▲ 황종영 한전 송변전계획처 처장

전력계통이란 전기를 생산하고 이것을 고객에게 공급하는 일련의 설비로 전력을 생산하는 발전설비와 생산된 전력을 수송하고 배분하는 송전선로, 변전소, 배전선로 등의 전기수송설비로 구성된다. 우리나라의 전력계통은 송전계통(765kV, 345kV, 154kV), 배전계통(22.9kV, 380/220V)으로 구분되어, 전압별 역할을 분담하여 최종수요자에게 전력을 공급하고 있다.

우리나라의 전력계통은 그 동안 지속적으로 증가하는 전력수요에 대비하여 꾸준히 전원개발 및 송변전 설비확충에 주력하여 안정적 전력공급으로 경제발전의 견인차 역할을 하였다. 그 결과 해방당시 20만 kW에 불과했던 발전설비 용량이 약7,000만 kW에 달해 300배를 초과하였고, 송변전 분야에서도 2002년 아시아 최초로 765kV 시대를 열었으며, 2005년에는 변전설비용량 2억kVA를 달성하는 등 비약적인 성장을 이루었다. 연도별 전력계통도를 보면 우리나라 전력계통의 성장내역을 쉽게 이해할 수 있다.

미래 선진사회의 기본 동력원인 전기는 사용의 편리성 등으로 인하여 경제성장에 따라서 소비의 절대량과 전체 에너지대비 점유율이 지속적으로 증가하는 것이 전 세계적인 추세이다. 국내 전력수요는 최근 4∼5% 정도 증가하여 2007년에 6천만kW를 돌파하였고, 2015년경 7천만kW를 초과하여, 최종적으로 2030년경 9천만kW 수준에 이를 것으로 전망하고 있다.

이러한 전력수요 증가에 원활히 대응함과 동시에 높은 공급신뢰도를 유지하기 위해서는 발전설비의 확충뿐만 아니라 송배전설비의 적절한 신증설 또한 매우 중요한 문제라고 할 수 있다. 특히 집단민원의 발생, 지방자치단체의 비협조, 환경단체의 요구수준 등 건설여건이 어려워지는 현실을 감안하면, 장기적인 안목의 전력계통 구성은 아무리 강조해도 지나치지 않다고 할 수 있다.

그래서 한전에서는 미래의 전력수급 안정을 위하여 2020년까지 연도별 세부 전력공급설비 확충계획을 수립하여 연차적으로 시행하고 있다. 향후 15년간의 전력수급전망 및 전력계통 분야 설비계획 개요는 아래와 같다.
 
그리고 2030년 이후 국내 전력수요가 포화되는 시점을 고려하여 미래 전력계통구성의 장기목표를 제시하기 위한 장기 송변전설비 Master Plan을 수립하였는데, 전력수요 9,000만kW를 고려하여 765kV는 동해안, 서해안의 대단위 전원단지 연결 및 장기적으로 영남권 전원단지를 연계할 예정이다.

765㎸ 동해․서해안․영남권 대단위 전원단지 연결
수도권지역 345㎸ 환상망 이중화로 신뢰도 개선

수도권지역의 345kV 환상망은 장기적으로 이중화를 추진하여 중요부하지역에 대한 전력공급 신뢰도를 점차적으로 개선해 나갈 전망이다.

송변전설비 물량에 있어서도, 송전설비는 2007년 대비 약36%가 증가한 40,682C-km가 예상되고, 변전설비 용량은 2007년 대비 약 54%가 증가한 3.3억KVA로 전망되며, 변전소 수도 약47%가 증가되어 950여개 수준이 예상된다.

특히 송전선로 지중화비율은 대도시 도심권 확장 등으로 고밀도 부하밀집 지역이 증가하고, 환경문제 등을 고려하여 2007년 8.5% 수준에서 2030년 12.5%수준으로 증가될 전망이다.

아울러, 장기적인 관점에서 과도안정도, 고장전류 등 기술적 특성 개선대책을 수립하였고, 전력설비 이용률 향상 및 기존설비의 정비, 보강 등으로 활용도를 높이는데 역점을 두었다.

한편, 미래의 전력계통은 초전도케이블, 직류변환설비, FACTS 등 신기술의 상용화에 따른 많은 변화가 있을 전망이다. 하나의 예로 초전도 기술이 상용화 될 경우, 얇은 도체에 대전류를 흘릴 수 있으므로, 낮은 전압으로 대용량 전력을 수송할 수 있게 된다.

이는 기존의 고압 송전계통을 동일한 전력을 수송할 수 있는 저압배전계통으로 변경할 수 있음을 의미한다. 초전도 기술을 도입한 전력계통은 대도시 고밀도부하에 대한 안정적인 전력공급을 위한 미래 대안으로서 차세대 초전도 응용기술 개발사업단과 한전 전력연구원이 공동으로 참여해 이미 가시적인 성과를 내고 있고, 시범적용 개소를 선정하여 추진할 예정이다.

초전도기술을 활용한 전력계통의 적용은 기존 전력공급방식의 페러다임을 변경하는 큰 사안이 될 수 있고, 한전에서는 이러한 신기술의 연구, 개발 추이에 따라 고장전류 등 전력계통의 기술적 특성 개선방안을 적극 검토할 예정이다.