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ⓒ픽사베이

 

스마트폰으로 인터넷을 검색할 때, 대중교통을 이용하며 교통카드를 찍을 때, 우리 생활 곳곳에서는 무선 통신이 사용되고 있는데요. 그렇다면 무선 통신은 무엇일까요? 무선통신은 3kHz에서 300GHz까지의 전자기파를 이용해 선에 의한 연결 없이 정보를 전달하는 통신 기술입니다. 그리고 이러한 통신을 가능하도록 하게 해주는 것이 통신망입니다.

 

전력 분야에서도 무선통신 기술이 사용되고 있습니다. 대표적으로 전력망 지능화 사업이 있습니다. 이것은 기존 전력망에 사물인터넷*과 AI 기술*을 적용해 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 정보를 교환하도록 하는 사업입니다. 지능형 전력망이 적용되면 소비자는 전기요금이 저렴할 때 전기를 쓰고, 전력 공급자는 전력사용현황을 실시간으로 파악하여 전기를 저장했다가 전력 사용이 많은 시간대에 공급하는 등의 탄력적인 운영이 가능해지게 됩니다.

 

* 사물인터넷이란, 인터넷을 기반으로 모든 사물을 연결하여 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스입니다.

* AI 기술이란, 인간의 학습능력과 추론능력, 지각 능력, 자연언어의 이해능력 등을 컴퓨터 프로그램으로 실현한 인공지능 기술입니다.

 

그러나 현재 한전이 전력설비 제어를 위해 지정받은 380MHz의 주파수 대역은 7.2 kbps의 전송속도로, 지능형 전력망에서 요구하는 9.6~1,500 kbps 속도에 크게 못 미치고 있습니다. 게다가 대당 70만 원의 높은 구축비용이 필요하죠. 따라서 한전의 기존 무선통신 방식으로는 지능형 전력망 활용에 제약이 있었는데요. 이러한 문제를 해결하기 위해 전력연구원은 한전이 보유한 주파수를 활용해 전력망에 최적화된 무선통신기술인 e-WSN을 개발했습니다.

 

e-WSN이란?

e-WSN 통신칩 ⓒ전력연구원 홈페이지

 

e-WSN(Wireless Sensor Network for Energy System)은 전력서비스를 위한 전용대역인 380 ㎒대역을 기반으로 다음과 같이 전력통신망의 요구사항인 초연결성, 실시간성, 보안성을 만족시킨 통신기술입니다.

 

⦁초연결성 - 신호가 도달하지 못하는 음영지역을 최소화

⦁실시간성 - 데이터를 양방향으로 동시에 전송할 수 있도록 전송 지연 최소화

⦁보안성 - 암호 모듈을 통한 안정된 서비스 제공

 

e-WSN 기술 비교 ⓒ전력연구원 홈페이지

 

또한, e-WSN은 주파수 효율이 높은 변조* 방식을 통해 통신 속도를 100 kbps로 향상하여 기존 방식보다 약 15배 많은 데이터를 보낼 수 있습니다. 전력연구원에서는 이러한 e-WSN을 하나의 반도체 칩으로 구현함으로써 경제성을 확보했는데요. 가격은 2~3만 원으로 정말 저렴하죠?

 

*변조란, 정보를 저장, 전송하기 위해 전기적 신호로 변환하는 것을 말합니다.

 

e-WSN 통신칩 활용

e-WSN 구성도 ⓒ전력연구원 홈페이지

 

e-WSN 기술을 이용하면 전송할 수 있는 데이터양이 늘어나므로 다양한 전력서비스 제공을 위한 통신인프라를 구축할 수 있습니다. 원격검침은 물론, 전력사용량 모니터링 및 수요관리 서비스, 과금 및 충전량 등의 정보를 교환하는 전기차 충전시스템 등에 활용할 수 있습니다. 또한, 신뢰성 있는 실시간 통신환경 구축이 가능해짐에 따라 전력설비의 원격감시 및 제어를 수행하는 배전 지능화, 분산전원* 등 제어용 통신망뿐만 아니라 다양한 사물인터넷 서비스에도 활용될 예정이랍니다.

 

*분산전원이란, 소규모로 전력소비 지역 부근에 분산하여 배치가 가능한 발전설비입니다.

 

이번 개발을 통해 한전이 매년 지출하는 통신망 임차비를 절감하고, 향후 연간 1조 원 규모에 달하는 전 세계 사물인터넷 시스템 시장 진입도 가능할 것으로 기대합니다. 개발된 기술은 한전에서만 사용하는 것이 아닌 전력 분야에 폭넓게 활용될 수 있도록, 한국정보통신기술협회(TTA)의 단체표준으로도 제정됐습니다.

 

이처럼 한국전력에서는 전력산업뿐만 아니라 전력산업의 기반이 되는 통신 분야에서도 자체 개발에 힘쓰고 있습니다. 이렇게 개발된 무선 통신 기술은 전력서비스 사업에서 큰 밑거름이 될 것입니다. 전력과 통신의 만남에 있어서 앞으로는 또 어떤 변화를 우리에게 가져다줄까요?

 

 

 


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