[광주=뉴스핌] 김하영 기자 = 전력망에 문제가 생기기 전에 인공지능(AI)이 위험을 감지하고, 변압기에서 고장이 발생하면 압력을 낮춰 화재를 막는다. 이제는 AI로 위험을 예측하고 전력설비를 효율적으로 관리하는 시대가 열리고 있다.

4일 찾은 전남광주통합특별시 서구에 위치한 김대중컨벤션센터. 한국전력이 주최한 '빅스포(BIXPO) 2026'에서는 이러한 기술을 한자리에서 살펴볼 수 있었다.

전시장에 들어서자 한국전력 부스가 가장 크게 펼쳐져 있었다. 이외에도 한국전력기술, 한전KPS, 한전KDN, 한전원자력연료 등 한전 자회사 부스들도 풍성하게 꾸려졌다.

올해로 11회째를 맞은 빅스포에는 국내외 198개 기업이 참가했다. 한전과 HD현대일렉트릭, LS일렉트릭, 효성중공업, 두산에너빌리티 등 국내 주요 전력기업들도 미래 에너지 기술을 선보였다.

◆ 전력망도 AI 시대…고장 예측부터 송전 효율까지

전시장 한가운데 자리한 한전관에서는 AI를 활용한 미래 전력망 기술을 살펴볼 수 있었다. 가장 눈길을 끈 기술은 실제 전력망을 가상공간에 구현하는 'AI 가상 전력망(AI Virtual Power Grid)'이다.

해당 시스템은 전기의 흐름을 실시간으로 분석하고, 특정 설비에 문제가 생겼을 때 어떤 상황이 벌어질지 예측한다.

이 기술의 핵심은 AI를 활용해 사고가 발생하기 전에 위험을 감지하는 것이다. 전력망의 상태를 실시간으로 분석하고 고장 가능성을 예측해 안정적인 전력 공급을 돕는다.

전시관 대형 화면에는 발전소와 송전선로, 변전소 등이 하나의 가상 전력망으로 연결되는 과정이 펼쳐졌다. AI가 전력 흐름을 분석하고 다양한 상황을 반복적으로 계산해 최적의 운영 방안을 찾아내는 것이다.

이어서 발전설비의 고장을 미리 찾아내는 기술도 공개됐다. 한전의 지능형 디지털 발전소 기술(IDPP)은 발전소에서 수집한 데이터를 AI로 분석해 설비의 이상 징후를 감지한다. 평소와 다른 움직임이 포착되면 고장 가능성을 예측하고, 문제가 커지기 전에 대응할 수 있도록 돕는다.

기존 송전선로의 전력 수송 능력을 높이는 '동적 송전용량 산정 기술(DLR)'도 소개됐다. 날씨와 전선 상태를 실시간으로 분석해 송전선로에 흘려보낼 수 있는 전력량을 조정하는 기술이다. 새로운 송전선로를 건설하지 않고도 기존 설비를 활용해 더 많은 전기를 보낼 수 있다는 점이 특징이다.

AI가 전력망 관리에 활용되면서 전력산업의 운영 방식도 달라지고 있다. 전기를 생산하는 것뿐만 아니라 이미 구축된 전력망을 얼마나 안전하게 활용하는지도 중요해진 것이다.

한전 전시관 관계자는 "AI 버추얼 파워그리드는 세계 최초 송배전 전력망 전체를 디지털 트윈으로 구현한다"며 "AI가 무한 반복 시뮬레이션으로 최적의 해답을 찾아내는 가상 전력망"이라고 설명했다.

◆ 변압기 폭발 막고 설비 고장 예측…안전 기술도 진화

전력망을 효율적으로 운영하는 것만큼 중요한 것은 설비 안전이다. 변압기 등 주요 설비에 문제가 생기면 전력 공급에도 차질이 발생할 수 있기 때문이다.

이번 전시회에서 HD현대일렉트릭은 변압기 폭발과 화재를 예방하는 '방폭형 변압기(DPRS 적용)' 기술을 선보였다.

변압기는 전기의 전압을 높이거나 낮추는 핵심 설비다. 내부에서 고장이 발생하면 압력이 급격히 높아져 폭발이나 화재로 이어질 수 있다. 현대일렉트릭은 이러한 위험을 줄이기 위해 내부 압력을 빠르게 낮추는 안전장치를 방목형 변압기 기술을 적용했다.

이와 함께 친환경 기술도 눈길을 끌었다. HD현대일렉트릭이 선보인 420킬로볼트(kV)급 가스절연개폐장치(GIS)는 기존 절연가스 대신 혼합가스를 사용한다. 이를 통해 절연가스의 지구온난화지수를 기존 대비 98% 낮췄다.

HD현대일렉트릭 전시관 관계자는 방폭형 변압기에 대해 "내부 고장으로 압력이 급상승할 시 이를 신속히 해소해 탱크 파열과 화재를 방지하고 있다"고 설명했다.

이어 효성중공업은 인공지능(AI)을 활용해 전력설비의 고장을 미리 예측하는 기술을 공개했다. 대표적인 기술은 전력설비 자산관리 시스템인 '아모르플러스(AMOUR+)'다. AI와 사물인터넷(IoT)을 활용해 설비 상태를 실시간으로 분석하고 적절한 유지보수 시점을 판단하는 기술이다.

이 기술 역시 이상 징후를 미리 찾아 사고를 예방하는 방식이다. 불필요한 점검을 줄이면서 설비를 안정적으로 운영할 수 있다는 점이 특징이다.

이 밖에도 효성중공업은 대용량 전력을 먼 거리까지 보내기 위한 전압형 초고압직류송전(HVDC) 기술과 전력 변환 기능을 갖춘 반도체 변압기(SST) 등을 소개했다.

효성중공업 전시관 관계자는 "SST는 전력 변환과 전력 품질을 제어하고 DC 전력 공급을 하나의 시스템에서 구현하는 차세대 전력 인프라 핵심 솔루션"이라고 언급했다.

이처럼 전시장에는 변압기 폭발을 막고 설비 고장을 미리 찾아내는 기술이 잇따라 등장했다. 전력 공급을 안정적으로 유지하기 위한 기업들의 기술 경쟁을 엿볼 수 있었다.

◆ AI 데이터센터 전력 효율 높인다…10MW급 해상풍력까지

전시장에서는 AI 데이터센터에 전기를 효율적으로 공급하는 기술도 눈길을 끌었다. 막대한 전력을 소비하는 AI 데이터센터의 특성상 전기를 공급하는 과정에서 발생하는 손실을 줄이는 것이 핵심이다.

먼저 LS일렉트릭은 AI 데이터센터에 활용할 수 있는 800볼트(V)급 직류 전력 공급 기술을 소개했다. 일반적으로 전력 공급 과정에서는 교류와 직류를 변환하는 과정이 필요하다. 이때 일부 전력이 손실되는데, 직류 공급 기술은 이러한 변환 과정을 줄여 효율을 높이는 데 도움을 준다.

LS일렉트릭은 전력 공급 과정에서 과부하나 정전이 발생했을 때 대응하는 제어 기술도 함께 선보였다.

LS일렉트릭 전시관 관계자는 "AI 데이터 센터의 핵심은 고효율과 고집적"이라며 "저희는 전력 인프라의 총 5가지 진화 과정을 직관적인 디오라마로 구현했다"고 설명했다.

두산에너빌리티 전시관에서는 대형 해상풍력 발전기와 가스터빈 등 다양한 발전기술을 살펴볼 수 있었다. 가장 눈길을 끈 것은 국내 최초로 개발한 10MW급 해상풍력 발전기 'DS205-10MW'다. 날개가 회전하는 직경만 205미터(m)에 달한다. 발전기 전체 높이는 230m로 아파트 약 80층 높이와 맞먹는다.

이 발전기는 국내 바다의 특성을 고려해 개발됐다. 바람이 상대적으로 약한 초속 6.5m 환경에서도 발전설비 이용률 30% 이상을 달성할 수 있도록 설계한 것이 특징이다.

해당 발전기는 지난해 7월 국내 10MW급 해상풍력 발전기 가운데 처음으로 국제 인증기관의 형식인증을 획득했다. 특히 국내 협력사 150여곳과 협력해 부품 국산화율도 70% 이상으로 끌어올렸다.

다음으로 한국수력원자력은 차세대 원전으로 주목받는 혁신형소형모듈원전(I-SMR) 기술도 선보였다. SMR은 원자로 등 주요 설비를 공장에서 모듈 형태로 제작한 뒤 현장에서 조립하는 방식이다. 대형 원전보다 건설 기간을 단축할 수 있다는 장점이 있다.

한수원 전시관 관계자는 "i-SMR의 가장 큰 강점은 다른 에너지원의 발전량에 맞춰서 전기 생산량을 유연하게 조절해 볼 수 있다는 점"이라고 설명했다.

이번 전시회에서는 해상풍력부터 가스터빈, 차세대 원전까지 전시장에서는 늘어나는 전력 수요에 대응하기 위한 다양한 발전기술을 확인할 수 있었다.

올해 빅스포에서는 전력기술을 개발하는 스타트업 100개사도 참가했다. 투자사 34개사가 함께 참여해 새로운 기술을 실제 사업으로 연결할 기회를 모색한다는 점도 특징이다.

gkdud9387@newspim.com