전력용 반도체를 이용하여 교류(AC)를 직류(DC)로 바꾸어 송전하는 차세대 전력전송 기술인 초고압 직류송전(High Voltage Direct Current)시스템에 관한 특허 출원이 크게 증가하였다.
초고압 직류송전은 해저케이블 송전, 대용량 장거리 송전, 주파수가 상이한 교류 계통간 연계 등 활용분야가 넓고, 교류송전에 비해 전력손실이 적어 효율적이고 경제적이며 친환경적인 건설이 가능한 것이 특징이다.
특허청에 따르면, ‘초고압 직류송전’ 관련 특허출원은 2010년 33건에서 2014년 96건으로 5년간 연평균 30.6%의 높은 증가율을 보이고 있으며, 특히 외국기업에 의해 주도되던 특허출원이 2012년부터 국내의 대기업을 중심으로 급격하게 증가하는 현상을 보였다.
이는 초고압 직류송전에 대한 진입장벽이 높아 개인이나 중소기업의 기술개발 참여가 어렵고, 2012년에 발생한 블랙아웃을 경험한 후 국내에서 절전설비에 대한 관심이 집중되면서 전력전송 분야에서도 교류송전보다 효율이 좋은 직류송전에 대한 경제적 효과 등이 영향을 준 것으로 분석된다.
세부 기술에 따른 출원동향을 살펴보면, 초고압 직류송전의 핵심 요소인 변압기, 컨버터 등의 변환설비에 대한 출원이 256건으로 전체의 83.1%를 차지하였으며, 전선, 애자 등의 송전선로에 대한 출원은 20건(6.5%)으로 상대적으로 낮았다.
세계적인 경제성장과 더불어 증가하는 전력수요에 대한 안정적인 공급과 초고압 송전망 확충 및 설비용량 증대에 따라 고압송배전에 대한 수요는 크게 증가하여 2020년에는 시장규모가 약 2042억불 정도 될 것으로 예측되었다.
특히, 유럽 북해 연안국이 하나의 전력망으로 연결되는 ‘슈퍼그리드 프로젝트’가 본격화 되고, 중국․인도․아프리카 등 자원부국의 전력산업 인프라 투자가 지속적으로 진행되면서 초고압 직류송전의 시장규모는 안정적인 성장을 보일 전망이다.
국내에서는 제주도 지역의 안정적인 전력공급을 위하여 해남-제주 및 진도-제주간 초고압 직류송전 2회선을 운영 중이며, 2022년까지 3개소에 추가로 회선을 운영함으로써, 초고압 직류송전의 운전조건 및 최적의 운영기술을 확보하여 해외 진출의 교두보를 마련할 수 있을 것으로 기대된다.
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