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Trend Report // 미국 변압기 시장 및 변압기 부품 시장 동향 분석

편집부 기자
입력 2024.10.23 00:00

미국 변압기 시장 및 변압기 부품 시장 동향 분석

준비하고 있으라, 美 시장 진출 기회가 곧 오리니!

미국은 최근 몇 년간 전기차의 가파른 확산세, AI 보편화로 인한 데이터센터 증설 등의 요인으로 인해 전력 수요가 가파른 증가세를 보이고 있다. 급증하는 전력 수요와 기후목표 달성을 위한 재생에너지 확대를 위해서는 강력한 전력 인프라가 뒷받침되어야 함에도 불구하고, 1950년대에 구축된 미국의 전력 송·배전 시스템은 상당히 노후화되어 있어 전력망 인프라의 현대화 및 확충을 위한 개선이 필요한 상황이다. 노후 전력망 현대화를 위한 국가 차원의 투자 확대에 힘입어 미국의 변압기 시장 및 변압기 부품 시장의 성장은 지속될 것으로 전망된다.

정리 편집부

자료 KOTRA 외

미국 내에서 HS 코드 8504.21 기준, 용량 650kVA 이하의 유입식 변압기 수입 규모가 꾸준히 증가하고 있다. (사진 제공: 성진종합전기㈜)

변압기는 하나의 교류 회로에서 하나 이상의 다른 회로로 전기에너지를 전달해 전압을 높이거나(승압) 낮추는(강압) 장치다. 전력 소모량에 따라 소형/중형/대형으로 구분되며, 냉각 시 오일 사용 여부에 따라 유압식/건식으로 분류된다. 유형별로는 ▶전압을 높여 효율적인 송전을 위해 사용되는 전력 변압기(Power Transformer) ▶전압을 낮춰 가정이나 산업체형 전력 공급에 사용되는 배전 전압기(Dist Transformer) ▶고압 대전류를 전력 계기에 적합한 저압 저전류로 변환시켜주는 계기용 변성기(Instrument Transformer)로 나뉜다.

전력 변압기 및 GSU의 리드 타임 동향 (자료: Wood Mackenzie)

글로벌 변압기 시장 규모(단위 $십억) (자료: Market.us)

美, 2030년 이후 변압기 고장률 급증 예상

지난 3월 미국 재생에너지연구원(NREL)이 발표한 「배전 변압기의 장기적 수요에 대한 주요 동인」 보고서에 따르면, 전력 소비 증가, 청정에너지 발전 확대에 따른 전력망 부하 증가, 전기 인프라 노후화 등 다양한 요인에 의해 미국 내 전압기 수요가 급증하고 있는 추세다. 특히 데이터센터 증가, 산업 시설과 가정에서의 전기화 전환에 따른 추가 전력 수요 충족을 위해 배전 변압기 용량 또한 2050년까지 2021년 수준 대비 160~260%까지 확대되어야 할 것으로 추정했다.

일반적으로 변압기는 일부 부하 증가분을 수용할 수 있도록 설계되어 있다. 따라서 전기화로 인한 증가분 또한 일정 기간 흡수할 수 있다. 그러나 2030년 이후에는 부하 증가분에 대한 수용력이 한계치에 도달하여 변압기 고장률이 급증할 것으로 NREL은 예상했다.

한편, 글로벌 조사기관 <우드맥킨지(Wood Mackenzie)>에 따르면, 변압기 가격은 2020년 이후 평균 60~80% 상승해왔다. 또한 조사 결과, 제조 리드 타임(Lead time)은 지난 2년간 지속적으로 증가해 평균 115~130주에 달하는 것으로 나타났다. 특히 변전소 전력 변압기(Substation Power Transformer, SPT)와 발전소 승압 변압기(Generator Set-up Transformer, GSU)와 같은 대형 변압기의 리드 타임은 120~210주에 달해, 변압기 공급망 전반에 심각한 병목현상을 유발시키고 있는 것으로 알려졌다.

이처럼 전력 수요 증가와 교체 주기 도달, 친환경 에너지 발전 증가에 따른 전력망 추가 수요 등 복합적인 요인에 따라 변압기 시장은 앞으로 더욱 성장할 것으로 전망된다. 시장조사 업체 <마켓닷US>에 따르면, 지난해 글로벌 변압기 시장 규모는 680억 달러로, 향후 10년간 연평균 6.2% 성장해 2033년에는 1230억 달러에 달할 것으로 전망된다.

시설 확충에 나선 변압기 제조사들

미국의 변압기(용량 650kVA 이하의 유입식 변압기, HS 코드 8504.21 기준) 수입 규모는 코로나19 팬데믹으로부터의 경제 회복 및 2021년 인프라법(IIJA) 통과에 따른 수요 확대로 2022년 전년 대비 56.1% 증가한 것으로 나타났다. 2023년에는 미국 연준(FED)의 고금리 기조 지속으로 인한 건설 경기 위축에도 불구, 2022년 인플레이션감축법(IRA) 통과에 따른 신재생에너지 및 제조업 투자 확대로 인해 84.3% 증가한 것으로 나타났다.

변압기 주요 수입국은 멕시코, 한국, 브라질이며, 2023년 한국으로부터의 변압기 수입 규모는 2억2300만 달러였다. 이는 전년 대비 461.9% 증가한 수치로, 전체 수입액의 20.9%를 점유하며 수입국 중 2위를 기록했다. 동일 기간 중 브라질로부터의 수입액은 4,378.6% 증가했으며, 중국으로부터의 수입 또한 미-중 무역분쟁에 따른 종가세1) 적용에도 불구하고 184.1% 증가했다.

미국 전력시장에 변압기를 공급하는 주요 변압기 제조사들은 최근 급증하고 있는 수요에 대응하기 위해 제조시설을 확충하고 있다. 북미 최대 전력 변압기 제조업체 중 하나인 Virginia Transformer Corporation은 2023년 초 멕시코 치와와(Chihuahua) 소재 제2공장의 가동을 시작했고, 버지니아주 로어노크(Roanoke) 소재 기존 제조시설 확장을 위해 240만 달러를 투자한 것으로 알려졌다. 게다가 GE(제너럴 일렉트릭)와 멕시코 기업 Xignux의 합작사인 ProlecGE 또한 2023년 말 멕시코 몬테레이(Monterrey) 소재 변압기 제조시설에 8500만 달러의 추가 투자를 발표, 2025년 6월 완공을 앞두고 있다.

미국 시장에서의 가장 큰 변압기 수요처는 송·배전을 담당하는 전력 유틸리티 회사들이다. 그들은 연방 기관 등과 마찬가지로 규모에 따라 공개입찰 또는 수의 계약을 통해 변압기 등 전력 기자재를 구매한다.

대형 전력 변압기의 경우 각 프로젝트에 맞게 주문제작 해야 하는 경우가 많아, 유통 도매상을 거치기보다는 태양광, 풍력 등 신재생에너지와 프로젝트 EPC 기업, 대규모 건설 프로젝트 및 제조시설, 데이터센터 등에서 제조사에 직접 발주하는 경우가 많다.

중소형 변압기 또한 유틸리티 회사에서 직접 공개입찰 또는 수의계약을 통해 구매하거나, 다른 일반 전력 기자재와 마찬가지로 전력 기자재 도매상으로 대표되는 1차 수요처를 거쳐 건설사, 유틸리티 회사 등 최종 수요처로 유통되는 것으로 알려졌다. 이 밖에 기타 최종 수요처로 정부 및 공공기관, 중소 규모 공장, 쇼핑몰 등 상업시설, 대형 주거단지 등이 있다.

한국 기업들의 美 시장 진출 확대 기대

한편, 미국 국제무역위원회(USITC)에 따르면 HS 코드 8504.21의 용량 650kVA 이하 유입식 변압기에 대한 일반 과세율은 0%이다. 변압기 제품을 미국에 수출할 경우 요구되는 인증으로는 UL(Underwriters Laboratories Inc)이 있다. UL은 미국의 대표적인 안정성 평가 및 표준 개발 기관 중 하나로, 제품의 안정성과 규정 준수 여부를 평가한다.

그 외에 미국 전기전자학회(IEEE)의 인증, 국제표준화기구(ISO)에서 제정하는 환경 경영 시스템 표준인 ISO 14001, 품질경영 및 품질보증에 관한 규격인 ISO 9001 등을 보유할 경우 품질 및 안전성 입증에 더욱 유리할 수 있다.

에너지 설문회사 <리스타드에너지(Rystad Energy)>에 따르면, 미국의 총 전력 수요는 2010년 이후 약 4000TWh 수준에서 안정적으로 유지되었다. 이후 전기차 보급 확대에 따른 교통 부문 전기화 가속, 데이터센터 증설 트렌드에 따라 2030년에는 총 전력수요가 4500TWh에 달할 것으로 예측되어, 미국 변압기 및 전력 기자재 수요 증가의 주요 동인으로 작용할 것으로 보인다.

미국 에너지부 발표에 따르면, 미국은 송전선 및 변압기의 약 70%가 25년 이상 된 것으로 알려졌다. 통상 30년 정도로 언급되는 변압기 수명을 감안할 때, 사용 연한 임박에 따른 대규모 교체 수요가 발생할 것으로 예상된다. 미국 정부 또한 노후화된 전력 인프라의 대대적인 개선을 위해 지난해 10월 사상 최대 규모인 35억 달러 투자 계획을 발표한 바 있다. 미국 내 변압기 수요 대비 공급 부족 현상에 따라 변압기 설계 및 제조 기술에 경쟁력이 있는 한국 제품에 대한 문의 및 주문이 급격하게 늘고 있어, 한국 변압기 기업들의 진출 확대를 기대할 수 있을 것으로 예상된다.

현재 미국에서 유통되는 배전 변압기의 95% 이상이 방향성 전기강판(GOES)을 사용 중이나, 탄소 저감 추세에 따라 장기적으로는 아몰퍼스(Amorphous) 변압기에 대한 수요 또한 증가할 것으로 기대된다. 따라서 미국 진출을 도모하는 변압기 기업들은 꾸준한 기술 개발을 지속하는 한편, 현지 트렌드를 파악해 급변하는 수요에 대응할 수 있도록 준비해야 할 것이다.

미국 부문별 전력수요 증가 전망 (지료: Rystad Energy)

최근 4년(2019~2022) 지역별 전력 변압기 시장 규모 (자료: Global Market Insights)

전력망 건설 프로젝트 확충 中

배전 및 전력 변압기는 주로 송·배전에 활용되며 광업, 제조업 등 산업용과 병원, 호텔 등 상업용으로도 활용된다. 글로벌 리서치 기관인 <Mordor Intelligence>에 의하면 미국 내 배전 변압기 시장의 규모는 2023년 말 37억2천만 달러에 육박했으며, 2028년까지 연평균 3.8%씩 성장할 것으로 기대된다. 전력 변압기의 시장 규모도 2020년부터 지속적으로 성장 추세에 있다. 글로벌 조사기관인 <Astute Analytica>에 의하면 북미 전력 변압기 시장은 연평균 6.4%의 성장률을 기록하며 그 규모가 2030년에 64억4천만 달러에 달할 전망이다.

미국 내 변압기 시장 성장의 주요 원인은 전기차 보급 확대, 그리고 기존 송배전 설비의 노후화에 따른 교체 수요 등을 꼽을 수 있다. 테슬라(Tesla)의 판매량은 2020년에 29만 대를 기록한 후 2021년 30만 대, 2022년 54만 대로 증가했다. 전기차 보유 가구 수가 높아지며 미국 내 변압기 용량은 2022년 기준 1,903GVA를 기록했고, 이는 향후 10년간 연평균 2%씩 높아질 전망이다.

이런 추세에 맞추어 미국 교통부 연방고속도로청(FHWA)은 2023년 2월 <연방 전기차 인프라 예산 지원 프로그램>을 발표했다. 여기에는 인프라투자법(2021년)의 예산 중 약 50억 달러를 주(州) 및 지방 정부의 전기차 인프라 구축을 위한 연방 보조금으로 활용하겠다는 내용이 포함되어 있다. 미 국토부는 가정용 및 공공 충전소에 전력 공급을 위해 2022년 3개 주요 전력망 건설 프로젝트를 승인했으며, 추가로 3개 프로젝트를 검토 중이다. 이로 인해 송·배전용 변압기 수요 또한 동반 상승할 것으로 기대된다.

변압기 부분품 수입액도 꾸준히 성장세

HS CODE 8504.90 기준, 미국의 변압기 부분품 수입액은 2022년 기준 전년 대비 25.79% 증가한 20억4천만 달러로, 2018년 이후 꾸준히 성장세를 유지하고 있다. 수입 비중은 상위 3개국(멕시코, 중국, 캐나다)이 50%가량을 차지하고 있다. 상위 3개국의 전년 대비 증가율은 멕시코가 32.4%, 중국이 22.8%, 캐나다가 41.2%이다. 2022년 기준 한국의 총수입액은 5300만 달러로 전년 대비 39.1% 증가했다.

이 밖에도 상위 3개국을 제외하면 모두 수입점유율이 10% 미만이며 전반적으로 전년 대비 성장했다. 다만, 태국(점유율 3.74%) 및 일본(3.44%)은 전년 대비 각각 21.1%, 9.2% 감소했다.

미국 변압기 시장은 ABB(전기모터, 발전기, 송배전), GE(전기 및 전자 장비 등), Siemens AG(송배전, 에너지 관리 시스템), Toshiba Corporation(컴퓨터, 전자기기), Neeltran(변압기, DC 컨버터) 등 5대 기업이 전체 시장의 약 60%를 차지하고 있다. 그 외에 Schneider Electric, Lenco Electronics, Hitachi Ltd 등 다수의 기업이 시장에 진입해 있다. 각 기업은 추가 점유율 확보를 위해 환경친화적 변압기 개발 등 기술 개발을 통한 경쟁력 확보에 집중하고 있다.

미국 상무부가 2020년에 발표한 보고서에 의하면, 미국 변압기 시장의 수입 의존율은 82%로 내수 시장은 전체 시장의 20%가량을 차지한다. 납품은 제조업체가 현지 에이전트를 통해 변압기 수요가 있는 프로젝트 등에 공개 입찰하는 방식으로 진행되고 있다.

미국 내 주요 수입 업체로는 2022년 기준 Hyundai Power Transformer(변압기, 라디에이터 등), Tmeic Power Electronics(변압기, 부스바 등), I Tech USA Inc(변압기, 스트랩 등), Speciality Transformer Components(밸브, 변압기 등), Tesla Gigafactory(부스바, 볼트 등), Hilton Management(변압기, 인덕터 등), 3 Plus Logistics(종이, 변압기, 인삼 등), Coil Winding Specialist Inc(인덕터, 변압기 등), Hyundai Electrci America Corp(변압기, 변전소 등), Smc Project Management LLc(종이, 변압기 등) 등이 있다.

미국 내 주요 수입업체인 한국 기업 Hyundai Power Transformer의 앨라배마 공장 전경 (출처 : Hyundai Power Transformer)

美 진출 계획한다면 안전 인증 미리 준비해야

미국 국제무역위원회(ITC)에 의하면, HS Code 8504.90 제품은 한-미 FTA 협정세율 대상으로 한국산 제품은 무관세가 적용된다. 또한 수출을 위해서는 UL 인증 및 IEEE 인증이 요구된다. UL 인증은 미국 최초의 안전 규격 개발 기관인 UL에서 발급하는 안전 인증으로, 통상 전기·전자 제품 수출 시 요구된다. IEEE 인증은 미국 전기전자학회(IEEE)에서 변압기의 단락강도, 고온 가속 열화 시험 등을 거쳐 발급한다.

전기차 보급에 따른 전력 사용량 증가 및 노후화에도 불구하고, 미국은 변압기 공급 부족 현상을 겪고 있다. 이로 인해 신규 변압기를 설치하는 데 걸리는 기간이 2021년 2개월에서 2022년 12개월로 급증했으며, 유틸리티 기업의 20%는 이미 전력 공급망 프로젝트 진행을 중단하거나 지연하고 있다.

미국 변압기 시장의 높은 수입 의존율로 인해 단기적으로 변압기 부족 현상을 해결하기 위해 한국 기업에게 진출 기회의 문이 활짝 열릴 것으로 보인다. 對미국 수출을 위해서는 UL 등 안전 인증이 필요하므로, 미국 진출을 계획하고 있는 업체라면 사전에 확보해 두는 것이 좋다.

1) 2024년 6월 현재 미국 통상법 301조에 따라, HS 코드 8504.21에 해당하는 중국산 변압기 제품에 대해서는 25%의 추가 관세를 부과하고 있다.