영동 양수발전에 가변속 기술 최초 도입… 재생e 간헐성 보완한다

한수원, 영동양수 1·2호기 가변속 기술 적용
계통 부하 시 빠르게 발전량 세밀 조절 가능
“국내기술 자립 부족, 정부 정책 지원 필요”

영동양수발전소 조감도./DL이앤씨

영동양수발전소 1·2호기 사업에 국내 최초로 가변속 양수발전 설비가 적용된다. 정부의 에너지믹스 기조에 따른 재생에너지의 간헐성을 극복할 방안으로 양수발전의 역할이 커지면서 가변속 기술의 국내 도입이 확산할 전망이다.

16일 업계에 따르면 한국수력원자력과 두산에너빌리티가 공동 추진하는 500메가와트(㎿)급 영동양수발전소에 가변속 설비가 적용될 전망이다. 영동양수 1·2호기는 충북 영동군에 2030년 준공을 목표로 건설 중으로, 두산에너빌리티는 오스트리아 안드리츠사와 기술제휴를 통해 터빈 등 주기기 조달 전반을 책임지고 있다.

가변속 양수발전은 기존 정속 설비와 달리, 펌프와 터빈의 회전 속도를 전력 계통 조건에 맞춰 유연하게 조절할 수 있는 첨단 기술이다. 정속 양수설비는 발전량과 펌프 운전량을 미세하게 조정하기 어려운 반면, 가변속 설비는 주파수·부하 변동으로 발전·양수량을 세밀하게 조절할 수 있다.

1990년대 일본에서 처음 상용화돼, 간사이·도쿄전력에서 대용량 가변속 유닛을 운용하고 있다. 독일은 유럽 최대 규모의 골디슈탈 양수발전소에 가변속 기술을 적용해 운전하고 있고, 인도 역시 테흐리 양수발전 단지 도입으로 응답 속도를 크게 개선했다.

향후 국내 건설되는 양수발전소에는 모두 가변속 기술이 적용될 전망이다. 현재 양수발전은 한수원이 청평·삼랑진 발전소 등 7곳을 운영하고 있고 영동·홍천 등 5곳의 신규 건설을 추진하고 있다. 여기에 다목적댐을 관리하고 있는 수자원공사와 탈탄소 숙제를 안은 화력 발전사들도 신규 양수발전 사업을 준비하고 있고, 지방자치단체 차원의 준비 사업까지의 급격한 확대로 기술 도입도 빨라질 전망이다.

김성환 기후에너지환경부 장관은 지난 9일 기자간담회에서 "2050년까지 탄소중립을 위한 양수발전의 필요 총량에 대한 종합적인 조사가 없었다"며 "재생에너지 간헐성이나 원전의 경직성 문제를 유연하게 처리할 수 있는 잠재 총량이 어느 정도인지 조사하고 있다"고 설명했다.

다만 10년 이상 신규 건설이 이루어지지 않아 기술 자립도 더뎌진 만큼, 정부 차원의 로드맵 마련이 시급하다는 분석이다.

한수원 관계자는 "양수발전 사업이 중단됐던 이유는 사업성과 수용성의 문제가 컸지만 이제는 가장 중요한 발전 사업으로 여겨지고 있다"며 "발전소 건설 기술은 이미 수준급이지만 발전기나 펌프 터빈과 같은 주기기 기술 개발이 아직 더딘 상황이어서 정책적 보완이 필요하다"고 설명했다.