의 실제 운영 경험도 반영했다.

효성중공업은 2012년 제주 20MW급 전압형 HVDC 실증사업을 시작으로 관련 기술을 개발해왔다. 2024년에는 자체 개발한 컨버터 밸브와 제어시스템을 양주변전소에 적용했으며 지난달에는 한국전력의 '대용량 전압형 HVDC 국산화 및 실증사업'에서 밸브·제어기 분야 참여기업으로 선정됐다.

이번 검증시설 구축은 그동안 소수 글로벌 기업이 주도해온 대용량 전압형 HVDC 시장에서 국내 기술 경쟁력을 높이는 계기가 될 것으로 기대된다. 효성중공업은 2GW급 제어기의 안정성과 신뢰성을 고도화하고 이를 서해안 에너지고속도로 사업에 활용한다는 방침이다.

효성중공업 관계자는 "이번 HILS 구축은 단순한 시험설비 확보를 넘어 자체 개발한 2GW급 HVDC 제어기를 고도화할 수 있는 독자적인 기술 기반을 확보했다는 데 의미가 있다"며 "이를 바탕으로 국산 독자 기술을 통한 글로벌 HVDC 시장 진출을 지속 확대하겠다"고 말했다.

이다현 글로벌이코노믹 기자 dh2@g-enews.com