와이오밍 의 바람 을 캘리포니아 로 옮기 는 법 > 기사 | TECH M 
 고전압 직류 송전선 이 온실가스 문제 해결 의 열쇠 를 쥐 고 있 다 . 
 그러나 그렇게 많 은 바람 에너지 를 필요 한 곳 에 어떻 게 전달 할까 ? 
 이 프로젝트 를 추진 하 는 덴버 의 한 기업 은 고전압 직류 ( HVDC ) 송전선 으로 미국 서부 730 마일 을 가로지르 는 금속 송전탑 을 세우 려고 한다 . 이 송전선 은 와이오밍 에서 풍력 발전 으로 생산 한 3000 ㎿ 이상 의 전력 을 캘리포니아 , 네바다 , 애리조나 등 의 전력 시장 으로 송전 한다 . 제대로 설계 된다면 이 송전선 은 태양광 발전 으로 생산 한 전기 를 돌려보내 서 와이오밍 의 오후 에 부 는 강한 바람 과 캘리포니아 의 뜨거운 태양 의 균형 을 맞추 는 역할 을 할 수 도 있 다 . 
 30 억 달러 규모 의 ‘ 트랜스 웨스트 익스프레스 송전 프로젝트 ’ 는 미국 에서 제안 된 여러 직류 송전 프로젝트 중 하나 이 며 계획 단계 에서 가장 많이 진척 된 프로젝트 다 . 이 프로젝트 는 고용량 송전선 을 이용 해 재생 에너지 의 완전 한 잠재력 을 이끌 어 낼 수 있 음 을 보여준다 . 
 송전 은 그리 매력 적 인 주제 가 아니 다 . 긴 송전선 과 높 은 송전탑 으로 이뤄진 단순 한 기반 시설 이 다 . 그러나 최근 늘어나 고 있 는 연구 들 은 전국 에 걸친 직류 송전 네트워크 를 통해 재생 에너지 자원 으로 미국 대부분 의 에너지 생산 을 대체 할 수 있 다는 결론 을 보여준다 . 이 는 아마 가장 빠르 고 싸 며 효율 적 인 온실가스 절감 방법 일 것 이 다 . 
 하지만 이런 송전선 을 개발 하 는 것 은 시간 과 비용 이 매우 많이 든다 . 서부 횡단 프로젝트 는 2005 년 처음 제안 됐 지만 연구자 들 은 운 이 좋 아도 내년 말 에 야 최종 허가 를 받 고 공사 에 들어갈 수 있 을 것 이 다 . 
 이런 프로젝트 를 총괄 하 거나 추진 하 는 단일 기관 이 없 기 때문 에 기업 들 은 연방 , 주 , 시 등 얽혀 있 는 관할 규제 를 직접 헤쳐 나가 야 한다 . 프로젝트 를 시작 하 려면 각각 따로 허가 를 받 아야 하 는 것 이 다 . 그 결과 , 실제로 건설 되 는 송전선 은 거의 없 다 . 
 전기 가 한 방향 으로 계속 흐르 는 직류 는 오래 된 기술 이 다 . 기술 표준 논쟁 의 가장 오랜 사례 중 하나 인 직류 와 교류 는 , 1880 년 대 에 시작 된 ‘ 전류 전쟁 ’ 에서 토마스 에디슨 과 그 의 제자 였 던 니콜라 테슬라 가 대립 했 다 . 
 이 전쟁 에서 는 교류 가 승리 했 다 . 변압기 의 개발 로 장거리 송전 에서 는 전압 을 높이 고 가정 과 기업 에서 는 다시 낮춰 사용 할 수 있 었 기 때문 이 다 . 
 그러나 최근 기술 발달 은 직류 의 유용 성 을 크 게 높였 고 전력망 을 설계 하 고 연결 할 새로운 길 을 열 어 주 었 다 . 
 2 년 전 부터 아이오 와 주립 대학 제임스 맥 캘리  교수 는 미국 에너지부 의 2 억 20 만 달러 규모 의 전력망 근대 화 이니셔티브 의 일환 으로 이 같 은 대형 전력망 을 통합 할 최적 의 방안 을 연구 하 고 있 다 . 
 해결책 중 하나 는 기존 의 ‘ 연속 적 으로 ’ 설치 된 변전소 를 활용 해 동부 에서 서부 로 가 는 송전 용량 을 늘리 는 것 이 다 . 이 시스템 은 전력 을 직류 로 변환 하 고 ‘ 경계 를 통과 하 는 ’ 지점 에서 교류 로 다시 변환 함 으로써 서로 다른 두 전력망 간 의 송전 을 지원 한다 . 
 한 가지 다른 접근 방식 은 동쪽 에서 서쪽 으로 향하 는 세 개 의 송전선 을 더 하 고 각 전력망 의 중심부 를 다른 전력망 과 연결 하 는 것 이 다 . 또 다른 해결책 은 ‘ 매크로 그리드 ’ 란 대형 전력망 을 미국 전체 를 커버 하 는 장거리 직류 송전선 으로 구축 하 는 방법 이 다 . 플로리다 돌출부 에서 시작 해 남부 를 가로지르 고 , 시애틀 까지 올라 갔 다가 , 동쪽 의 미니애폴리스 까지 이어지 고 , 다시 남쪽 의 루이지애나 로 내려오 는 것 . 그리고 중간 중간 에 서부 를 연결 하 는 전선 몇 개 로 이루어지 게 된다 . 
 맥 캘리 의 연구 팀 은 15 년 넘 게 각각 의 방식 을 시뮬레이션 하 는 모델 을 개발 했 다 . 세 방식 모두 송전 시스템 1 달러 를 투자 할 때 마다 최소 2 . 5 달러 라는 큰 경제 적 이익 을 가져올 것 임 을 밝혀냈 다 . 
 직류 송전선 이 있 으면 , 전력망 사용 자 들 이 하루 동안 선택 할 수 있 는 에너지 자원 의 종류 가 늘어난다 . 예 를 들 어 , 피크 시간대 의 몇 시간 은 근처 의 비싼 천연가스 에너지 대신 멀리 떨어진 주 에서 오 는 값싼 풍력 에너지 를 사용 할 수 있 다 . 각 지역 이 피크 시간 에 다른 주 에서 오 는 에너지 를 이용 하 면 근처 에 고 비용 발전소 를 많이 건설 하 지 않 아도 된다 . 
 네이처 기후 변화 저널 에 실린 연구 에 따르 면 , 전국 규모 의 직류 전력망 은 상업 적 으로 이용 할 수 있 는 기존 기술 을 이용 , 15 년 안 에 전기료 를 올리 지 않 고 도 전력 손실 을 1990 년 의 80 % 미만 수준 으로 줄일 수 있 다 . 
 연구자 들 은 전국 의 32 개 지점 을 연결 하 는 이상 적 인 송전 네트워크 를 디자인 했 다 . 태평양 연안 북서부 의 수력 발전 , 캘리포니아 의 태양광 발전 , 동해안 의 원자력 발전 을 모두 연결 한 것 이 다 . 간단히 말 해서 , 이 시스템 은 장거리 송전 에서 발생 하 는 재생 에너지 의 비 지속 성 을 개선 해 준다 . 어디 에 나 사용 가능 한 발전소 가 있 다는 말 이 다 . 전국 어디 서 나 전력망 에 접근 할 수 있 게 된다면 피크 수요일 때 에너지 공급 비용 을 줄이 고 , 어떤 한 지역 에서 의 발전량 을 줄이 며 낭비 되 는 전력 을 최소 화 할 수 있 다 . 또한 전력망 규모 의 비싼 저장 시스템 을 개발 할 필요 도 없 다 . 
 이 연구 의 대표 저자 중 한 사람 이 자 ‘ 바이 브런트 클린 에너지 ’ 의 경영자 크리스토퍼 클랜 은 “ 우리 가 그토록 원 하 던 대형 배터리 를 공짜 로 얻 게 되 는 셈 ” 이 라고 강조 했 다 . 
 이미 미국 에 는 직류 송전선 이 어느 정도 존재 하 고 사업 계획 도 점점 늘 고 있 다 . 캐나다 에서 뉴잉글랜드 까지 재생 에너지 1000 ㎿ 를 송전 하 려고 하 는 ‘ 뉴잉글랜드 클린 파워 링크 ’ 도 그 중 하나 다 . 
 휴스턴 에 있 는 ‘ 클린 라인 에너지 ’ 에 는 오클라호마 서부 와 동남 부 시장 을 잇 는 이스턴 클린 라인 , 캔자스 에서 인디애나 까지 이어지 는 그레인 벨트 익스프레스 클린 라인 등 적어도 6 개 이상 의 계획 이 각각 다른 단계 를 거치 고 있 다 . 
 그러나 이 들 모두 는 허가 획득 과정 에서 시간 을 낭비 하 고 있 다 . 트랜스 웨스트 의 개발자 들 은 2008 년 프로젝트 를 넘겨 받 은 이후 , 국유지 를 지나 는 송전선 의 약 3 분 의 2 에 대한 허가 를 받 았 지만 여전히 각 주 와 사유지 주인 들 에게 허가 를 받 기 위해 노력 하 고 있 다 . 
 대부분 의 개발자 들 과 에너지 정책 전문가 들 은 이 들 프로젝트 가 속도 를 내 려면 더 큰 권한 을 가진 연방 차원 의 지원 이 필요 하 다고 말 한다 . 지난해 10 월 스탠포드 대학 이 다양 한 가능 성 을 분석 한 보고서 는 연방 에너지 규제 위원회 에 천연가스 수송관 같 은 수준 의 ‘ 부지 선정 권한 ’ 을 주 는 방안 을 언급 하 고 있 다 . 
 스탠포드 대학 의 스타 이 어 - 테일러 에너지 정책 및 금융 센터 의 책임자 이 자 보 고서 작성자 중 한 명 인 댄 라이커 는 “ 분명 하 고 예상 가능 한 부지 선정 기관 없이 는 , 지능 적 이 고 포괄 적 인 HVDC ( 고전압 직류 ) 네트워크 를 구축 은 매우 어려울 것 ” 이 라고 말 했 다 . 
 2018 년 5 월 호 와이오밍 바람 고전압 직류 송전선 온실가스 문제 캘리포니아 MIT 테크놀로지 리뷰