![[AI와 송전망 딜레마 下] HVDC·분산형 전원망·디지털 송전…전력망 법칙 바꿔야](http://www.ekn.kr/mnt/thum/202511/news-p.v1.20251108.963f0c1ad4734094a7b7305c681435ed_T1.png)
AI 반도체 클러스터와 데이터센터가 전국적으로 속속 착공되면서 전력 공급의 '대동맥'인 송전망 확충은 더 이상 미룰 수 없는 과제가 됐다. 그러나 지난 10여 년간 정부가 수차례 추진했던 '에너지 고속도로' 사업은 매번 주민 반발과 재원 문제로 좌초됐다. 경주 APEC을 성공적으로 마무리하며 'AI 3대 강국'을 내세운 이재명 정부가 새로운 실행 모델로 돌파구를 모색할 수 있을지 업계이 관심이 집중되고 있다. 에너지업계에서는 전력망 건설의 신속한 추진 못지 않게 AI시대에 걸맞는 새로운 방식의 송전망 구축이 필요하다는 목소리가 높아지고 있다. AI 시대의 도래와 급증하는 전력 수요, 그리고 탄소 중립 목표 달성을 위해서는 기존의 교류(AC) 중심의 중앙 집중식 전력망을 초고압 직류(HVDC), 분산형 전원, 지능형 디지털 송전망으로 재편해야 한다는 것이다. 전력망의 패러다임이 '철탑과 선로의 문제'에서 '데이터와 효율의 문제'로 근본적인 전환을 요구받고 있기 때문이다. AI·데이터센터 수요는 24시간 품질균일 전력을 요구하지만, 현재 교류망은 이런 부하에 약한 것으로 알려졌다. 전문가들은 “단순히 송전탑 숫자를 늘리는 게 아니라, 전력망의 구조적 전환이 필요하다"고 강조한다. HVDC(High Voltage Direct Current, 초고압 직류 송전)는 AI 시대를 대비하는 전력 인프라의 핵심이다. 이는 AI의 주요 에너지 소비처인 대규모 데이터센터와 재생에너지 연계의 효율을 극대화한다. 재생에너지 발전단지(해상 풍력 등)는 전력 수요처인 수도권에서 수백 킬로미터 떨어진 곳에 위치한다. HVDC는 기존 AC 송전 방식 대비 전력 손실이 매우 적어 장거리·대용량 송전을 위한 '에너지 고속도로' 역할을 수행한다. HVDC는 데이터센터 효율 증대도 담보한다. 데이터센터의 서버와 AI용 GPU는 최종적으로 직류(DC) 전력을 사용한다. HVDC는 전력망에서부터 직류를 직접 공급하거나 변환 과정을 최소화해 기존 AC 전력망에서 발생하는 불필요한 AC/DC 변환 손실(최대 10~15%)을 대폭 줄여 전력 효율을 극대화할 수 있다. 엔비디아(NVIDIA) 등 주요 기업들도 800V HVDC를 차세대 AI 공장에 적용하려 하고 있다. 또한 HVDC는 전력 흐름을 실시간으로 정밀하게 제어하고 전압과 주파수를 안정화하는 기능이 뛰어나 발전량이 일정하지 않아 전력망(계통)의 불안정성을 유발할 수 있는 태양광과 풍력 등 재생에너지의 대규모 연계에도 최적화되어 있다. 이재명 정부는 AI 3대 강국과 동시에 탄소중립 달성과 재생에너지의 대대적 확충도 내세우고 있다. 재생에너지는 날씨에 따라 발전량이 변하는 간헐성을 가지며, 발전소가 전국에 산재해 있다는 특징이 있다. 이러한 '분산형 전원'을 기존의 중앙 집중식 AC 전력망에 억지로 통합하려 할 경우 계통 불안정이 심화된다. 이를 보완할 분산형 전원망 구축이 요구된다. 태양광, 소형 연료전지 등 지역에서 생산된 전력을 지역에서 우선 소비하는 '분산형 전원망' 구축이 시급하다. 이는 장거리 송전선로 건설로 인한 지역 주민 갈등을 완화하고, 송전망 부족으로 발전된 전기를 사용하지 못하는 출력 제한 문제를 근본적으로 해소하는 방안이다. 분산형 전원망은 각 지역의 전력 자립도를 높이고, 대규모 발전소의 고장이나 송전망 마비 시 발생할 수 있는 블랙아웃 리스크를 분산해 국가 전력 시스템의 안정성을 강화한다. 기존의 전력망 확충이 '철탑을 세우고 선로를 까는(Circuit km 늘리기)' 물리적인 건설의 문제였다면, 미래의 전력망은 '데이터를 실시간으로 제어하고 예측하는' 지능화의 문제로 전환된다. HVDC는 전력 흐름을 실시간으로 정밀하게 제어할 수 있는 디지털 기술 기반의 송전 방식이다. 이를 통해 복잡해지는 분산형 전원과 불안정한 재생에너지의 발전량을 예측하고, 수요에 맞춰 전력을 배분하여 주파수와 전압을 안정화해야 한다. 또한 전력업계에서는 향후 전력망이 센서, 빅데이터, AI 기술이 결합된 디지털 송전망으로 진화할 것으로 내다보고 있다. 이를 통해 전력 생산, 송전, 소비 데이터를 AI가 분석해 가장 효율적인 전력 흐름을 결정하고, 고장 발생을 미리 예측해 정비를 최소화할 것으로 기대하고 있다. 이처럼 AI 시대의 폭발적인 전력 수요와 기후 위기 대응은 전력망의 근본적인 재설계를 요구하고 있다. 한 전력계통 전문가는 “HVDC를 통한 고속도로 건설과 분산형 전원을 통한 교통 체증 해소, 그리고 이 모든 것을 관리할 디지털 지능화가 함께 병행돼야만 한국이 미래 AI와 에너지 경쟁에서 살아남을 수 있을 것"이라고 강조했다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr
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