[르포]'후발주자 반란' 미국도 반했다…LS일렉트릭, HVDC로 초고압 변압기 잡는다

초고압 변압기 생산 현장, 부산사업장 가보니

지난 10일 부산역에서 차로 30분 달려 도착한 LS 일렉트릭 부산사업장. 부산 강서구 화전산업단지에 자리한 이 공장에서 세계적으로 수요가 폭발하고 있는 초고압 변압기가 생산되고 있었다. 초고압 변압기는 글로벌 에너지 인프라 확대와 맞물려 없어서 못 팔 정도다.

초고압 변압기는 전력을 효율적으로 변환·분배하며 전력 시스템 안정성과 신뢰성을 보장하는 핵심 장비로, 전력망의 '심장'으로 불린다. 주성룡 LS일렉트릭 부산사업장 제조담당 매니저는 “이곳에서 생산한 초고압 변압기 50%를 해외로 수출한다”며 “대부분 미국에서 쓸어간다”고 말했다.

지난 10일 LS일렉트릭 작업자들이 초고압 변압기 상단에 부착되는 절연 부품 '부싱(Bushing)'을 해체하고 있다. 아파트 3층 높이에 이르는 초고압 변압기는 이동 편의를 위해 일부 부품을 분해해 옮긴 뒤 전력 인프라 현장에서 재조립된다. 사진=최서윤 기자

초고압 변압기 생산 현장 …정밀한 권선 작업·진공 건조 공정이 핵심

공장에 들어가려면 엄격한 절차를 거쳐야 했다. 방진복과 방진모를 착용하고 신발 위에는 일회용 덧신을 신었다. 마지막으로 에어샤워룸을 통과하면서 먼지를 날려버리고 나서야 생산라인에 접근할 수 있었다. 높이 30m의 초고압 변압기 생산동에 들어서자마자 웅장한 기계들이 시선을 압도했다.

입구 초입에서는 초고압 변압기 생산을 위한 권선 작업이 한창이었다. 직원들은 구리선을 여러 겹으로 감은 권선을 수직권선기에 감아 정밀하게 조립하고 있었다. 권선은 변압기에서 전압을 변환하는 핵심 부품이다. 권선은 전류가 흐르면서 자기장을 형성해 전기 에너지를 전달, 전압을 변환하는 중요한 역할을 한다. 이어진 본체 공정에서 철심과 권선을 결합해 최종 조립을 마친다.

마지막으로 진공 건조 공정(Vapor Phase Drying·VPD)을 거쳐 변압기 품질을 완성한다. 진공 건조 공정은 변압기 내부의 수분을 제거해 전력 손실을 최소화하는 중요한 단계다. 모든 과정은 3개월에 걸쳐 진행된다. “초고압 변압기 하나가 완성되면 그 크기가 아파트 3층 높이에 달합니다.” 주 매니저는 무게 300t짜리 변압기를 가리켰다. 이 변압기는 미국 애틀랜타주 태양광 발전소로 수출될 예정이다.

미국 수출을 앞둔 525kV 초고압 변압기. 사진=최서윤 기자

국내 유일 HVDC 생산 기지…차별화된 경쟁력

LS일렉트릭은 2010년 후발주자로 초고압 변압기 시장에 뛰어들었다. 당시 회사는 선발주자들과 비교해 기술력이나 생산 규모 면에서 열악한 조건이었다. 이승욱 LS일렉트릭 부산사업장 공장장은 “경쟁사들보다 뒤처진 상황이었지만, 배전 분야 강점을 초고압 변압기로 확장할 수 있다는 확신이 있었다”고 말했다.

LS일렉트릭이 내세운 무기는 초고압직류송전(High Voltage Direct Current·HVDC)이다. HVDC는 장거리 전력 송전에서 효율성을 극대화하는 기술로, 특히 재생에너지와 연계된 송전에서 필수적이다. 교류보다 직류 방식이 장거리 송전에서 전력 손실을 줄일 수 있기 때문이다.

지난 10일 부산 강서구 LS일렉트릭 부산사업장에서 작업자들이 초고압 변압기의 권선과 코어 구조물을 조립하고 있다. 사진=최서윤 기자

LS일렉트릭은 2011년 국내 최초로 HVDC 전용 공장을 부산에 설립했고, 현재 국내에서 유일하게 HVDC 생산기지를 운영하고 있다. 초고압 변압기 공장에서 차로 5분 거리에 있다. 회사는 HVDC 기술을 활용해 초고압 변압기와 결합한 제품을 생산해 장거리 송전과 대규모 전력 전송에 최적화된 솔루션을 제공하고 있다.

이 공장장은 “HVDC 수요가 커질 것으로 판단해 765kV 변압기를 개발하는 대신 HDVC에 들어가는 500kV 배관용 변압기로 목표를 전환했다”며 “현재 HVDC 시스템은 국내에서 우리 회사만 대응이 가능하다”고 했다. 배관용 변압기는 초고압 변압기의 일종이다. 두 변압기 모두 고전압을 처리하지만 초고압 변압기는 발전소, 변전소 등 대규모 전력 변환을 주로 수행하고 배관용 변압기는 그와 더불어 복잡한 배관 시스템을 통해 전력을 분배하거나 사용할 수 있도록 설계됐다.

수주 잔고 2조7600억원 …수요 폭증 속 쇼티지 현상, LS일렉트릭에 기회

내년 10월 완공 예정인 LS일렉트릭 부산사업장 초고압 변압기 2생산동 조감도 [사진제공=LS일렉트릭]

LS일렉트릭은 글로벌 수요에 대응하기 위해 부산 공장에 1600억원을 투자해 생산 능력을 확대하고 있다. 초고압 변압기 생산동 옆 1만3223㎡(4000평) 규모의 유휴부지에 새 공장을 건설할 예정이다. 주 매니저는 “이달 말 착공해 내년 10월 완공할 예정”이라며 “현재 2대인 VPD 설비도 4대로 늘릴 계획”이라고 했다.

LS일렉트릭은 최근 KOC전기를 인수하며 변압기 시장에서의 입지를 더욱 강화했다. KOC전기는 특수 전력기기인 선박용 변압기에서 국내 1위 기술력을 보유한 중소기업으로, 이 인수를 통해 LS일렉트릭은 전력 기기 라인업을 완성하게 됐다. KOC전기는 울산 공장의 생산 능력을 2026년까지 2200억원 규모로 확대할 계획이다. LS일렉트릭은 이를 기반으로 2027년까지 초고압 변압기 생산 능력을 현재의 3배 수준인 연간 7000억원 이상으로 늘릴 예정이다.

LS일렉트릭은 글로벌 전력망 투자 확대로 2조7600억원에 달하는 수주 잔고를 확보했다. 수주는 주로 미국, 유럽, 중동 등에서 발생하고 있다. 특히 북미 시장에서 인플레이션 감축법(IRA) 영향을 받아 반도체, 배터리, 전기차 관련 인프라에 대한 수요가 급증했다. 회사는 이를 통해 향후 5년 치 일감도 확보했다.

하지만 최근 수요가 공급을 넘어서면서 ‘쇼티지(부족)’ 현상이 발생해 상황이 변했다. 이 공장장은 “과거에는 해외 실적이 부족한 기업들이 시장에 진입하기 어려웠지만, 현재는 수요 급증으로 인해 진입 기회가 생겼다”며 “LS일렉트릭은 해외 실적을 본격적으로 확보하게 됐고, 이를 바탕으로 2030년까지 해외 매출 비중을 70%로 확대할 계획”이라고 했다. “지난 50년간 축적된 기술력과 사업 경쟁력을 바탕으로 전력설비 슈퍼 사이클에서 주도권을 잡겠습니다. 인공지능(AI)과 데이터센터 확산으로 전력 인프라 중요성이 커지고 있어 LS일렉트릭 역할은 더욱 커질 것입니다.”

부산=최서윤 기자 sychoi@asiae.co.kr