HVDC 시험 및 인증 절차 – KERI, IEC 국제표준 기반

목차

1. HVDC 장비의 시험 및 인증, 왜 중요한가?

2. HVDC 시험 대상 장비의 범위

3. 시험 절차 개요 – 설계부터 현장 검증까지

4. IEC 국제표준 기반 시험 규격

5. KERI – 국내 HVDC 시험 인증의 중심

6. 산업계 인증 전략 – 시험 인증이 수익으로 이어지는 구조

7. 시험 인증 절차의 실제 적용 사례

 

1. HVDC 장비의 시험 및 인증, 왜 중요한가?

HVDC(High Voltage Direct Current) 시스템은 ±500kV 이상의 고전압 직류를 장거리로 송전하는 고위험·고부가가치 전력 인프라입니다.
따라서 시스템 구성 장비(변환기, 변압기, 차단기, 케이블 등)는 사용 전 반드시 국제 표준에 근거한 고압 시험과 신뢰성 검증을 통과해야 하며, 그 절차는 설계 검증 → 형식시험 → 현장 시험 → 인증 발급으로 이루어집니다.

 

HVDC 시험

 

특히 HVDC 장비는 고장 시 계통 전체를 마비시킬 수 있는 핵심 인프라이기 때문에, 모든 제품은 IEC(국제전기표준회의) 기준과 국내 시험기관(KERI 등)의 인증 체계를 통과해야만 실계통에 투입될 수 있습니다.

2. HVDC 시험 대상 장비의 범위

HVDC 시스템은 구성 특성상 교류계통 장비와는 다른 전기적·열적·기계적 스트레스를 받게 되며, 이에 따라 전용 시험 항목이 요구됩니다. 주요 시험 대상 장비는 다음과 같습니다:

• HVDC 컨버터 밸브 (VSC, LCC)
• HVDC용 변압기 (Converter Transformer)
• HVDC 케이블 (해저/지중)
• DC 개폐기 및 절연체
• 전력반도체 모듈 (IGBT, SiC 등)
• 디지털 보호계전기 및 제어 장치

이 중에서도 컨버터 밸브와 케이블은 가장 많은 시험 항목과 고난도 검증이 필요하며, 보호·제어 시스템은 실시간성, 신뢰성, 이중화 요건까지 포함됩니다.

 

📌 관련 글도 함께 읽어보시면 도움이 됩니다!

[반도체 기술/전력 반도체] - HVDC 인버터/컨버터 내부 구조 분석 – 제어, 전력전자 기술 중심

3. 시험 절차 개요 – 설계부터 현장 검증까지

HVDC 장비는 다음과 같은 4단계 시험 과정을 거칩니다:

(1) 설계 검증 (Design Verification)

• 전기적 정격 계산, 절연 거리 설계, 구조 안정성 해석
• FEM 및 EMTP-RV 시뮬레이션 검증
• IEC 및 KERI 사전 요구 조건 충족 여부 평가

(2) 형식시험 (Type Test)

• 프로토타입 또는 실물 샘플 대상
• 고전압 인가 시험, 절연 파괴 내성 시험, 온도 순환 시험, 전류 과부하 시험
• 예: ±525kV 케이블의 임펄스 내전압 시험

(3) 루틴 시험 (Routine Test)

• 양산 제품 전량 또는 일부 샘플 대상
• 공장 출고 전 품질 확보 목적
• 시험항목: 누설전류, 통전 시험, 기계적 강도 확인

(4) 현장 시험 및 계통 연계 시험 (On-site & Commissioning Test)

• 실제 운전 환경에서 계통 시운전 테스트
• 보호 동작 시험, 통신 시스템 연계 시험, 주변 설비 상호 작용 확인
• 실계통 연동 전 필수

이러한 시험은 단순 제품 수준 검사가 아니라, 전체 계통 연계 안전성과 직결되는 검증 과정입니다.

 

📌 관련 글도 함께 읽어보시면 도움이 됩니다!

[반도체 기술/전력 반도체] - HVDC 관련주란? – 차세대 전력망 인프라 산업의 핵심 투자 테마

4. IEC 국제표준 기반 시험 규격

HVDC 시험은 IEC(International Electrotechnical Commission)의 국제표준에 따라 수행되며,
관련 주요 표준은 아래와 같습니다:

IEC 표준 번호, 내용, 적용 대상

 

IEC 62501	HVDC 컨버터 밸브 시험	VSC, LCC 밸브
IEC 62895	HVDC 케이블 시스템 설계 및 시험	지중/해저 케이블
IEC 62747	DC 차단기 및 개폐기 시험 방법	개폐기기
IEC 60076-4	변압기 내전압 시험 방법	HVDC 변압기
IEC 61850	통신 프로토콜 및 디지털 보호계전기 규격	보호 시스템

 

이 표준들은 지속적으로 개정되고 있으며, 2023~2025년 사이에는 HVDC 다지점(Mesh Network) 운용에 대한 시험 기준까지 확대 적용되고 있습니다.

 

📌 관련 글도 함께 읽어보시면 도움이 됩니다!

[반도체 기술/전력 반도체] - HVDC 국내 대표 9종목 분석 – 차세대 전력망 핵심 기업들의 기술력과 성장성

5. KERI – 국내 HVDC 시험 인증의 중심

**KERI(한국전기연구원)**은 국내 유일의 HVDC 전용 시험 설비와 공인 인증 체계를 갖춘 시험기관입니다.
KERI는 전력기기 성능평가, 국제공인시험, 인증 발급, 기술 지원까지 전체 시험·인증 Value Chain을 제공합니다.

KERI 주요 역할

• ±1200kV급 시험 전압 적용 가능
• HVDC 전용 실증 플랫폼 구축 (창원, 안산 등)
• KOLAS 인증 시험기관 → 국제시험 결과 호환 가능
• IEC/IEEE 위원회 참여 → 시험 절차와 기술 기준 동기화

KERI의 시험 설비

• 대전력 실증센터 (1000 MVA급)
• 절연내력 시험기, 서지 내성 시험기, 과전압 발생장치
• 고속 고전압 파형 분석기, GIS 실증 센터

KERI 인증을 받은 장비는 한국전력 및 국가 실계통에 우선 적용될 수 있으며, 수출용 장비에 대해서도 국제표준 적합성을 입증할 수 있어 수익성과 확장성이 높습니다.

6. 산업계 인증 전략 – 시험 인증이 수익으로 이어지는 구조

HVDC 장비는 한 번 인증을 받으면, 동일 모델로 수년간 다양한 프로젝트에 납품이 가능하기 때문에 시험과 인증은 단순 품질 확인이 아니라 기업의 매출과 직결되는 전략 자산입니다.

인증이 가져오는 효과

• 한전/공기업 입찰 자격 획득
• 국제 EPC 참여 요건 충족
• 대형 프로젝트 수주 경쟁력 확보
• 기술 특허 보호 + 시험 성능 데이터 확보

특히 HVDC 분야는 초기 인증 비용이 수억~수십억 원에 달할 수 있으나, 인증 이후 수천억 원 이상의 프로젝트 참여 기회가 열리는 고수익 산업 구조입니다.

 

📌 관련 글도 함께 읽어보시면 도움이 됩니다!

[반도체 기술/HBM 및 고대역폭 메모리] - HBM4의 구조와 동작 원리 – 초고속 메모리의 비밀 해부

7. 시험 인증 절차의 실제 적용 사례

(1) LS ELECTRIC – VSC-HVDC 컨버터 인증

• KERI와 공동 개발
• IEC 62501 기반 밸브 시험 통과
• 제주~해남 2단계 HVDC 시스템에 적용

(2) 효성중공업 – HVDC 변압기 시험

• IEC 60076-4 기준
• 국내 최초 ±500kV급 HVDC 변압기 인증 확보
• 유럽시장 수출 확대 발판

(3) LS전선 – 해저 HVDC 케이블 시험

• IEC 62895 + 수중 내압 시험
• 101km 이상 해저 케이블 실증 완료
• 북미 HVDC 프로젝트 입찰 성공 기반 마련

 

📌 관련 글도 함께 읽어보시면 도움이 됩니다!

[반도체 기술/HBM 및 고대역폭 메모리] - HBM4 vs DDR5 – 차세대 메모리 기술 전면 비교 분석

8. 결론 – HVDC 인증은 기술, 수출, 수익을 연결하는 필수 관문

HVDC 시험 및 인증은 단순 기술 절차가 아닌, 국가 에너지 인프라 구축과 고부가가치 수출 산업의 근간을 형성하는 핵심 장치입니다.

IEC 국제표준과 KERI 국내 시험 체계를 기준으로 전력기기 기업, 케이블 제조사, 변환기 설계사, 보호 시스템 개발자들은
시험을 통해 기술 신뢰성과 시장 진입 자격을 확보해야 합니다.

앞으로 HVDC 관련 장비 인증은 에너지 안보, 글로벌 수출, 탄소중립 기술 경쟁력 확보라는 3가지 축의 핵심 전략으로 더욱 중요해질 것입니다.