[논문] 스마트 그리드 기술 동향

https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE01248914

이일우, 박완기, 박광로, 손승원. (2009). 스마트 그리드 기술 동향. 한국통신학회지(정보와통신), 26(9), 24-33.

https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE06572214

박유경, 유성민. (2015). IoT 기반의 스마트시티 기술 서비스 분석. 한국정보기술학회지, 13(2), 31-37.

 

스마트 그리드에 주목해야하는 이유

문 대통령 - "2050년 탄소 중립" 선언 / 20.10.28일 2021년도 예산안 시정연설 中

• 탄소중립이란 : 온실가스 배출량과 <---> 제거량이 상쇄돼 순 배출량이 '0'인 상태를 말한다
• "그린뉴딜에 8조원을 투자한다
• 출처 : http://www.hani.co.kr/arti/society/environment/967528.html

스마트 그리드 서비스 사례

• 스마트그리드
• 주차관리시스템 (이미 몇몇 백화점에 설치되어 있다. 주차 가능한 공간 수, 불빛에 따른 주차공간 표시) 
• 스마트 홈
• 스마트 팜
  • 농산물의 생산단계부터 판매단계까지 각 단계의 정보를 소비자에게 제공 -> 신뢰성 제공
  • 생산자 : 생산에 영향을 미치는 토양, 생육, 기후 등의 정보 제공, 적정 출하시기 등 정밀 정보 제공 -> 의사 결정에 도움을 주고, 정밀농업이 가능하게 된다
    • 즉, 생산자가 사전에 조치를 취하게 하거나 시스템 스스로 대응 할 수 있게 되는 효과를 창출한다

 

스마트 그리드의 정의

• IT를 활용하여 전력생산 및 소비 정보를 양방향&실시간으로 유통함으로써 에너지 효율을 최적화하고 에너지 프로슈머(prosumer, 생산자인 동시에 소비자)의 등장을 가능케 하는 차세대 전력망이다.

각국의 온실가스 감축을 위한 노력

• 핀란드 : 스마트 계량기 보급을 통한 에너지 절감 정책 추진中 
  • 3백만 가구中에서 약 20% 정도는 이미 스마트 계량기 보유중
• 영국 : 2020년까지 스마트 계량기 보급 대폭 확대하기로 결정
• 독일 : 남부 지역에서 MEREGIO(Minimum Emissions Region)이라는 스마트 그리드 프로젝트 시법 운영중
• 이탈리아 : 전력회사 ENEL은 약 2,700만 가구를 대상으로 스마트 미터 교체 작업 완료
• 네덜란드 : 수도 암스테르담에서 에너지 효율 정책을 추진중
• 그리스 : 라리싸 지역에서 변압기 감시, 원격 워터 펌프 제어, 인터넷 서비스 제공
• 프랑스 : Poitiers 지역에서 빌딩 에너지 관리 서비스와 인터넷 서비스 등을 제공중
• 유럽 : 범유럽 연구개발 프로그램(Framework Program 7 : FP7)에서 IT기반 에너지 효율화 과제를 추진중
  • 2020년까지 에너지효율 20%제고
  • 온실가스 20% 감축
  • 전체 에너지의 20%를 재생에너지로 대체
• 일본 : 'Cool Easrth-21' 프로그램을 통해 주요 에너지 혁신 기술 개발을 추진중
  • 2050년까지 온실가스 감축 50%달성을 위해 21개 핵심기술을 선정

각국의 정책이나 기술동향을 종합/분석한 결과

• 미국 : 노후화된 전력 인프라의 교체와 스마트 홈과 같은 수용가 서빗 ㅡ제공
• 유럽 : 신,재생에너지 중심의 분산형 전원의 보급 확대 및 EU 국가간 전력 거래
• 일본 : 에너지 관리 측면에서 초점이 맞추어져 있는 것으로 판단됨

주요 기술 동향

• AMI (Advanced  Metering Infrastructure) : 양방향 통신, 공금자와 수용자의 능동적인 참여를 통해 에너지 효율을 높이는 스마트 그리드 실현에 필수적인 핵심 인프라이다.
  • 지능형 전력량계(스마트 미터) : 양방향 통신, 사용자에게 전력사용 정보 제공, 수요반응
  • 사용자 수요반응기기 : 에너지 사용량, 요금제도, 예상요금 등의 정보를 통해 자발적인 에너지 절감 유도가능
  • 전력정보관리시스템 : 대용량 전력자원을 통합관리하기 위한 시스템
  • 스마트 그리드 전력서비스 네트워크 : 전력공급자와 사용자를 연계하는 역할
• HAN (Home Area Network)
• 전기자동차
• 스마트 네트워크 기술
• 스마트 그리드 보안 기술
• 실시간 감시 시스템
• 스마트 배전 기술
• 변전 자동화 기술
• 스마트 배전 기술
• 변전 자동화 기술
• 스마트 계통 운영 기술
• 전력 저장 기술
• 신,재생에너지 기술
  • 신에너지 : 연로전지, 석탄액화가스화 및 중질산유가스화, 수소에너지 등
  • 재생에너지 : 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열에너지 등

스마트 그리드 구성도

수요 반응 및 에너지 효율과를 위한 IT기술

전력 거래/유통을 위한 IT기술

출처

• https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchTrend.do?cn=GT200800518

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현재 관심가지고 있는 분야는 인공지능과 IoT인데 이 두가지를 모두 활용할 수 있는 곳이 스마트 그리드, 뉴럴 그리드라고 생각한다. 

스마트 그리드, 뉴럴 그리드 분야는 앞으로 필수불가결의 분야라고 생각한다.