송전·배전·변압기 — 발전소에서 콘센트까지 전기가 오는 길

콘센트 너머의 먼 길

휴대전화 충전기를 벽 콘센트에 꽂으면 곧바로 충전이 시작됩니다. 그 전기를 만든 발전소는 대개 집에서 한참 떨어져 있습니다. 중국 싼샤댐에서 만든 많은 전기는 동쪽으로 1,000킬로미터 떨어진 상하이까지 가야 합니다 (DOI: 10.1002/9781118590423, 책 서문). 바람과 햇빛이 좋은 곳도 대개 사람이 많이 사는 곳에서 멉니다 (DOI: 10.2139/ssrn.7009282, 워킹페이퍼).

그래서 발전소와 콘센트 사이에는 긴 길이 놓여 있습니다. 먼 거리는 큰 길로 한꺼번에 실어 나르고, 동네 가까이에 와서는 작은 길로 잘게 나눠 줍니다. 고속도로를 달려 먼 도시까지 온 차가 나들목에서 빠져나와 동네 골목으로 들어가는 모습과 닮았습니다. 이 글은 그 길을 발전소에서 콘센트까지 따라가며, 예로 드는 숫자와 장면은 한국에서 가져옵니다.

이 길에는 처음부터 풀어야 할 문제가 하나 있었습니다. 전선을 지나는 동안 전기가 나르던 에너지의 일부가 열로 바뀌어 사라집니다. 전기가 먼 길을 오는 방식은 이 문제에서 시작합니다.

전선을 지나는 동안 열로 바뀌는 에너지

충전기를 꽂으면 전선을 따라 전기가 흐릅니다. 전류는 전선을 따라 흐르는 전기의 흐름으로, 한 지점을 1초에 얼마나 지나가는지를 암페어라는 단위로 잽니다. 이 흐름이 생기려면 전선의 두 지점 사이에 차이가 있어야 합니다. 전압은 두 지점 사이에서 전기를 흐르게 하는 차이로, 볼트라는 단위로 잽니다. 한국 가정의 콘센트는 220볼트입니다.

전력은 전기가 1초 동안 옮기는 에너지의 양으로, 와트라는 단위로 잽니다. 전열기처럼 열을 내는 기구라면 전력은 전압과 전류를 곱한 값이라, 220볼트 콘센트에서 1암페어가 흐르면 220와트입니다.

전선은 전기를 나르면서 그 에너지의 일부를 열로 바꿉니다. 전선도 전류의 흐름을 조금 막기 때문입니다. 저항은 기구나 전선이 전류의 흐름을 막는 정도로, 옴이라는 단위로 잽니다. 이때 전류는 전선 끝까지 그대로 흐르고, 줄어드는 것은 전기가 나르던 에너지입니다.

송전 손실은 전기가 전선을 지나는 동안 열로 바뀌어 목적지에 닿지 못하는 에너지의 몫입니다. 동네 안의 작은 길에서도 같은 손실이 생기고, 스위치를 바꿔 전기가 지나는 경로를 고치는 것만으로 이 손실을 줄이는 방법을 현실에 가깝게 꾸린 동네 전선망 여러 곳에 적용해 본 연구가 1989년에 이미 나왔습니다 (DOI: 10.1109/61.25637).

손실은 전선에 실린 짐이 커질수록 늘어납니다. 한 동네에서 전기차 여러 대가 아무 때나 충전하면 손실이 늘고, 전선이 한도를 넘거나 전압이 흔들릴 수 있습니다 (DOI: 10.1109/tsg.2011.2159816). 거리도 손실을 키웁니다. 전선이 길수록 저항도 커지기 때문에, 전기를 쓰는 곳 가까이에서 전기를 만들면 손실을 줄일 수 있고 (DOI: 10.1109/jestpe.2019.2959271), 그 이득은 발전 설비의 크기와 자리를 알맞게 골랐을 때 가장 커집니다 (DOI: 10.1049/iet-rpg.2015.0378).

발전소가 멀다는 것은 열로 바뀌는 에너지를 그만큼 더 안고 간다는 뜻입니다. 먼 길에 아주 높은 전압을 쓰는 까닭이 여기에 있습니다.

전압을 높이면 손실이 준다

한국에서 가장 높은 전압의 송전선은 765킬로볼트로 전기를 보냅니다. 킬로볼트는 1,000볼트이니 76만 5천 볼트이고, 콘센트의 220볼트보다 3,000배 넘게 높습니다.

송전선에서도 전력은 전압과 전류를 곱한 값에 가까우므로, 같은 전력을 보낼 때 전압을 높이면 필요한 전류가 줄어듭니다. 전압을 올리면 전류도 늘 것 같지만, 여기서 올리는 것은 전기를 보내는 쪽의 전압입니다. 전선 자체의 저항에 걸리는 전압은 그와 따로이고 훨씬 작으며, 흐르는 전류가 줄면 함께 줄어듭니다. 그리고 전선의 저항 때문에 열로 바뀌는 양은 전류의 제곱에 비례합니다. 같은 전선으로 같은 전력을 보낼 때 전압을 10배로 올리면 전류는 10분의 1이 되고, 손실은 100분의 1로 줄어듭니다. 같은 전력을 높은 전압으로 보내면 전선에서 열로 바뀌는 손실이 크게 줄어들고, 이것이 멀리 보내는 전기의 전압을 높이는 까닭입니다 (DOI: 10.1109/mpe.2013.2245587).

전압을 올리고 내리는 일은 변압기가 맡습니다. 변압기는 전기의 전압을 높이거나 낮춰 주는 장치입니다. 발전소 가까이의 변압기가 전압을 크게 올려 수백 킬로미터 떨어진 도시로 보내고, 쓰는 곳 가까이의 변압기가 기기에 맞는 낮은 전압으로 다시 내립니다 (DOI: 10.1109/mpe.2013.2245587). 변압기는 만들기 쉽고, 쓸 때 효율도 높습니다 (DOI: 10.1002/9781118590423, 책 서문).

전압을 아주 높이면 새로 풀어야 할 기술 과제가 생깁니다. 중국이 초고압 송전을 개발하며 핵심 기술로 연구한 것에는 전기가 엉뚱한 곳으로 흐르지 않게 막는 절연, 과전압과 번개에 대한 대비, 선로 주변의 전자기 환경, 설비 제작이 들어 있습니다 (DOI: 10.1109/jproc.2009.2013613). 높은 전압은 손실을 줄여 주는 대신 이런 과제를 함께 가져옵니다.

고속도로, 나들목, 골목

집 앞 전봇대 위에 달린 회색 원통을 본 적이 있을 겁니다. 그것도 변압기이고, 전기가 콘센트에 닿기 전에 지나는 마지막 변압기입니다. 전력망은 발전소들과 전기를 쓰는 곳들을 전선으로 이어 하나로 돌아가게 만든 체계로, 업계에서는 계통이라고도 부릅니다. 전력망은 전압이 높은 길과 낮은 길을 층으로 나눠 씁니다.

송전망은 발전소에서 나온 전기를 먼 거리로 크게 실어 나르는 굵은 길이고, 배전망은 그 전기를 동네와 건물까지 잘게 나눠 주는 가는 길입니다. 송전망이 고속도로라면 배전망은 동네 골목입니다. 변전소는 여러 대의 변압기를 모아 둔 시설로, 전압이 다른 두 길이 만나는 자리입니다. 길을 갈아타는 나들목에 해당합니다.

한국의 전력망에서 전기가 오는 길을 한 번 따라가 보겠습니다. 큰 발전소에서 나온 전기는 발전소 옆 변압기에서 345킬로볼트나 765킬로볼트로 올라가 고속도로에 오릅니다. 765킬로볼트로 올라간 전기는 변전소에서 345킬로볼트 길로 먼저 내려오고, 도시 가까이의 변전소에서 다시 154킬로볼트 길로 내려오고, 동네 변전소에서 다시 22.9킬로볼트로 내려와 골목으로 들어섭니다. 마지막으로 전봇대나 건물 안의 변압기가 220볼트로 낮춰 콘센트에 보냅니다. 전압이 한 칸 내려갈 때마다 길은 가늘어지고 갈래는 많아집니다. 콘센트의 220볼트는 발전소 옆에서 높였던 전압을 여러 번에 걸쳐 내린 끝의 값입니다.

골목은 오랫동안 한 방향 길로 설계됐습니다. 배전망은 동네 변전소가 유일한 전기 공급원이라는 가정 위에 만들어졌습니다 (DOI: 10.1109/tpwrd.2007.909115). 지붕 위 태양광 같은 작은 발전 설비가 골목 안에 붙으면, 예전 배전망에서는 생기지 않던 전압 문제와 보호 장치 문제가 생깁니다 (DOI: 10.1109/tpwrd.2007.909115). 골목에서 전기를 만드는 집이 늘수록 한 방향을 전제로 짠 설계를 다시 봐야 합니다.

교류가 표준이 된 까닭

1882년 9월 4일, 토머스 에디슨이 뉴욕 펄 스트리트에서 전기를 공급하는 설비를 돌렸습니다. 이 설비가 보낸 전기는 직류였습니다. 직류는 한 방향으로만 흐르는 전기입니다. 한 학회지 기고는 이 설비를 첫 직류 전기 공급 체계로 꼽습니다 (DOI: 10.1109/mpe.2013.2245587). 에디슨의 직류는 낮은 전압으로 가까운 거리에만 전기를 보냈고, 1879년에 그가 내놓은 쓸 만한 백열전구가 이 사업을 끌었습니다 (DOI: 10.1109/jproc.2017.2677558).

교류는 흐르는 방향이 1초에도 여러 번 앞뒤로 바뀌는 전기입니다. 1886년부터 부다페스트의 간츠사와 미국의 웨스팅하우스사가 높은 전압으로 먼 거리까지 보내는 교류 설비로 에디슨의 직류와 사업을 다투기 시작했습니다 (DOI: 10.1109/jproc.2017.2677558). 이 다툼이 1888년부터 한쪽에는 에디슨의 직류, 다른 쪽에는 조지 웨스팅하우스와 니콜라 테슬라의 교류가 맞선 공개적인 싸움으로 번진 것을 '전류 전쟁'이라 부르고, 1891년 무렵 교류가 주된 방식으로 자리 잡았습니다 (DOI: 10.1109/mpe.2013.2245587).

두 설비를 앞의 계산 옆에 나란히 놓아 보겠습니다. 전압이 낮으면 같은 전력을 보내는 데 큰 전류가 필요하고, 큰 전류가 흐르면 전선에서 그만큼 많은 에너지가 열로 바뀝니다. 에디슨의 직류는 낮은 전압에 가까운 거리였고, 교류는 높은 전압에 먼 거리였습니다.

교류가 이긴 열쇠로 꼽히는 것은 변압기입니다. 변압기로 전압을 쉽게 높여 먼 발전소의 전기를 적은 손실로 도시까지 보내고, 도착한 곳에서 다시 낮출 수 있었습니다 (DOI: 10.1109/mpe.2013.2245587). 교류 쪽에는 효율은 다소 떨어져도 튼튼하고 손이 덜 가며 값싸게 만들 수 있는 교류 전동기라는 이점도 있었습니다 (DOI: 10.1002/9781118590423, 책 서문). 변압기는 흐름이 계속 바뀌는 교류에서만 작동합니다. 앞 절에서 따라간 전압의 사다리가 교류 위에 세워진 까닭이 이것입니다.

싸움은 여론과 정치의 무대에서도 벌어졌습니다. 이 시기를 다시 살핀 한 역사 글은, 교류가 경쟁해 오자 에디슨이 '정치인의 연장통'에 손을 뻗었다고 적습니다 (DOI: 10.1109/jproc.2017.2677558). 경영학에서는 이 싸움을 기업사에서 가장 격렬했던 경쟁 가운데 하나로 꼽고, 두 회사가 같은 청중 앞에서 상대 회사와 그 제품에 대한 인상을 바꾸려 한 여론전으로 분석합니다 (DOI: 10.1177/0001839218821439). 1911년, 웨스팅하우스는 '빛과 동력을 위한 교류 방식을 발전시킨' 공로로 미국전기학회의 에디슨 메달을 받았습니다 (DOI: 10.1109/jproc.2004.831201).

그 뒤로 교류 송전의 전압은 크게 높아졌습니다. 초기 상업용 교류 설비 가운데 하나였던 미국 캘리포니아 레드랜즈의 설비는 2.4킬로볼트였고, 중국의 첫 상업용 장거리 초고압 교류 송전선은 1,000킬로볼트로, 400배 넘게 높습니다 (DOI: 10.1109/mpe.2013.2245587). 직류는 지난 50년 사이 송전에서 다시 쓰이기 시작했습니다 (DOI: 10.1109/mpe.2013.2245587).

아주 먼 길은 다시 직류로

바다 위 풍력 단지는 점점 커지고, 해안에서 점점 멀어지고 있습니다. 그래서 그 전기를 육지까지 가져올 방법이 따로 연구되고 있습니다 (DOI: 10.1186/s41601-022-00239-w).

고압 직류 송전은 교류를 직류로 바꿔 아주 높은 전압으로 먼 거리를 보낸 뒤, 도착한 곳에서 다시 교류로 바꾸는 방식입니다. 앞에서 따라간 고압 교류 송전과 함께, 큰 해상 풍력 단지를 육지에 잇는 주요 후보입니다 (DOI: 10.1186/s41601-022-00239-w). 전압은 교류일 때 변압기로 올려 두고, 변환 장치가 그것을 직류로 바꿉니다.

교류는 선로가 아주 길어지면 선로 자체의 전기적 성질 때문에 보내기가 어려워집니다 (DOI: 10.1002/9781118590423, 책 서문). 이 한계는 땅속·바닷속 케이블에서 특히 빨리 옵니다. 바닷속 케이블처럼 먼 거리를 가야 하는 곳에서는 고압 직류가 손실이 적고 믿을 만한 선택지가 됩니다 (DOI: 10.17775/cseejpes.2015.00015). 많은 전력을 먼 거리로 보내는 데에도 경제적인 방법이고 (DOI: 10.1186/s41601-020-00173-9), 먼 거리에서는 차지하는 땅도 적습니다 (DOI: 10.1002/9781118590423, 책 서문).

대가는 양쪽 끝에 있습니다. 교류와 직류를 서로 바꾸는 변환 장치가 있어야 하고, 전체 효율과 보낼 수 있는 전력의 크기는 이 장치에 크게 달려 있습니다 (DOI: 10.1109/eeeic.2016.7555677). 어느 쪽이 나은지는 거리, 부품 값, 변환 장치의 손실과 고장 가능성을 넣어 따져 봐야 정해집니다 (DOI: 10.1109/tec.2006.889624). 먼 길에도 교류는 여전히 쓰입니다. 중국은 초고압 교류와 초고압 직류를 함께 개발해 왔습니다 (DOI: 10.1109/jproc.2009.2013613).

고속도로에 빗대면, 고압 직류는 드나드는 곳이 대개 양 끝뿐인 장거리 전용 도로입니다. 멀리, 많이 보낼 때 제값을 합니다.

길이 막힐 때 — 혼잡과 계통 연계

1기가와트, 곧 10억 와트짜리 태양광 단지와 같은 크기의 데이터센터를 한 전력망에 동시에 붙인다고 해 봅시다. 미국 뉴잉글랜드 전력망을 본뜬 시험용 모형에서 둘을 놓는 자리를 바꿔 가며 1,560번 계산하자, 어느 전선도 한도를 넘지 않은 배치는 14개뿐이었습니다. 자리를 잘못 고르면 한 전선에 한도의 220%가 넘는 전기가 몰렸고, 잘 고르면 가장 붐비는 전선도 한도의 91.1%에 그쳤습니다 (arXiv:2509.01778, 프리프린트·모형 계산).

혼잡은 전기를 이쪽에서 저쪽으로 보내고 싶은데 그 길의 전선이 감당할 수 있는 한도에 걸려 다 보내지 못하는 상태입니다. 퇴근길 정체와 같습니다. 고속도로의 통과 차량처럼 남의 전기가 길을 차지하기도 합니다. 한 전력 케이블 책의 서문 필자는 벨기에에서 때때로 송전망이 나르는 전력의 90% 넘게가 벨기에 안에서 쓰이지 않고, 양옆의 이웃 나라를 잇느라 나라를 가로질러 지나간다고 적습니다 (DOI: 10.1002/9781118590423, 책 서문).

계통 연계는 새 발전소나 큰 전기 사용 시설을 계통에 붙이는 일입니다. 붙는 길은 크기에 따라 다릅니다. 수백 메가와트, 곧 수억 와트를 쓰는 초대형 AI 데이터센터는 송전망에 직접 붙고 (arXiv:2605.14105, 프리프린트), 작거나 중간 규모의 데이터센터는 배전망에 붙기도 합니다 (arXiv:2606.01407, 프리프린트). 앞의 모형 계산에서 보듯, 같은 크기의 설비라도 어느 자리에 붙이느냐에 따라 길이 막히기도 하고 버티기도 합니다.

지금 깔린 전선과 변압기로 더 받아 줄 수 있는 여유는 자리마다 다릅니다. 전력망의 생김새와 전기적으로 얼마나 떨어져 있는지가 달라서이고, 어떤 자리는 전선이 감당하는 전류에서, 어떤 자리는 전압이 허용 범위를 벗어나는 데서 한도에 걸립니다 (arXiv:2606.01407, 프리프린트).

여기서 고속도로 비유는 한계가 있습니다. 차는 운전자가 길을 고르지만, 전기는 이어진 여러 길로 물리 법칙에 따라 나뉘어 흐릅니다. 그래서 일부 선로를 일부러 끊어 흐름을 돌려 혼잡을 덜어 내는 방법까지 연구됩니다. 덴마크의 풍력 50% 목표를 놓고 송전망 확장 계획을 짠 한 계산에서는, 선로를 이렇게 여닫으면 망을 더 잘 쓰고 풍력을 더 받아들일 수 있다고 나왔습니다 (DOI: 10.1109/tpwrs.2012.2224143, 모형 계산).

혼잡이 잦으면 길을 넓힐 때가 됐다는 신호입니다. 혼잡으로 치르는 비용과 새 선로를 까는 비용을 저울질해 확장 계획을 짜는 방법이 있습니다 (DOI: 10.1109/tpwrs.2004.831701). 새 길을 까는 일은 전기 밖의 문제에 걸리기도 합니다. 새 송전선은 어느 땅을 지나갈지, 환경에 어떤 영향을 줄지, 인허가를 언제 어떻게 받을지를 풀어야 합니다 (DOI: 10.2139/ssrn.1762329, 워킹페이퍼). 선로를 둘러싼 환경 갈등이 이해 당사자 사이의 긴 소송으로 번지지 않게 할 합의 방법이 따로 연구될 정도입니다 (DOI: 10.1111/nejo.12054).

길이 모자라면 새로 붙으려는 설비는 줄을 섭니다. 접속 대기열은 새로 지을 설비를 전력망에 연결해 달라고 낸 신청들이 순서대로 늘어서서 검토를 기다리는 줄입니다. 미국에서는 연결을 기다리는 신청이 2,600기가와트로, 이미 돌아가는 발전소 전체 용량 1,280기가와트의 두 배가 넘습니다. 연결에 걸리는 시간은 지난 10년 새 70% 늘었고, 신청의 80%가 중도에 물러납니다. 큰 송전망 보강이 필요하다고 나온 신청일수록 물러나는 경향도 보입니다. 연구진은 늘어난 시간과 높은 철회율을 송전망이 빠듯하다는 신호로 읽고, 접속 제도를 고치고 장기 송전 계획과 더 단단히 묶어야 한다고 제안합니다 (DOI: 10.1016/j.joule.2024.11.008). AI 데이터센터에서도 전력망 접속 용량을 확보하는 데 건물을 짓는 것보다 오래 걸릴 수 있습니다 (arXiv:2608.29359, 프리프린트).

연결 신청을 어떤 규칙으로 검토할지는 미국 안에서도 지역마다 크게 다르고, 고치는 방안이 논의되고 있습니다 (DOI: 10.2139/ssrn.6870718, 워킹페이퍼). 발전소에서 콘센트까지 오는 길은 이미 깔린 길이고, 새 발전소와 새 데이터센터가 그 길에 오르려면 여유를 찾거나 길을 넓히거나 차례를 기다려야 합니다.

어디를 더 볼까

이 글이 멈춘 줄 앞에서 이야기를 이어받는 글은 「발전소를 짓는 것보다 꽂는 것이 어렵다 — 접속 대기열이 실제로 정하는 것」입니다. 그 줄이 왜 길어졌고 어떻게 줄이려 하는지를 다룹니다. 이 길에 새로 올라오는 가장 큰 손님의 크기는 「AI는 전기를 얼마나 쓰는가 — 자료마다 숫자가 갈리는 진짜 이유」에서, 쓰는 쪽이 사용 시간을 옮겨 길의 부담을 덜 수 있는지는 「데이터센터는 못 줄이는 부하인가 — 옮길 수 있는 것과 옮길 수 없는 것」에서 이어집니다. 길 위의 전기가 매 순간 균형을 맞추는 일은 「발전기의 쇳덩이가 공짜로 주던 몇 초 — 계통 관성이 줄면 무엇이 어려워지나」가 다룹니다.

전기 첫걸음의 다른 편에서는 이 글이 빌려 쓴 말들을 차근차근 풉니다. 전압·전류·전력을 다룬 편, 와트와 와트시를 다룬 편, 교류가 매 순간 균형을 맞추는 방식을 다룬 편입니다.

근거 논문

• "Extruded Cables For High-Voltage Direct-Current Transmission" (2013, 책 서문) — DOI: 10.1002/9781118590423 — 서문 필자(J. Fothergill)의 서술: 싼샤댐 전기는 1,000km 동쪽 상하이로 많이 보내야 한다, 교류는 만들기 쉽고 효율적인 변압기로 전압을 올리고 내리며 튼튼하고 값싼 교류 유도 전동기의 이점도 있다, 교류 송전에는 선로의 전기적(용량성·유도성) 한계가 있다, 벨기에에서는 때때로 송전 전력의 90% 넘게가 통과 전력이다, 고압 직류는 먼 거리에서 손실과 공간이 적다. 같은 서문에 역사 오류(1882 미스바흐–뮌헨 직류선을 에디슨의 것으로 적음)가 있어 신뢰도를 낮춰 본다.
• Variable renewable electricity is typically located far from load centres … (2026, 워킹페이퍼) — DOI: 10.2139/ssrn.7009282 — 변동성 재생에너지는 대개 수요 중심지에서 멀리 있고, 송전을 함께 늘리지 않으면 출력 제한이 빠르게 는다(영국 풍력 보정 모형).
• "Reconfiguration of electric distribution networks for resistive line losses reduction" (1989) — DOI: 10.1109/61.25637 — 배전망 스위치 재구성으로 전선의 저항 손실을 줄이는 방법과 실제 배전망 적용 결과.
• "Real-Time Coordination of Plug-In Electric Vehicle Charging in Smart Grids to Minimize Power Losses and Improve Voltage Profile" (2011) — DOI: 10.1109/tsg.2011.2159816 — 조율 없는 무작위 전기차 충전은 배전망의 손실 증가·과부하·전압 변동을 부를 수 있다.
• "Grid-Forming Inverters: A Critical Asset for the Power Grid" (2019) — DOI: 10.1109/jestpe.2019.2959271 — 발전원을 수요 가까이 두면 물리적·전기적 거리가 줄어 송배전 병목과 손실이 준다.
• "Integration of renewable distributed generators into the distribution system: a review" (2016) — DOI: 10.1049/iet-rpg.2015.0378 — 분산형 재생 발전의 배전망 연계 이점으로 선로 손실 감소 등을 정리한 종설.
• "Harmonizing AC and DC: A Hybrid AC/DC Future Grid Solution" (2013) — DOI: 10.1109/mpe.2013.2245587 — 1882년 펄 스트리트 직류 공급, 1888년 시작된 전류 전쟁과 1891년 무렵 교류 우위, 그 열쇠는 전압을 올려 적은 손실로 멀리 보내고 다시 낮추는 변압기. 2.4kV 레드랜즈 → 중국 1,000kV. 지난 50년의 고압 직류 등으로 직류와 교류를 다시 생각할 때라는 결론.
• "Ultra High Voltage Transmission in China: Developments, Current Status and Future Prospects" (2009) — DOI: 10.1109/jproc.2009.2013613 — 중국 초고압 교류·직류 송전의 발전과 핵심 기술(전자기 환경, 과전압·절연 협조, 번개 성능, 활선 작업, 설비 제작) 종설.
• "Summary of Distributed Resources Impact on Power Delivery Systems" (2008) — DOI: 10.1109/tpwrd.2007.909115 — 전통 배전망은 1차 변전소가 유일한 공급원이라는 가정으로 설계돼, 분산 자원 연계 시 전압·보호 문제가 생긴다.
• "A Contrarian History of Early Electric Power Distribution" (2017, 역사 기고) — DOI: 10.1109/jproc.2017.2677558 — 1879년 백열전구가 에디슨의 저전압·단거리 직류 사업을 이끌었고, 1886년부터 간츠사·웨스팅하우스사의 고전압·장거리 교류가 경쟁했으며, 에디슨은 「정치인의 연장통」에 손을 뻗어 대응했다.
• "A Model of Competitive Impression Management: Edison versus Westinghouse in the War of the Currents" (2019) — DOI: 10.1177/0001839218821439 — 전류 전쟁을 경쟁사가 공통 청중 앞에서 상대와 그 제품의 인상을 바꾸려는 경쟁적 인상관리 캠페인으로 분석(역사 사례연구 + 근거이론).
• "Electrical engineering hall of fame - George Westinghouse" (2004, 인물 소개) — DOI: 10.1109/jproc.2004.831201 — 웨스팅하우스는 1911년 「빛과 동력을 위한 교류 방식의 발전」 공로로 AIEE 에디슨 메달의 세 번째 수상자가 됐다.
• "A critical survey of technologies of large offshore wind farm integration: summary, advances, and perspectives" (2022) — DOI: 10.1186/s41601-022-00239-w — 대형 해상 풍력은 커지고 해안에서 멀어지는 중이며, 연결 방식으로 고압 교류·고압 직류·저주파 교류가 제안돼 있다는 종설.
• "Review of high voltage direct current cables" (2015) — DOI: 10.17775/cseejpes.2015.00015 — 고압 직류 케이블은 해저 송전과 해상 재생에너지 연계에서 손실이 적고 신뢰성이 높다.
• "A comprehensive review of DC fault protection methods in HVDC transmission systems" (2021) — DOI: 10.1186/s41601-020-00173-9 — 고압 직류 송전은 많은 전력을 먼 거리로 보내는 경제적 선택지이며, 직류 고장 보호가 과제다.
• "A review of LCC-HVDC and VSC-HVDC technologies and applications" (2016) — DOI: 10.1109/eeeic.2016.7555677 — 고압 직류의 효율과 정격 전력은 교류·직류를 바꾸는 변환 장치에 크게 좌우된다.
• "HVDC Connection of Offshore Wind Farms to the Transmission System" (2007) — DOI: 10.1109/tec.2006.889624 — 해상 풍력 연결에서 150kV·400kV 교류와 고압 직류를 투자·운영비, 손실, 공급 차질까지 넣어 비교하고 거리·부품 값·변환 장치 신뢰성·손실에 대한 민감도를 분석.
• "Grid Transmission Evaluation for Solar Deployment and Data Center Growth" (2025, 프리프린트) — arXiv:2509.01778 — IEEE 39모선 뉴잉글랜드 모형에서 1GW 태양광과 1GW 데이터센터의 배치를 바꿔 1,560번 계산, 과부하 없는 배치는 14개, 나쁜 배치는 최대 220% 초과·좋은 배치는 최대 91.1%.
• "Hosting Capacity Assessment and Enhancement for Edge Data Centers in Active Distribution Networks" (2026, 프리프린트) — arXiv:2606.01407 — 배전망의 데이터센터 수용력은 망 구조와 전기적 거리 때문에 자리마다 크게 다르고, 전류·전압·둘 다가 한도를 정한다.
• "Line capacity expansion and transmission switching in power systems with large-scale wind power" (2012) — DOI: 10.1109/tpwrs.2012.2224143 — 키르히호프 전압 법칙에서 오는 혼잡 효과를 선로 개폐로 줄이면 망을 더 잘 쓰고 풍력 수용을 늘릴 수 있다(덴마크 50% 풍력 목표).
• "Congestion-Driven Transmission Expansion in Competitive Power Markets" (2004) — DOI: 10.1109/tpwrs.2004.831701 — 혼잡 수준을 확장 필요의 신호로 삼아 혼잡 비용과 투자 비용을 절충하는 송전 확장 계획 방법.
• "California's Renewable Energy Transmission Initiative as a Model for State Renewable Resource Development and Transmission Planning" (2011, 워킹페이퍼) — DOI: 10.2139/ssrn.1762329 — 재생에너지 송전 계획의 걸림돌로 송전 계획·비용, 공공·사유지 이용, 환경 영향, 선로 위치, 인허가, 계획과 실행의 시기를 검토.
• "Conflict Assessment in Energy Infrastructure Siting: Prospects for Consensus Building in the Northern Pass Transmission Line Project" (2014) — DOI: 10.1111/nejo.12054 — 국경을 넘는 송전선 사업의 환경 갈등을 평가하고, 긴 소송을 막기 위한 합의 형성 조건을 제시.
• "Grid connection barriers to renewable energy deployment in the United States" (2024) — DOI: 10.1016/j.joule.2024.11.008 — 미국 접속 신청 2,600GW(가동 설비 1,280GW의 두 배 이상), 접속 소요 시간 10년간 70% 증가, 철회율 80%, 큰 송전 보강이 필요한 신청일수록 철회. 저자들은 송전망 제약의 신호로 해석하고 접속 제도 개혁을 제안.
• "Battery-Assisted Operation of Hyperscale AI Data Centers under Connect-and-Manage Interconnection Practices" (2026, 프리프린트) — arXiv:2605.14105 — 수요가 수백 MW에 이르는 초대형 AI 데이터센터가 송전망에 직접 연결되는 대형 부하로 등장, 실시간 교환 한도 아래 배터리로 운영을 조율하는 방법(IEEE 39모선 사례).
• "Minimizing Grid Interconnection Capacity Requirements for AI Data Centers" (2026, 프리프린트) — arXiv:2608.29359 — AI 데이터센터에서 전력망 접속 용량 확보는 시설을 짓는 것보다 오래 걸릴 수 있는 병목.
• "A Review of United States Energy-only Generator Interconnection Service Policy and Considerations for Reform" (2026, 워킹페이퍼) — DOI: 10.2139/ssrn.6870718 — 미국 접속 검토 규칙과 절차는 관할마다 크게 다르며, 에너지 전용 접속 등 개편 방안의 쟁점을 정리.