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전기를 인터넷처럼 쓴다? 미래 전력망 ‘스마트 그리드’

  • 2014.06.09.
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‘전기에너지의 인터넷화’.

이는 스마트 그리드를 이해하기 쉽게 한 마디로 설명한 말입니다.

스마트 그리드는 전력공급자와 소비자가 전기 소비 및 공급 정보를 서로 동시에 교환할 수 있는 정보기술시스템입니다.

이 시스템을 사용하면 에너지효율을 대폭 높일 수 있기 때문에 스마트 그리드는 미래의 전력망으로 주목받고 있습니다.

첨단 전력 기술로 기대를 모으고 있는 스마트 그리드에 대해 알아봅시다.

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미국 펜실베이니아대 와튼스쿨의 세계적인 경제학자인 제레미 리프킨 교수는 그의 저서 <3차 산업혁명>에서 인터넷 기술과 재생에너지가 결합해 강력한 3차 산업혁명이 발생할 것이라고 주장하고 그 과정을 설명했습니다.

뉴욕타임즈의 유명 칼럼니스트 토머스 프리드먼 역시 양방향 통신이 가능한 지능형 전력망을 통해 미래 에너지부문의 인터넷화가 이뤄지게 될 것이라고 예측한 바 있습니다. 이들이 예측한 지능형 전력망이 바로 스마트 그리드입니다.

이렇듯 스마트 그리드는 향후 에너지 산업에 큰 변화를 불러일으킬 ‘꿈의 기술’이라고 말할 수 있습니다.

현재 우리가 쓰고 있는 전력망은 발전소에서 전력을 만들어 소비자에게 일방적으로 공급만 하는 단순한 구조를 띠고 있습니다.

하지만 스마트 그리드가 갖춰지게 되면 큰 변화가 나타납니다. 전기의 생산과 소비를 실시간으로 기록, 점검할 수 있고 이를 생산자와 소비자가 동시에 공유할 수 있기 때문에 전력을 효율적으로 관리할 수 있답니다.

 

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또한 각 장소에서 사용하는 스마트 가전제품과 스마트 그리드가 자동 네트워킹 되면 전력 소비의 절감과 유효적절한 배분 및 관리가 가능해 지게 됩니다.

이에 따라 절감되는 전기사용량은 15%까지 가능할 것으로 전문가들은 관측하고 있습니다.

스마트 그리드는 에너지 생산뿐 아니라 소비도 최적화할 수 있기 때문에 에너지가 필요할 때, 이를 주고받을 수도 있습니다. 즉, 가정과 사무실, 공장, 발전소, 자동차 등 전기를 사용하는 주체끼리 정보를 교환해 필요한 에너지를 배분해 사용할 수 있게 되는 것입니다.

 

요즘 신재생에너지가 미래의 에너지원으로 주목받고 있지만, 여기에는 한계가 있습니다.

즉, 발전량이나 기후 조건, 지리적인 제한, 발전 단가 때문에 전력 생산에 한계가 있어 아직까지는 기존의 에너지를 대체할만 한 대안이 되고 있지 못합니다.

그러나 스마트 그리드가 보편화 되면 이같은 신재생에너지의 단점을 보완할 수 있는 길이 열립니다.

태양열, 풍력, 조력 등 신재생에너지로 만든 전기를 스마트 그리드를 활용해 에너지저장장치(Energy storage system)에 보관했다가 전력 수요가 많을 때 적정 가격에 판매할 수 있도록 할 수 있기 때문입니다.

 

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스마트 그리드가 활성화 되면 현재 전 세계인이 사용하는 인터넷 처럼 전기를 사용하는 전 세계의 모든 가구들이 연결되는 어마어마한 전력 네트워크가 될 것입니다.

이에 따라 스마트 그리드와 관련한 새로운 산업들이 나타날 것이고 일자리도 크게 늘어날 것입니다. 국제에너지기구(IEA)에서는 오는 2030년까지 전 세계적으로 스마트 그리드와 관련해 최소 2조9,880억 달러의 시장이 창출될 것으로 전망하기도 했습니다.

 

스마트 그리드의 역할은 이뿐만이 아닙니다. 스마트 그리드는 전기차 충전 시스템으로 널리 활용될 것이며, 혹서기나 혹한기에 닥칠지 모를 전력 대란을 예방할 수 있는 대안이 될 수 있습니다.

 

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기름 한 방울 나지 않는 우리나라에서 스마트 그리드 시장은 특히 미래성 있는 분야입니다. 이 때문에 우리나라는 일찍부터 스마트 그리드 사업화를 추진해 이 분야에서 선도적인 위치를 차지하고 있습니다.

우리나라는 지난 2004년부터 산학연 기관과 전문가들을 통해 기초기술들을 개발해왔습니다.

2008년에는 구체적 기술로 스마트 그리드를 선정하고 지능형 전력망구축위원회를 신설했습니다.

또한 2009년부터 제주도 구좌읍 일대의 약 6,000호를 대상으로 세계 최대 규모의 스마트 그리드 실증단지를 구축했습니다.

같은 해 출범한 한국스마트그리드 사업단은 정부의 스마트 그리드 사업을 체계적으로 지원하고 있습니다.

한국스마트그리드 사업단은 소비자 전력관리장치인 ‘Advanced Smart Meter’, 전기 자동차 충전 인프라, 분산형 전원(배터리), 실시간 전기요금제, 자기치유 가 가능한 전력망, 신재생 에너지 제어 기능, 직류 전원공급, 전력 품질 선택 등을 필수 구성요소로 하는 스마트 그리드 비전을 발표하기도 했습니다.

2010년부터는 이 단체 주도로 본격적으로 기술 실증에 착수해  2030년 스마트 그리드시스템 구축 완료를 목표로 지난 2011년부터 시범도시를 중심으로 대규모 보급을 추진하고 있습니다.

 

우리나라와 같은 스마트 그리드 구축 사업은 세계 여러 나라에서도 적극 추진하고 있습니다.

미국은 2009년 스마트 그리드 사업에 34억 달러 규모의 예산을 책정했고, 중국은 2020년까지 스마트 그리드 분야에 4조3,000억 위안을 투자할 계획입니다.

일본은 지난 2011년 184억엔, 2012년 261억엔의 예산을 들여 스마트그리드 시스템 구축에 지원하고 있습니다.

 

기존 전력망에 컴퓨터 정보기술을 접목해 에너지 효율을 최적화하는 ‘전력의 인터넷’ 스마트 그리드는 작게는 소비자의 일상생활에서 변혁을 일으킬 것이며, 크게는 전 세계적으로 에너지산업에 혁명을 가져다줄 것입니다.

산업과 에너지, 나아가 환경까지 위하는 스마트 그리드가 그리는 미래! 무척이나 밝습니다.

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