업계뉴스

김찬기 한전 전력연구원 융복합연구소 수석연구원 /한전 제공

[투데이에너지 이종수 기자] 한국전력(사장 김동철, 이하 한전)은 차세대 전압형 HVDC 시스템의 핵심 제어기술을 새롭게 제안하고, 수학적으로 체계화한 연구성과가 전력계통 분야의 세계적 권위 학술지인 ‘IEEE Transactions on Power Delivery’(2026년10월)에 게재됐다고 밝혔다.

이번 연구는 한전 전력연구원 융복합연구소(김찬기 수석연구원)가 수행했으며, 전압형 HVDC 시스템에 적용되는 핵심 스위칭 제어기술인 ‘클러스터 스트림 버퍼(CSB, Cluster Stream Buffer)’ 방식의 전력품질 특성과 설비 영향성을 수학적으로 체계화한 연구이다.

전압형 HVDC는 대규모 해상풍력과 장거리 전력망 연계에 활용되는 차세대 송전기술로 주목받고 있다. 그러나 스위칭 과정에서 발생하는 고조파(전기적 노이즈)의 특성을 정확하게 분석하는 것이 어려워 반복적 시뮬레이션에 의존하는 등 전력품질 평가와 설비 신뢰도 검증에 한계가 있었다.

김찬기 박사는 체비세프 다항식을 이용한 수학적 해석기법을 활용해 복잡한 고조파 발생 특성을 정량적으로 분석할 수 있는 모델을 개발했다. 이를 통해 전압형 HVDC 시스템의 전력품질을 보다 효율적으로 평가할 수 있게 됐다.

특히 이번 연구는 고조파가 초고압 케이블과 전력용 커패시터 등 주요 전력설비의 절연 성능과 수명에 미치는 영향까지 통합적으로 분석했다는 점에서 의미가 크다.

연구 결과, 기존 전력품질 기준을 만족하더라도 특정 운전 조건에서는 고조파 성분이 증가해 설비의 절연 성능에 영향을 줄 수 있음을 확인했으며, 보다 안정적인 전압형 HVDC 시스템 설계를 위한 실무적 설계 기준도 함께 제시했다.

이번 연구는 국내 연구진이 개발한 전력제어 기술의 우수성을 국제적으로 인정받은 사례로, 향후 해상풍력 연계망과 초장거리 송전망 구축 등 미래 전력망 설계 기술 발전에 기여할 것으로 기대된다.

출처 : 투데이에너지(https://www.todayenergy.kr/)