[더파워 한승호 기자] 실제 전력망에서는 시험하기 어려운 고장과 비상상황을 ‘가상 2GW 전력망’에서 반복 검증하는 설비가 국내에서 처음 구축됐다. 효성중공업은 자체 개발한 초고압직류송전(HVDC) 제어기를 실제 계통과 유사한 환경에서 미리 시험해 GW급 국산 HVDC의 신뢰성을 끌어올린다는 계획이다.
효성중공업은 경기도 과천시 중공업 연구소에 독자기술 기반의 2GW급 HVDC 성능검증 설비인 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulation) 시스템 구축을 완료했다고 8일 밝혔다.
HILS는 실제 HVDC 제어기에 가상의 2GW급 컨버터 밸브와 전력망을 연결해 제어시스템이 각종 상황에서 제대로 작동하는지를 검증하는 시스템이다.
대용량 HVDC는 송전용량이 커질수록 제어해야 할 대상과 조건이 복잡해진다. 계통 고장이나 비상상황 등 실제 적용 전에 확인해야 할 운전 시나리오도 함께 늘어난다.
특히 2GW급 시스템은 기존 200MW급과 비교해 검증해야 할 시나리오가 2~3배 증가한다. 실제 전력망에서 직접 시험하기 어려운 위험상황까지 사전에 반복적으로 점검할 수 있는 시험환경이 필요한 이유다.
효성중공업은 이번 HILS를 통해 고장과 비상상황을 가상 환경에 구현하고 장기간 반복 시험할 수 있도록 했다. 이를 통해 자체 개발한 HVDC 제어기의 안정성과 신뢰성을 실제 계통 적용 전에 검증한다.
설계부터 설치와 시험, 운영까지 HILS 구축 전 과정에 필요한 기술도 자체 확보했다. 양주변전소에 설치된 200MW급 전압형 HVDC를 실제 전력망에서 제어·운영하며 축적한 검증 노하우를 이번 2GW급 시험환경에 적용했다.
효성중공업의 HVDC 개발은 20MW에서 200MW를 거쳐 2GW급으로 확대되고 있다.
2012년 제주 20MW급 전압형 HVDC 실증사업을 시작으로 관련 기술을 개발했고, 2024년에는 자체 개발한 200MW급 HVDC 컨버터 밸브와 제어시스템을 양주변전소 실제 전력망에 적용해 운영해왔다.
지난 9월에는 한국전력이 추진하는 ‘대용량 전압형 HVDC 국산화 및 실증사업’의 밸브·제어기 분야 참여기업으로 선정됐다.
효성중공업은 이번 HILS 구축을 바탕으로 GW급 국산 HVDC 기술을 고도화하고 ‘서해안 에너지고속도로’ 사업에 필요한 대용량 HVDC 시스템의 신뢰성을 높인다는 방침이다.
대용량 전압형 HVDC는 소수 글로벌 기업이 주도해온 분야다. 효성중공업은 핵심기기 개발과 시스템 구축, 실제 계통 운전 경험에 2GW급 검증 역량까지 더해 국산 기술 기반의 사업 경쟁력을 확대한다는 구상이다.
효성중공업 관계자는 "이번 HILS 구축은 단순한 시험설비 확보를 넘어 당사가 자체 개발한 2GW급 HVDC 제어기를 더욱 고도화할 수 있는 독자적인 기술 기반을 확보했다는 데 의미가 있다"며 "이를 바탕으로 국산 독자기술을 통한 글로벌 HVDC 시장 진출을 지속 확대해 나가겠다"고 말했다.
