미 에너지부, 노후 그리드 현대화에 454억원 투자...GE베르노바 프로젝트도 지원

미국 에너지부(DOE)가 11개 주에서 미국의 노후화된 전력망을 강화하고 현대화하는 프로젝트에 3400만 달러(약 454억4100만원)를 투자한다고 클린테크니카가 17일(현지 시각) 밝혔다.

이 이니셔티브는 비용 효율성, 안전성, 고속의 언더그라운딩(undergrounding) 기술을 개발하는 GOPHURRS(the Grid Overhaul with Proactive, High-speed Undergrounding for Reliability, Resilience, and Security) 프로그램의 일환으로 노후화된 전력망과 전력 배전 시스템을 개선 및 정비하는 것을 목표로 한다. 12개 프로젝트가 최종 선정됐으며 총 550만 마일 이상의 송전선과 1억8000만 개의 전봇대를 점검할 예정이다.

전선 지중화 또는 언더그라운딩(undergrounding)은 전력이나 전기 통신을 제공하는 오버헤드 케이블을 지하 케이블로 대체하는 작업이다. 강풍, 강설, 빙설, 폭풍 등 자연재해로 인해 전선이 취약해지는 것을 방지하기 위한 목적이다. 전선 지중화는 화재 예방뿐 아니라 정전을 방지해 전선이나 전력 시스템 안정성을 향상시키는 것으로 입증된 솔루션이다. 

기후 변화로 인한 기상이변이 심각해지면서 전력망을 강화해야 하는 시급성과 필요성이 더욱 커졌다. 

바이든 정부는 에너지와 국가 안보를 강화하는 동시에 2035년까지 100% 청정 전력망을 달성하겠다고 발표한 바 있다. 제니퍼 M. 그랜홈 미국 에너지부 장관은 "청정에너지 미래를 구축하는 데 있어 국가 전력망 현대화가 중요한 역할을 할 것"임을 강조했다. 

GOPHURRS 프로그램은 그리드 복원력과 관련된 중요한 문제를 해결할 뿐만 아니라 비용 절약, 재생·청정에너지 자원 적용 등 다양한 이점이 있을 것으로 기대된다. 이는 수많은 일자리를 창출하고 에너지 인프라를 강화하려는 바이든 대통령의 미국 투자(Investing in America) 아젠다와 맥락을 같이 한다. 

이번 프로젝트는 에너지부 산하 에너지고등연구계획국(ARPA-E)이 감독하며, 연구소, 대학교, 대기업, 중소기업 등이 프로젝트를 수행할 예정이다. 

미 에너지부는 “이 프로젝트들이 최첨단 지중화 기술을 발전시키고 구현하는 데 중추적인 역할을 할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

미국 프리즈미안 케이블 앤 시스템즈(Prysmian Cables and Systems USA)는 지하에서 사용하는 무선 전력 케이블 접합기를 개발해 접합으로 인한 고압 네트워크 장애나 고장 비율을 60~80%에서 5% 미만으로 줄이고 작업자 안전을 강화하고자 한다. 이 프로젝트가 450만 달러(약 60억1425만원)로 가장 많은 자금을 지원받았다.

지원 자금이 약 426만 달러(약 56억 9349만원)로 두 번째로 가장 많이 받은 애리조나 주립대학교는 중전압 전기 케이블과 도관을 동시에 지하에 설치하는 워터젯 지하 건설 도구를 개발할 예정이다. 

대기업이 주도하는 프로젝트도 있다. GE 베르노바 어드밴스드 리서치의 프로젝트는 지하 배전 전력선용 도관과 케이블을 한 번에 설치하기 위해 고안됐다. 지렁이가 나무뿌리를 만드는 자연 원리를 이용해 로봇 웜 터널링 건설 도구를 개발할 예정이다. 이 도구는 2시간 만에 1천 피트 길이의 케이블과 도관을 설치해 지하에 전력선을 저렴하고 신속하게 만들 수 있다.

미국 호놀룰루에 위치한 오셔닛(Oceanit)은 무인 항공기와 전자기 저항 기술을 활용하여 지중화 작업 중 기존 유틸리티의 손상을 방지하는 전방위 지하 센서 시스템을 개발할 예정이다. 이 시스템은 머신러닝 해석과 고해상도 이미징 기능을 사용하여 드릴 경로에 대한 실시간 안내를 제공한다.

이 외에도 전선 연결을 간소화하고 지하 배전 시스템의 효율성을 높이는 고압 전력 케이블 스플라이스 키트를 개발하거나, 지구물리 측량 데이터를 활용해 지하 배전선을 설치하기 전에 기존 유틸리티와 지하 장애물을 식별하기 위해 디지털 트윈(실제 물리적 제품의 모델)과 증강 현실로 처리하는 인공지능 시스템을 개발하는 프로젝트도 선정됐다.