◆ 한국형 에너지관리시스템(K-EMS) 개발
한국전력거래소(이사장 박수훈)는 전력산업 연구개발사업 국가전략과제인 '한국형 에너지관리시스템(K-EMS) 개발' 과제를 수행하고 있다.
에너지관리시스템(EMS)이란 전력거래소 중앙급전소에 설치돼 있는 실시간 전력계통 운영을 위한 첨단 IT 설비를 말한다. EMS는 우리나라 전력계통을 실시간으로 감시, 제어하는 한편 계통주파수가 규정 주파수를 유지할 수 있도록 자동으로 조정하면서 우리나라 전체 전력생산비용이 최소가 되도록 각 발전소의 발전기 출력을 제어한다. 또한 실시간으로 전력계통의 안전성을 분석해 볼 수 있고 급전원 훈련 기능을 보유하고 있어 전력계통 운영을 위한 핵심 설비라고 할 수 있다.
이렇게 중요한 설비임에도 불구하고 그동안 우리나라는 시장규모가 작아 민간기업이 투자를 기피해 왔다. 따라서 EMS 설비를 전적으로 외국 제품을 도입, 운영함으로써 외화 유출로 이어졌다. 뿐만 아니라 원천기술을 보유한 해외 제작사의 기술이전 기피 등으로 EMS 설비의 기술 자립에 많은 애로를 겪으며 인해 국산화 필요성이 절실하게 대두 되어 왔었다.
이에 따라 정부는 EMS 개발을 국가전략과제로 기획해 정부와 민간이 공동으로 연구비를 투자하고 전력거래소가 EMS 설계와 실제 전력계통 운전상황에서 EMS를 시험할 수 있는 실증시험설비를 구축하기에 이른다. 이로써 전력거래소는 연구개발 사업을 총괄함으로써 한국형 EMS를 개발할 수 있게 됐다.
한국형 EMS의 개발은 총 5년간에 걸쳐 진행되며 이를 다시 2단계로 나누어 개발을 진행한다. 1단계 3년 동안은 EMS 기능의 기본 기능인 감시제어 및 자료취득 기능을 중심으로 베이스-라인(Base-Line) EMS를 개발해 실증시험을 거친다. 나머지 2단계 2년 동안은 기존 베이스-라인 EMS에 발전계획 기능을 부가한 원형(Prototype) EMS를 개발해 실증시험을 거치게 된다. 이후 최종적으로는 전력계통해석기능과 급전원훈련 기능을 부가한 최대눈금(Full-Scale) EMS를 개발해 실증시험을 거침으로서 한국형 EMS의 개발을 완료할 방침이다. 개발기간 동안 실증시험설비는 전력거래소 후비급전소에 설치될 예정이다. 또 개발이 완료된 한국형 EMS는 전력거래소 후비급전소의 EMS로 사용될 계획이다.
한국형 EMS의 개발을 통해 전력계통운영의 핵심 인프라인 EMS 구축기술을 확보함으로써 전력IT 기반기술의 해외 의존을 탈피하고 전력산업 환경 변화, 정책변화에 전력IT 기술의 신속지원이 가능하게 된다. 또한 국내 전력분야 IT 기술의 비약적인 발달과 핵심기술에 대한 전문기술자 육성을 통해 전력기술 인력의 저변 확대를 달성하게 된다. 연구개발에 참여하는 산업체는 참여 연구원 및 연구기관과 공동 또는 단독으로 해외 수출시장 진출 및 전력IT 산업분야의 해외 진출이 가능해질 전망이다. 아시아, 중동 지역에서 전력거래소의 EMS 운영에 대한 높은 인지도 및 한국의 IT 강국에 대한 이미지 효과를 결합해 수출 전략을 수립하면 글로벌 기업과의 경쟁에서도 뒤지지 않을 것으로 관련업계는 판단하고 있다.
이를 통해 전력계통운영의 핵심 인프라인 EMS 구축기술을 확보함으로써 전력IT 원천기반기술의 해외 의존을 탈피하고 국내 전력IT 산업의 국제경쟁력 강화를 최우선 과제로 삼고 있다. 한국전력거래소는 후비급전소의 기존 EMS 교체시점(2012년경)에 한국형EMS로 대체 시 막대한 외화 유출을 방지할 것이라고 밝혔다.
2010년 기준으로 도입비 및 5년간 유지보수 외화소비 억제를 계산하면 도입비 694억원과 유지보수비용 250억원 등 총 944억원의 외화 유출을 막을 것이라는 것이 전력거래소의 설명이다.
이 프로젝트의 추진계획은 전력거래소의 후비급전소에 한국형EMS 시험설비(Test Bed)를 구축해 실제와 동일한 환경에서 실증시험을 거쳐, 실제 전력계통운영 업무에 적용할 수 있는 실용화 EMS로 개발한다는 것이다.
또 개발 대상 기술의 난이도 및 우선순위를 선정해 3단계로 구분하여 순차적으로 개발할 계획이다.
김성학 한국전력거래소 정보기술처장은 "세계 주요 전력사의 요구사항을 충실히 반영하고 전력IT 표준화 기술기준도 적극 반영해 한국형 EMS가 세계 시장에서 경쟁력을 지닐 수 있도록 하여 참여기업의 해외 수출을 적극 지원할 방침이며 한국형 EMS를 세계 표준형 EMS로 개발을 이번 프로젝트의 중점 포인트로 삼고 있다"고 말했다.
김정보기술처장은 "EMS는 5개 세부과제별 연구개발 결과를 통합해야 제 기능을 발휘할 수 있어 연구에 참여하는 15개 산ㆍ학ㆍ연 각 기관이 서로 유기적이고 적극적인 협력을 통해 연구개발을 수행할 방침"이라고 설명했다. 또 "개발이 완료된 한국형 EMS는 전력거래소 후비급전소의 EMS로 사용될 계획이며 개발 기술의 사업화를 통해 외국으로부터의 EMS 도입에 따른 외화유출을 방지할 수 있음은 물론 전력 IT 기술의 선진화 및 국가 경쟁력 향상에 기여할 것"이라고 덧붙였다.
지능형 송전 네트워크 감시ㆍ운영시스템은 IT 기술을 이용해 송전 설비의 잠재력을 최대한 이용하고, 아울러 계통사고 및 자연재해 등에 대비할 수 있는 위기관리시스템을 위성통신망을 이용해 구축하는 것을 골자로 하고 있다. 이를 통해 송전 네트워크의 효율 향상 및 신뢰도 향상에 기여할 뿐만 아니라 새로운 산업 창출에 기여하는 것을 최대 목표다.
이 프로젝트는 한국전기연구원이 총괄주관기관으로 총 사업기간 2005년 10월~2010년 9월까지 총 60개월의 기간이 소요될 예정이다. 총 사업비만도 133억3200만원이 들어간다. 여기엔 전력기금과 민간투자 각각 66억6600만원이 투입된다. 참여기업은 총 7개 기업이다.
이 프로젝트의 세부 과제는 세 가지로 나뉜다. ▲송전설비 온라인 감시시스템 개발 ▲전력계통 무효전력(전력전송에 기여하지 않는) 관리시스템 개발 ▲위성망을 이용한 위기관리시스템 개발이다.
송전설비 온라인 감시시스템은 송전설비의 상태(수목 접촉, 온도, 송전용량 등)를 실시간으로 감시함으로써 사고 유발 요인을 사전에 제어하고, 송전용량에 대한 운전 여유 제공한다.
전력계통 무효전력 관리시스템은 일정 지역 내 모든 무효전력 설비의 여유를 고려해 제어함으로써 전압안정도 대처 능력을 높이고 송전손실을 줄일 수 있는 방안 제공하는 것이다. 마지막 과제인 위성망을 이용한 위기관리시스템은 자연재해 시에 기존의 상용 통신망으로는 통신이 불가능한 사태가 발생할 수 있으므로 위성망을 이용해 자연재해 시에도 통신할 수 있는 위기관리시스템 구축하는 것이다.
이러한 세 가지 세부과제를 완성해 사고 유발 요인 제어 및 운전 여유를 고려한 제어를 통해 사고를 미리 방지함으로써 전기품질 향상시키고 유지보수 비용 절감과 설비운영 최적화를 통해 차세대 전력관리 기법 수립하겠다는 복안이다. 또한 신규분야 벤처기업의 육성으로 고용증대효과 및 국내 IT 산업의 기술적용 확대로 신규 시장 개척도 이룩하겠다는 것이다.
특히 그는 "전력IT 전체 사업이 성공하기 위해서는 총괄과제 별로 인접 분야의 다른 총괄과제와의 긴밀한 협조가 필요로 한다"고 강조했다. 김그룹장은 또 "글로벌 마켓을 목표로 하기 위해서는 표준화 등을 위한 국제협력 필요로 하며 이를 모두 극복해야만 정전 예방을 통한 전기품질의 향상 및 전력산업과 정보산업이 융합된 새로운 시장 창출에 기여할 것"이라고 역설했다.
