육지~제주 HVDC 송전선로 툭하면 고장

[이투뉴스] 육지와 제주도를 잇는 해저 전력케이블 시스템이 2015년부터 2017년까지 최근 3년간 12회나 고장을 일으켜 최장 하루 반나절 가량 송전 불능상태에 처했던 것으로 뒤늦게 확인됐다. 

HVDC(High Voltage Direct Current. 초고압직류송전)로 건설된 이 구간은 올해도 하룻새 두 차례나 연거푸 고장이 발생해 당국을 잔뜩 긴장시킨 바 있다. 그럼에도 한전은 같은 기술로 220km 길이 신한울 원전~신가평 구간 1단계 HVDC 건설공사에 착수한다.

11일 본지가 파악한 전남 해남군~제주시 삼양동 간 제1 연계선로(101km) 및 진도군~제주 해안동가 제2 연계선로(113km) HVDC 정지현황에 따르면, 이들설비는 2015년 2연계선에서 2회, 2016년 1연계선과 2연계선에서 각각 4회와 3회씩 고장이 발생해 송전이 중단됐다. 

이어 작년에는 1연계선이 2회, 2연계선이 1회씩 장애를 일으켰고, 올해 들어 이달초엔 2연계선 한 선로가 복구 2시간만에 재고장을 일으키기도 했다. 당국이 외부로 현황을 공개하지 않아 집계자체가 어려웠던 연도별 HVDC 고장현황이 확인된 것은 처음이다.

1,2 연계선은 프랑스 아레바와 알스톰 변환기술로 1998년과 2013년 준공한 국내 최초 HVDC이다. 육지에서 생산된 전력을 고립된 제주에 공급하는 탯줄 역할을 한다. 

1개 노선당 2개 회선이 구축돼 있어 어느 한쪽만 끊기는 고장이 대부분이고 종종 1~2회선이 동시 떨어지는 경우도 있다. 정지 후 복구 및 재가동까지 평균 3~4시간이 소요되며, 2016년 10월 5일의 경우엔 1연계선 한 회선이 무려 31시간 가량 중단되기도 했다. 

특정회선 고장이 정전으로 직결되는 경우는 드물지만, 융통전력량이 많거나 수요변화가 급격한 상황에서의 회선고장은 수급운영에 중대 위협요인이다.

2015년부터 현재까지 발생한 모두 14회 고장은 변환소나 부품고장이 1차 원인인 경우가 대부분인 것으로 알려졌다. 

HVDC는 공급지 변환소에서 교류를 직류로 전환해 송전한 뒤 수요지 변환소에서 다시 직류를 교류로 바꿔 사용하는 신송전 기술이다. 지중화나 해저횡단, 초장거리 송전 등의 장점이 있는 반면 변환 시 전자소자 등을 사용해 고장이 잦고 건설비가 교류 대비 7~10배 이상 든다는 단점이 있다. 

이같은 고장현황에 대해 계통사업자인 한전 측은 일단 입단속에 나서는 분위기다.

한전 전력계통본부 한 관계자는 고장횟수를 묻는 질문에 “연간 1회 정도씩 (고장이) 있다. 이달초 (2회) 정지는 제어신호 통신부품 불량과 그 교체 부품이 또다시 고장난 특이사례”라고 해명했다.

국내외서 적잖은 고장사례가 보고되고 있으나 역설적으로 국내 HVDC 건설은 절정기다. 한전은 현재 북당진~고덕간 35km 노선과 신한울~신가평 220km 구간에서 제주 연계선과 동일한 시스템으로 HVDC를 건설 중이다. 

사업수행은 알스톰을 인수한 GE와 한전이 합자설립한 KAPES사가 맡았다. 이들사업 예상 사업비는 북당진~고덕이 1조3000억원 내외, 신한울~신가평이 5조~6조원 안팎으로 알려져 있다. 

앞서 지난달 한전과 KAPES는 7700억원 규모 1단계 신한울~신가평 변환소 건설계약을 체결하고 설계작업에 돌입한 것으로 전해졌다. 북당진~고덕간 지중화 선로는 대규모 석탄화력이 밀집해 있는 충남 당진일대 전력을 수도권 남부로 송전하기 위한 노선이다. 

또 ‘EP(East West Power Grid) 프로젝트’로 명명된 신한울~신가평 HVDC는 신한울 1,2호기를 비롯해 강릉 안인화력, 포스코 삼척화력 등 동해권에 신규 건설되는 발전소 생산전력을 수도권 동남부로 실어나르는 대동맥 역할을 해야 한다.  

한전은 8차 전력수급계획에서 신한울 3,4호기가 취소된 만큼 일단 1단계로 2021년말까지 4GW용량의 HVDC를 건설해 동해권 계통 불균형을 해소한 뒤 향후 2단계 사업서 나머지 4GW를 확충한다는 구상이다.

하지만 이들지역은 ▶워낙 대단위 발전단지와 맞물려 있고 ▶이미 송전제약이 현실화 된 지역인데다 ▶신한울 신규원전 단지 등과 직접 연결되는 HVDC여서 고장 시 기존 연계선로와 달리 대규모 파급정전이 발생할 가능성이 높다는 우려가 나온다.

발전업계에 의하면 신한울 1,2호기 완공 시 울진원전 단지의 전체 설비용량은 기존 5.9GW에서 8.7GW로 늘어나고, 2023년까지 영동권에 새로 들어서는 발전설비 총량은 12GW에 육박한다. 

한전 관계자는 "아직은 준비단계로 본격적인 공사에 들어간 것은 아니다. 발전소 유입시기를 봐가면서 최종 8GW를 공기에 맞게 건설하는 것이 목표"라고 말했다.   

이상복 기자 lsb@e2news.com