전력시장, 전기 용어, 전기 약어 설명 정리 - 전류, 전압, 송전

<INDEX>

• 전기 용어 정리
• 송전망 체계와 승압/강압 과정 설명
• 중앙집중형 전력 공급방식 문제점

 

안녕하세요. EnerTravel입니다. 

오늘 주제는 '전력시장, 전기 용어, 전기 약어 설명 정리'입니다.

 

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전기 용어 정리

 

1) 전하(Q=I*t) :

전하란 어떤 물체가 전기의 성격을 띠는 작은 입자들로 구성되어 (+) 전하와 (-) 전하의 성질을 띠게 됩니다. 전하는 물체가 띠고 있는 정전기의 양으로 모든 전기현상의 근원이 되는 실체이다. 보통 전하 Q는 전류(I) * 시간(t)으로 표현합니다. (+) 전하는 움직이지 않고 (-) 전하만 움직이는데 이것이 곧 전자의 이동이자 전류입니다.

 

2) 전압(Voltage, 전류차) :

전기를 보내는 힘으로서 전류가 흐를 때 발생하는 전위차를 전압이라고 합니다. 어떤 배관에 물이 있다면 그 배관의 수위 간의 차이를 압력 또는 수위차라 하고, 전기에서는 이를 전압 또는 전위차라고 합니다. 물이 수위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 관을 통해 흐르듯이, 전기도 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 전선로를 통해 흐른다(전압 V = 전류  I * 저항 R)

3) 전류(암페어, I) :

전류는 전하의 이동 즉, 전자의 흐름을 말합니다. 전하는 위치에너지가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하게 되는데 전압이 높을수록 많이 흐르게 됩니다. 쉽게 이야기하자면, 어떤 배관에 압력이 높을수록 빨리 흐른다고 생각하면 됩니다. 전자가 1초에 6.25*10^18을 움직이는데, 이것이 1A의 전류가 되는 것입니다.

 

4) 정격 :

전자기기에 대해서 제조자가 규정한 사용조건 또는 한도를 말하며, 정격은 보통 출력(kW) 또는 용량(kVA)으로 표시하고 이것을 정격출력, 정격용량이라 한다. 

 

5) 다이오드 :

2개의 단자를 갖는 전자 소자로 전류가 한 방향으로만 흐르기 쉽게 되어있으며, 구조는 실리콘의 pn접합이 일반적이다.

 

6) 변전소(전압의 크기 변환) :

발전소에서 생산된 전력을 전기사용자에게 효율적으로 공급하기 위해 전압의 크기를 적정하게 변환하여 전력의 집중 및 각 방면으로 배분하는 장소를 말한다. 주요 기능으로는 전압의 변성, 전력의 집중과 배분, 전압조정, 전력조류제어, 계통 설비의 보호 등이 있습니다. 

 

 

송전망 체계와 승압/강압 과정 설명

 

발전소에서 생산된 전기는 송전용 변전소로 보내집니다. 이곳에 모여진 전기는 먼 곳에 있는 공장 또는 가정으로 보내기 위하여 전압을 초고압(154,000 V, 345,000 V, 765,000 V)으로 높여 배전용 변전소로 보내지게 됩니다. 높은 전압으로 전기를 보낼수록 송전손실이 적어져서 효율이 높아지게 됩니다. 배전용 변전소에서는 전압을 22,900V로 낮추어 공장과 같이 전기를 많이 사용하는 곳에 보내고, 우리 가정에서는 전봇대에 있는 변압기를 통해 전압을 220V로 낮추어 전기를 공급받습니다.

 

이러한 송전/변전/배전 계통을 운영하기 위해서는 상당한 투자 비용과 함께 환경문제 및 지역주민의 수용성 이슈가 있어 추가 설치는 현재로서는 제약이 많은 실정입니다. 일례로 한국전력공사가 2025년 6월에 준공하기로 했던 500kV 동해안-신가평 고전압 직류송전(HVDC) 구축 사업은 입지선정 지연(101개월)과 계통구성방식 변경에 따른 공사 기간 지연(23개월)으로 총 124개월 지연될 것으로 보이며, 1) 345kV 북당진-신탕정 송전선로(T/L), 2) 345kV 당진화력-신송산 T/L, 3) 345kV 신당진-북당진 지중T/L, 4) 345kV 고덕-서안성T/L(반도체), 5) 345kV 신시흥-신송도 지중T/L, 6) 345kV 신장성 변전소(신안 해상풍력) 건설사업도 지연되고 있어 사회적 비용이 점점 증가하고 있습니다.

 

 

중앙집중형 전력 공급방식 문제점

 

전력계통이 안정적으로 운영되기 위해선 단위 시간당 전력의 공급량(전력 생산)과 수요량(전력 소비)을 일치시켜 일정한 주파수와 송배전 수준에 맞는 전압을 유지해야 한다. 만약 수급 불균형, 과잉공급 등 출력량에 큰 변화가 생기면 계통주파수와 전압이 불안정해져 대규모 정전(블랙아웃)과 같은 사고가 발생할 수 있습니다. 최근 정부차원에서 적극적으로 육성한 태양광, 풍력 등 변동성이 높은 재생에너지 보급이 확대되면서 전력계통의 불안정성이 높아지고 있는데요. 재생에너지 발전량은 날씨에 따라 수시로 바뀌게 되는데, 이로 인해 출력량에 대한 예측성이 떨어져 전력 수급 균형과 계통 안정도를 유지하는 것이 어렵게 된 것이 원인으로 꼽힙니다. 여기에 해안가를 중심으로 대형 기저 발전원(화력발전, 원자력발전 등)을 중심으로 구성되었으나, 지역 주민들의 거센 반발로 장거리 송전망 추가 구축 등은 지연되는 우리나라의 전력계통 특성상 원활한 계통운영을 위해서라도 분산에너지원 육성과 발전은 필연적이라 할 수 있겠습니다.

 

이에 따라 중앙집중형 공급방식에서 발생하는 한계를 극복하고 분산에너지 확산을 이끌 별도의 특별법 제정이 필요하다는 목소리가 커지자 주관부처인 산업부는 ‘분산에너지 활성화 특별법’을 마련되어 시행되고 있으며, 관련한 세부 내용은 아래 이전 발행글 링크를 참조 부탁드립니다.

 

 

이상 '전력시장, 전기 용어, 전기 약어 설명 정리'를 정리였습니다.