1. 녹색 성장의 원동력과 그린 IT의 중심인 스마트 그리드란 무엇인가
스마트 그리드(Smart Grid)란 기존의 전력망에 IT 기술을 접목해 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하고자 하는 차세대 전력망을 말합니다. 스마트 그리드 시스템은 에너지 절약을 유도하고 피크 전력 감소에 따른 투자설비 절감 효과를 기대할 수 있고, 신재생 에너지의 전략 생산 불규칙성을 해결하기 위한 방안으로 등장하였습니다.
이 문서에서는 스마트그리드의 특징과 스마트 그리드를 구현하기 위한 상세 기술에는 어떠한 것이 있는지 기술되어 있습니다.
2. 스마트 그리드는 어떠한 구성요소로 이루어지는가
스마트 그리드의 3단계 기술구조는 발전소에서 얻는 대전력을 배전소까지 송배전 하기 위한 전력제어망(송배전망)과 가정이나 오피스 부하 제어를 담당하는 스마트미터 정보를 주고받는 통신망(정보통신망), 정보통신망을 인프라로 활용한 애플리케이션이나 서비스로(서비스)로 나누어집니다.
3. 스마드 그리드에서 사용되는 주요 기술은 어떠한 것이 있는가
스마트 그리드를 운영하기 위해서는 기존의 전력기술과 IT기술을 접목한 지능형 전력 관리 시스템이 구성되어야 합니다. 컴퓨터나 통신기술을 활용하여 현장에 직접 가지 않고도 원거리에 산재되어 있는 배전선로용 개폐기를 조작하고, 고장구간을 자동 색출할 수 있는 전력설비 원격제어 시스템을 도입해 정전구간 및 정전 시간을 최소화시키는 효과를 낼 수 있습니다. EMS(Energy Management System)이라 불리며 급전 종합 자동화 설비(EMS), 원격감시제어설비(SCADA), 배전자동화 시스템(DAS)의 계층 구조로 설계될 수 있습니다.
AMI(Advenced Metering Infrastructure) 기술을 적용하면 지능형 전력량계, 소비자 수요반응기기, 지능형 전력정보 관리시스템, 지능형 전력서비스 네트워크 등을 이용하여 기존 원격검침(AMR) 보다 향상된 기능을 제공할 수도 있습니다.
HAN(Home Area Network) 기술은 주로 가정 내에서 스마트미터와 같은 게이트웨이와 소형 전력기기를 연결하는 통신망 혹은 통신규약을 말합니다. Zigbee, PLC(Power Line Communication)과 같은 것들이 있으며 이를 통해 스마트그리드 네트워크에서 서로 정보를 주고받을 수 있게 됩니다.
전력 사용률을 스마트하게 관리하게 하는 방안으로 수요반응(DR: Demand Response) 기술이 있는데, 계약 혹은 자의에 의해서 전력 피크시 전력 사용을 축소시키는 기술 혹은 시스템을 말합니다. 수요 측 에너지 관리(DSEM), 자동화된 오류 검출과 진단(AFDD), 더 나아가 건물 시스템 확장과 voice, video, lighting, UPS 관리까지 DR 기술에 적용시킬 수 있습니다.
전력망에 IT가 결합됨에 따라 정보통신 네트워크 기기에서 발생하고 있는 고객의 프라이버시 노출, 정보 도용, 사용요금 조작은 물론 전력 시스템 마비 등의 보안 문제가 나타날 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 스마트 그리드 전반적으로 새로운 기술적인 보안 대책이 반드시 적용되어야 합니다.