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한전 본사에서 만날 수 있는

스마트 그리드 월드



지난 2월 13일에 4차 산업혁명위원회와 국토교통부는 부산과 세종에 조성하는 스마트 시티 국가 시범도시 시행계획을 발표했습니다. 스마트 시티정보통신기술(ICT)과 빅데이터 등 신기술을 접목시켜 각종 도시문제를 해결하는 도시인데요. 4차 산업혁명 기술의 총집합이라 부를 수 있답니다. 정부는 이런 스마트시티 조성으로 자원 및 인프라, 에너지 부족, 교통 문제 등 도시화에 따른 문제들을 해결할 수 있을 거라 기대하고 있어요.



▲ 한국전력 본사 ⓒ이요한



이런 스마트시티를 미리 체험해볼 수 있는 곳이 있는데요, 바로 나주에 위치한 한국전력 본사 1층에 위치한 스마트 그리드 월드랍니다! 지금부터 함께 살펴보실까요?





▲ 한국전력이 꿈꾸는 스마트 에너지 시티 ⓒ이요한



한국전력이 꿈꾸는 스마트시티는 무엇일까요? 바로 스마트그리드 기술을 접목한 스마트 에너지 시티인데요. 이 도시는 스마트그리드와 ICT 기술을 기반으로 에너지 이용을 효율화하고, 자원 소비와 운영비용을 줄이는 지속 가능한 저탄소 친환경 미래도시예요. 에너지를 효율적으로 이용하는 덕분에 전기를 많이 발전하지 않아도 전력수요를 감당할 수 있는 도시랍니다.



▲ 미래 스마트 시티 개요 ⓒ이요한



스마트 에너지 시티의 핵심 기술은 무엇일까요? 대표적으로 건물의 에너지를 효율적으로 관리해주는 시스템인 K-BMS(KEPCO-Building Management System)에서 FEMS(Factory Energy Management System), BEMS(Building Energy Management System), HEMS(Home Energy Management System)와 실시간 전력량을 측정해주는 AMI(지능형 원격검침), EV 충전소를 이용한 V2G(Vehicle To Grid) 등이 있답니다. 이런 시스템의 작동 방식을 한눈에 알아보기 쉽도록 전시해놓은 공간이 한전 본사 1층에 위치해 있어요.



▲ 스마트 그리드 월드 ⓒ이요한



한전 본사 정문에 들어서면 곧바로 스마트 그리드 월드 개요도가 보이는데요. 스마트 그리드전력과 ICT의 융합을 통해 전력을 지능화·고도화한 전력망이에요. 그 덕에 고품질의 전력서비스를 제공하고 에너지 이용 효율을 극대화할 수 있죠.



▲ 스마트 그리드 개요도 ⓒ이요한




기존 전력망에서는 발전소에서 생산한 전기를 송전-변전-배전 과정을 통해 일방적으로 각 가정, 빌딩, 공장에 공급했어요. 이에 반해 미래의 스마트 그리드 시스템에서는 태양광, 풍력 발전소를 통해 전력을 생산하고 ESS(Energy Storage System)에 남은 에너지를 저장해놨다가 필요할 때 사용할 수 있어요. 또한 K-BMS 시스템을 이용해 각 빌딩은 전력을 효율적으로 사용하고 AMI를 통해 고객과 양방향으로 정보 교환할 수도 있답니다.



▲ 전기차 충전 시스템 ⓒ이요한



스마트시티의 핵심인 전기차 충전을 체험해볼 수 있는 공간도 있는데요. 특히 V2G(Vehicle To Grid) 기술에 대해 알 수 있어요. V2G 기술은 전기차에 저장되어 있는 배터리를 ESS처럼 활용하는 기술을 의미한답니다. 전기차 10만 여대가 1시간에 5kW 용량으로 동시에 방전할 경우 화력발전소 1기에 맞먹는 수준의 전력을 공급할 수 있다고 해요. 따라서 전력을 효율적으로 관리할 수 있는 시스템이죠.



▲ HEMS(Home Energy Management System) ⓒ이요한



스마트 에너지 시티에서는 각 가정집에 있는 가전제품뿐만 아니라 빌딩의 냉난방 설비, 콘센트, 조명 등 에너지를 많이 소비하는 기기에 IoT 기술이 접목돼 있어요. 그 덕에 불필요한 에너지 낭비를 확 줄일 수 있죠.



▲ HEMS 핵심 기술 ⓒ이요한



또한 각 가정은 태양광 패널로부터 전기를 공급받고, 스마트 분전반을 통해 에너지를 저장했다가 필요할 때 꺼내 쓸 수 있답니다. 스마트계량기를 통해 한전과 전기 사용량에 대한 정보도 상호 공유할 수 있고요. 이런 과정을 통해 에너지가 정말 효율적으로 관리될 수 있겠죠?



▲ AMI기술 ⓒ이요한



한국전력은 2020년까지 전국에 지능형 계량기인 AMI를 모두 설치할 예정이랍니다. 그러면 우리가 통신 데이터 사용량을 실시간으로 알 수 있는 것처럼, 전력 소비량 역시 실시간으로 알 수 있어요. 더불어 많은 부가가치를 창출할 수 있다고 해요!



▲ Smart Energy Building인 한전 본사에 대한 전시물 ⓒ이요한



신재생에너지와 관련된 이런 신기술들이 실제로 접목된 건물들이 현재도 존재한답니다. 나주에 위치한 한전 본사 건물이 대표적인데요. 본사 건물은 태양광, 풍력, 태양열, 지열 등 신재생에너지를 활용해 전체 전력 사용량 중 42%의 에너지를 공급하고 있답니다. 더불어 K-BMS를 이용해 에너지를 관리함으로써 에너지 소비량을 63%나 절감하고 있죠. 그래서 총 에너지 자급률을 51% 정도 유지하고 있답니다.



▲ 전력 IoT기반 미래형 설비 관리 모델 ⓒ이요한



만약 전국에 위치한 수많은 전주에 IoT 기술을 접목한다면 어떨까요? 정전이 일어나도 바로 문제점을 찾을 수 있어서 신속한 대응이 가능하겠죠. 더불어 기상 분석, 스마트 파킹 서비스 기능, 범죄 치안, 상권분석 등의 공공서비스까지 제공할 수 있답니다.



▲ ESS가 접목된 스마트 그리드 전력망 ⓒ이요한



스마트 그리드가 실현되기 위해선 ESS가 반드시 필요하답니다. 왜냐하면 전력망에는 발전량이 일정 이상으로 규칙적으로 공급되어야 하거든요. 하지만 신재생 에너지의 특성상 전기를 불규칙하게 생산할 수밖에 없죠. 그래서 신재생에너지와 ESS가 연계해 전력을 공급한답니다.


또한 가격이 저렴한 심야시간대에는 남는 전기를 저장해놨다가 전력 사용이 많을 때 방전해서 사용할 수도 있어요. 그 덕에 효율적인 전기 이용이 가능하죠.



▲ 신지중 모델 ⓒ이요한



신지중배전망에 대해 소개하는 홍보관도 마련되어 있답니다. 신지중배전망 또한 ICT 기술을 기반으로 운영되고 있는데요. 특히 한국전력은 세계 최고 수준의 최첨단 설비 운영기술을 보유하고 있어요. 실시간으로 전력의 흐름을 파악할 수 있는 실시간 계통해석, 원격 진단, 계통 조작 및 고장예지 등 배전 지능화 시스템을 통해 배전설비관리 효율성을 극대화하고 있죠.



▲ 전력서비스 어제와 오늘 ⓒ이요한



과거 전력 공급 방식과 미래 전력 공급 방식을 서로 비교해볼 수 있는 전시물도 있는데요. 우리나라는 과거에 전주 중심의 전력 공급체계를 갖췄었지만, 1986년 아시안게임과 88올림픽을 기점으로 지중 전력 공급이 본격적으로 시작됐답니다.



▲ 환경을 생각하는 신개념 지중 공법 ⓒ이요한



현재는 전선을 지하에 매설하고, 전력기기는 지상에 설치하는 방식이 보편화돼있는데요. 미래에는 기기 설치 장소와 주변 환경이 조화롭게 어우러지도록 돕는 다양한 공법을 개발해 보행자 편의 개선, 도시경관 조화를 추구하고 있답니다.



▲ 좌) 지상개폐기 내부, 우) 지상변압기 내부 ⓒ이요한



도시에서 길을 걷다 보면 지상 개폐기와 지상변압기가 설치된 모습을 볼 수 있는데요. 그 내부가 궁금하지 않으신가요? 이곳에서 해당 기기들의 내부를 볼 수 있답니다!


지상 개폐기는 선로의 전기 흐름을 잇거나 끊어주는 스위치 역할을 합니다. 지상 변압기는 변전소에서 높은 전압으로 보내주는 전기를 가정에서 사용할 수 있도록 낮은 전압으로 바꿔주는 장치인데요. 낮은 전압으로 송전하면 전력 손실이 높아지기 때문에, 고압으로 전기를 보낸 후 가정이나 빌딩 주변에서 변압기를 통해 저압으로 바꿔주는 방식을 사용하기 때문에 지상 변압기가 필요한 거랍니다.





▲ 한전 본사 스마트그리드 월드 ⓒ이요한



이렇게 한전 본사 1층에 위치한 스마트 그리드 월드를 통해 스마트 시티 세상을 엿볼 수 있었어요. 2022년까지 부산과 세종에 조성될 스마트시티! 꼭 한번 방문하여 4차 산업혁명 신기술을 온몸으로 느껴보고 싶네요~!!




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