해상 변압기 국산화 ‘성큼’…해상풍력 자립 전환점 될까

전기박사신문
2024-10-04 10:02:04
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※아래 기사는 전기신문에서 취재·작성한 기사입니다.

한국전기산업진흥회 주도, 66kV 10MVA급 해상 변압기 개발 박차

2030년까지 수입 대체 효과 1조8000억원 기대

트랙레코드 통한 변압기 신뢰성 확보로 글로벌 시장 진출 모색

‘신재생에너지 연계 해상변전소용 핵심 전기기기 기술개발’ 과제에서 개발 중인 풍력발전기 나셀 설치용 변압기와 타워 내부 설치용 변압기 구성도. [사진=전기산업진흥회]

해상풍력 발전의 핵심 장비인 해상 변압기의 국산화가 현실화되고 있다. 특히 66kV 변압기 국산화는 국내 첫 개발이다.

한국전기산업진흥회가 주도하는 ‘신재생에너지 연계 해상변전소용 핵심 전기기기 기술개발’ 과제가 마무리 단계에 접어들면서 국산화 작업이 빠르게 진행 중이다.

2022년부터 2025년까지 약 45개월 동안 3개 세부 과제로 나눠 진행되는 410억원 규모다. 1년 남짓 남은 시점에서 국내 해상풍력 산업 자립과 수입 대체에 중요한 전환점이 될 것으로 기대되고 있다.

김민석 전기산업진흥회 연구개발실장은 “해상풍력 시장이 커지면서 변압기 국산화는 필수 과제가 됐다. 외산 제품에 의존할 경우, 풍력터빈 고용량화에 따른 전기설비 공급이 불안정해질 수 있다”며 “국산화가 이뤄지면 수입 대체 효과뿐만 아니라 글로벌 시장에서도 경쟁력을 확보할 수 있다”고 강조했다.

현재 개발 중인 해상풍력 변압기는 66kV 10MVA급이다. 풍력발전기 나셀과 타워 내부에 설치될 예정이다. 외산 제품과 동일한 효율성을 유지하면서도 중량을 약 20% 경량화한 것이 특징이다. 해상 환경에 적합한 친환경 합성 에스테르 절연유를 사용해 염분과 수분으로 인한 산화 문제도 해결했다. 이를 통해 해양 환경 보호와 변압기 수명 연장에 기여할 것으로 기대되고 있다.

김 실장은 “경량화를 통해 설치 비용을 절감하고, 변압기 상태를 실시간으로 감시하는 기능도 추가해 신뢰성을 높였다”고 설명했다.

올해 66kV 9.2MVA급 변압기 시작품을 제작한 뒤 변압기 효율, 내진동, 내전압 등 주요 성능을 검증하는 시험이 본격적으로 진행될 예정이다. 시험 결과는 향후 해상풍력 경쟁 입찰에 중요한 자료로 활용될 전망이다.

해상 변압기 국산화가 성공하면 국내 해상풍력 설비 보급에도 큰 기여를 할 것으로 보인다. 정부는 2030년까지 해상풍력 설비를 18.3GW까지 확대할 계획이다. 이에 따라 1GW당 약 200대의 변압기가 필요할 것으로 추정된다.

김 실장은 “해상풍력은 터빈 발전량을 5MW로 가정 시에 1GW에 200기의 타워가 필요하고 타워마다 변압기가 설치되는 것을 고려하면 1GW당 200대의 변압기가 설치돼야한다”며 “국산 변압기가 적용되면 약 1조8000억원의 수입 대체 효과가 발생할 것”이라고 분석했다.

이는 국내 산업 활성화와 일자리 창출에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 전망된다.

이번 과제에 참여한 한 기업은 “탈탄소의 해답은 해상풍력발전에 있다”며 “10MVA 풍력발전용 유입변압기 시제품 제작이 완성 단계에 있다. 과제 완료 후 수입자재 대체와 사업비 절감 등 경제성에 크게 기여할 것”이라고 기대했다.

나아가 품질 안정화와 그리드 실증, 매출 확보에 박차를 가하겠다는 입장이다.

국산화에 대한 기대가 높아지고 있지만 기술적 과제가 적지 않다. 특히 해상 환경에서 사용할 수 있는 친환경 절연유의 국산화가 가장 큰 도전 과제로 꼽힌다.

김 실장은 “육지용 친환경 절연유는 개발됐지만, 해상에서는 합성 에스테르 기반의 절연유 국산화가 필수적”이라며 정부의 추가적인 연구개발(R&D) 지원을 요청했다.

또 국산 변압기 상용화를 위해 풍력발전 보급 촉진특별법과 같은 정책적 지원과 금융기관의 적극적인 참여도 필요하다.

김 실장은 “국내에서 충분한 트랙레코드(실적)를 쌓아야만 해외 시장에 진출할 수 있을 것”이라며 “신뢰성 확보와 함께 정부의 정책적 지원이 병행돼야 한다”고 덧붙였다.

이어 “국내 실증 단지를 통해 변압기 신뢰성을 확보하면 IEC, UL, CE 등 국제 인증을 통해 글로벌 시장 진출 가능성을 높일 수 있을 것”이라고 전망했다.

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출처 : 전기신문(https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=343871)