효성중공업, 국내 첫 2GW급 HVDC 검증설비 구축…국산화 속도

실제 제어기와 가상 전력망 연결해 고장·비상상황 반복 시험
서해안 에너지고속도로 겨냥…GW급 HVDC 신뢰성 확보

효성중공업 직원들이 HVDC 제어기 성능 검증 시험을 수행하고 있다. /효성중공업

효성중공업이 자체 개발한 2GW급 초고압직류송전(HVDC) 제어기의 성능을 실제 전력망 투입 전에 검증할 수 있는 시험설비를 구축했다. 대용량 HVDC의 안정성과 신뢰성을 높여 국산 기술 고도화와 '서해안 에너지고속도로' 사업에 대응한다는 계획이다.

8일 효성중공업에 따르면 회사는 최근 경기 과천 중공업연구소에 2GW급 HVDC 제어기의 성능과 안정성을 검증하는 HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation) 시스템 구축을 완료했다. 회사 측은 GW급 HVDC를 대상으로 한 독자기술 기반 성능검증 설비 구축은 국내 최초라고 설명했다.

HILS는 실제 HVDC 제어기에 가상의 2GW급 컨버터 밸브와 전력망을 연결해 운전 환경을 구현하는 시험 시스템이다. 실제 전력망에서는 재현하기 어려운 계통 고장이나 비상 상황까지 가상 환경에서 반복 시험할 수 있다.

송전 용량이 커질수록 HVDC가 대응해야 하는 계통 조건도 복잡해진다. 효성중공업에 따르면 2GW급 시스템에서 검증해야 할 운전 시나리오는 기존 200MW급보다 2~3배 많아 실제 계통 적용에 앞선 사전 검증의 중요성도 커진다.

효성중공업은 이번 설비의 설계와 설치, 시험, 운영에 이르는 기술을 자체 확보했다. 특히 경기 양주변전소에서 운영 중인 200MW급 전압형 HVDC를 통해 축적한 제어·운영 경험을 2GW급 시험환경 구축에 활용했다.

HVDC 국산화도 단계적으로 확대하고 있다. 효성중공업은 2012년 제주 20MW급 전압형 HVDC 실증사업을 시작으로 관련 기술을 개발해왔으며, 2024년에는 자체 개발한 200MW급 컨버터 밸브와 제어시스템을 양주변전소 실제 전력망에 적용했다.

지난달에는 한국전력이 추진하는 '대용량 전압형 HVDC 국산화 및 실증사업'의 밸브·제어기 분야 참여기업으로 선정됐다. 이번 HILS 구축을 통해 2GW급 시스템을 사전에 검증할 기반까지 확보하면서 대용량 HVDC 기술 개발 범위를 넓히게 됐다.

효성중공업은 이를 바탕으로 대규모 전력을 장거리로 보내는 서해안 에너지고속도로 사업에 필요한 국산 HVDC 시스템의 신뢰성을 높인다는 방침이다. 동시에 소수 글로벌 업체가 주도해 온 대용량 전압형 HVDC 시장의 해외 진출도 추진한다.

효성중공업 관계자는 "이번 HILS 구축은 단순한 시험설비 확보를 넘어 자체 개발한 2GW급 HVDC 제어기를 고도화할 수 있는 독자 기술 기반을 갖췄다는 데 의미가 있다"며 "국산 기술을 바탕으로 글로벌 HVDC 시장 진출을 확대해 나가겠다"고 말했다.