美 전력망 핵심 장비 '변압기' 공급난...수입 의존 80%·납기 최대 5년

[디지털투데이 홍진주 기자] 미국 수력발전 업계가 대형 전력변압기 조달난으로 기존 설비 교체와 성능 개선에 어려움을 겪고 있는 것으로 나타났다. 20일(현지시간) 전기차 전문매체 클린테크니카에 따르면 미국 로키국립연구소(NLR)는 최근 수력발전 설비용 대형 전력변압기 공급망을 분석한 보고서를 내고, 업계가 직면한 9가지 핵심 문제를 제시했다. 대형 전력변압기는 수력 터빈에서 생산된 전기의 전압을 장거리 송전에 적합한 수준으로 높이는 핵심 장비다. 수력발전소뿐 아니라 미국 전력망 전반에서 필수 설비로 꼽힌다. 보고서는 미국에서 소비되는 전력의 90% 이상이 고전압 변압기를 한 차례 이상 거친다고 설명했다. 이번 보고서는 미 에너지부가 앞서 진행한 수력발전 공급망 점검의 후속 분석이다. 미 에너지부 수력·수력운동 사무국은 대형 전력변압기와 관련한 병목을 별도로 파악하기 위해 추가 연구를 지원했다. 가장 큰 문제는 높은 수입 의존도다. 미국 내 대형 전력변압기 제조업체들은 방향성 전기강판과 정제 구리 등 핵심 원자재의 약 80%를 수입에 의존하는 것으로 나타났다. 미국 내 생산과 조립 능력도 최근 확대되고 있지만, 빠르게 늘어나는 수요를 따라가기에는 부족한 상황이다. 특히 초고압급 변압기는 전 세계적으로 생산 가능한 시설 자체가 제한적이다. 조달 기간도 길다. 전력용량 100메가볼트암페어(MVA)급 대형 전력변압기는 주문부터 납품까지 약 2년6개월에서 3년이 걸리고, 초고압급 장비는 최대 5년까지 소요될 수 있다. 여기에 가격 부담도 커졌다. 보고서는 대형 전력변압기 가격이 2021년 이후 크게 올랐으며, 2025년 기준 약 80% 상승했다고 밝혔다. 장비 한 대 가격은 최대 1000만달러에 이를 수 있다. 숙련 인력 부족도 공급 차질을 키우는 요인이다. 수력발전 부품 제조사와 공급업체들은 10년 이상 경력을 보유한 전문 인력을 확보하는 데 어려움을 겪고 있다. 관련 제조업이 수십 년 동안 해외로 이전되면서 숙련 인력이 은퇴하거나 다른 산업으로 이동한 영향이 반영된 것으로 분석된다. 수력발전소의 입지 특성도 문제다. 많은 수력댐이 산악지대나 원격지에 위치해 대형 변압기를 운송하는 과정이 복잡하다. 특수 운송 차량이 제한적인 데다, 대형 화물은 이동 경로마다 별도의 허가를 받아야 한다. 기존 변압기를 철거하고 신규 장비를 설치하는 과정에서도 안전 및 환경 규제 절차가 일정 지연 요인으로 작용할 수 있다. 무역 환경 변화도 비용 부담을 키울 수 있는 변수로 지목됐다. 보고서는 구리와 철강 가격을 높일 수 있는 교역 여건 변화를 업계가 지속적으로 살펴야 한다고 지적했다. 연방 조달 절차와 국내산 부품 사용 요건 역시 단기적으로 공급망 병목을 심화할 가능성이 있다. 미국 내 생산 능력이 수요를 충족하지 못하는 상황에서 국내산 요건이 추가 부담으로 작용할 수 있다는 의미다. 미 에너지부는 앞선 공급망 보고서에서 미국 수력발전 산업의 5대 공급망 공백을 보완하기 위한 권고안을 제시한 바 있다. 이번 보고서는 그중에서도 대형 전력변압기 문제에 초점을 맞췄다. 보고서는 안정적인 공급망이 신규 수력발전소 건설뿐 아니라 기존 시설의 업그레이드와 보수, 재허가 절차를 뒷받침하는 데 중요하다고 강조했다. 현재 수력발전은 미국 전체 전력 생산의 6% 이상을 차지하고 있다. 연구진은 이번 분석 결과가 정부 정책과 인센티브, 대출 프로그램, 기술 투자 설계에 활용될 수 있다고 봤다. 미국 내 부품 생산 확대와 제조 역량 강화, 전문 인력 양성 방향을 구체화하는 데도 도움이 될 수 있다는 설명이다. 이에 따라 미국 수력발전 업계의 과제는 단순히 변압기 물량을 확보하는 수준을 넘어 국내 생산 기반과 전문 인력, 운송 체계, 조달 제도를 함께 개선하는 방향으로 확대되고 있다. 대형 전력변압기 공급망 병목이 해소되지 않을 경우 미국 수력발전소의 노후 설비 교체와 성능 개선 일정도 장기간 영향을 받을 가능성이 있다.