[르포] "생산보다 '어떻게 보내느냐'가 중요"···한전이 찾는 에너지 미래

■한전 광주전남본부 현장 견학 가보니
2035년까지 변전소 전면 디지털화
금천변전소, "디지털 기술로 관리"
켄텍, 에너지AI 등 6대 분야 연구
고창 전력시험센터서 현장 검증
신기술 상용화 전 시험·검증 '한창'

전남광주 나주에 소재한 한국에너지공과대학교(켄텍) 외관. 박찬 기자

“과거에는 직원들이 변전소에 상주해 설비를 직접 확인했다면 이제는 센서와 데이터를 통해 원격으로 설비 상태를 확인합니다. 이상 징후까지 사전에 파악할 수 있는 셈이죠.”

한국전력공사가 변전소 디지털·무인화를 앞세워 전력망 운영 방식 전환에 속도를 내고 있다. 전국 154㎸ 변전소의 89%가 이미 무인 운영 체계로 전환된 가운데 오는 2035년까지 모든 154㎸ 변전소를 디지털화한다는 계획이다.

지난 2일 한국전력공사 광주전남본부가 마련한 언론사 대상 현장 견학에 동행해 전남광주 나주·전북 고창의 전력 현장을 차례로 찾았다. 나주 금천변전소를 시작으로 한국에너지공과대학교(켄텍), 고창 전력시험센터까지 이어진 일정이었다. 이를 통해 미래 에너지 기술을 연구하고 이를 산업 현장에서 검증하는 과정까지 한눈에 살펴볼 수 있었다.

나주 금천변전소는 발전소에서 생산된 전력을 송전망을 통해 전달받는다. 지역의 전력 수요에 맞게 전압을 바꾸고 다시 배전망 등으로 보내는 전력망의 핵심 시설이다. 가정과 공장에서 사용하는 전기가 안정적으로 공급되기 위해서는 발전소뿐 아니라 이 같은 변전소와 송전·배전 설비가 유기적으로 작동해야 한다.

지난 2일 한국전력공사 광주전남본부 관계자가 나주 금천변전소의 디지털·무인화 전력망 운영 방식을 언론에 설명하고 있다. 박찬 기자

전력 수요가 늘고 태양광·풍력 등 재생에너지 발전이 확대되면서 변전소의 역할도 더욱 중요해지고 있다. 특히 재생에너지는 발전량이 날씨와 시간에 따라 달라지는 특성이 있다. 전력 생산과 소비를 안정적으로 연결하는 전력망의 중요성이 커지고 있는 이유다.

변전소가 현재의 전력망을 안정적으로 운영하는 곳이라면, 켄텍은 급변하는 에너지 환경에 맞춰 전력망의 미래를 연구하는 대학이다.

지난 2021년 개교한 젊은 대학이지만, 에너지 분야에 특화된 연구와 교육을 통해 국내 최고 수준을 넘어 세계적인 에너지 연구 거점으로 성장하는 게 목표다.

가장 눈에 띄는 특징은 ‘무학과’ 체제다. 현재 학생들은 에너지공학부라는 하나의 학과를 전공한다. 에너지라는 큰 주제 아래 여러 분야를 넘나드는 융합 연구를 하기 위한 구조다.

현재 학생은 약 600명, 교원은 60명 안팎으로 학생과 교원의 비율은 약 10대 1 수준이다. 궁극적으로 학부생 400명과 대학원생 600명 등 1천명 규모의 학생과 교원 100명 안팎을 갖춘 ‘작지만 강한 대학’을 지향한다.

연구 분야는 에너지AI, 차세대 그리드, 에너지 신소재, 수소에너지, 환경·기후기술, 원자력에너지 등 6개 분야에 집중돼 있다. 연구 분야가 별개로 움직이는 것이 아니라 에너지공학이라는 큰 틀 안에서 연구자들이 동시에 참여하는 방식이다.

재생에너지 확대에 따른 전력계통 최적화에 AI를 접목하거나 에너지저장장치와 신소재 기술을 결합하는 등 기존 학과 체계에서는 분절될 수 있는 연구를 한곳에서 융합하는 것이 강점이다.

켄텍은 ‘연구실에서 산업 현장으로’ 이어지는 기술사업화를 강조한다. 대학에서 좋은 논문과 기술이 나와도 실제 산업 현장에 적용되기까지는 상당한 기술적 간극이 발생한다. 이 간극을 줄이기 위해 실험실과 산업 현장 사이에서 기술을 검증할 수 있는 중간 단계의 실증 인프라를 구축하고 있다는 게 켄텍의 설명이다.

지난 2일 한전 전력시험센터 관계자가 전자제품의 전자파를 직접 비교해 볼 수 있는 체험 공간을 설명하고 있다. 박찬 기자

실제로 켄텍은 현재까지 특허 약 230건을 출원했고 교원 창업도 6건이 진행됐다. 기업의 기술 수요를 먼저 파악해 연구에 반영하고, 기술이 실제 산업적으로 활용될 수 있는지를 검증한 뒤 특허와 기술이전으로 연결하는 방식이다.

이날 마지막 일정이 소화된 전북 고창의 한전 전력시험센터는 전력설비와 에너지 기술을 시험·검증하는 공간이다. 특히 이곳은 일반인들이 전기에 대해 쉽게 이해할 수 있도록 마련된 체험시설로 시선을 사로잡았다.

입구에 들어서자 가장 먼저 눈에 띈 것은 ‘우주의 전자파’를 소리로 바꿔 들려주는 전시였다. 우주에서 전자파는 소리가 없지만, 플라스마의 움직임 등을 촬영하고 사람이 들을 수 있는 주파수로 변환해 체험할 수 있도록 마련됐다.

전기의 역사도 세세하게 알 수 있다. 증기기관을 중심으로 한 1차 산업혁명 이후 전기 에너지 본격화, 전기를 기반으로 한 정보화 사회와 현재의 첨단산업으로 이어진 역사가 한눈에 들어왔다.

일상에서 사용하는 전자제품의 전자파를 직접 비교해 보는 공간도 곳곳에 배치돼 있다. 전자레인지와 휴대전화 등에서 발생하는 전자파 수치를 살펴보고, 전기와 자기의 기본 원리를 직접 체험할 수 있다.

전력시험센터는 실제로 전력산업에서 중요한 역할을 하는 곳이다. 전력설비와 새로운 에너지 기술이 실제 현장에 적용되기 위해서는 개발 단계의 기술을 시험하고 안전성과 성능을 검증하는 과정이 필요하기 때문이다.

한전 관계자는 “재생에너지 확대와 AI 기술 발전으로 전력산업의 패러다임이 빠르게 바뀌는 상황”이라며 “전력망 역시 변화가 불가피하다. 단순히 전기를 많이 생산하는 것을 넘어 생산된 전기를 얼마나 안정적으로 저장·전달하고, 새로운 기술을 얼마나 빠르게 산업 현장에 적용하느냐가 중요하다”고 말했다.

박찬기자 juve5836@mdilbo.com