D3+DC GRID 기술로 대한민국 서남권 전력·에너지 산업 선도
정부 에너지전환정책 선도할 분산전력 및 전력변환, 디지털에너지 등 연구 수행

한국전기연구원 광주지역본부 전경
한국전기연구원 광주지역본부 전경

국토 서남권 전력·에너지 산업 혁신 성장의 근거지가 될 한국전기연구원(KERI, 원장 최규하) 광주 스마트그리드본부가 문을 열었다.

스마트그리드본부는 광주 남구 압촌동 첨단산업단지 내 약 3만평 규모의 부지에 총사업비 742억을 투자해 구축된 서남권 에너지 분야 연구시험 핵심 거점이다. KERI는 2015년부터 광주지역조직 설립을 위한 T.F.T를 구성하고 관련 업무를 수행했다. 사업 도중 예산 및 부지 문제로 어려움을 겪기도 했으나 정부 관계부처와 국회, 광주광역시 및 유관기관 등과의 협력을 통해 위기를 극복해 왔고, 2016년 국토교통부와 국가과학기술연구회의 승인을 통해 설립 근거를 마련하게 됐다. 이후 2017년 10월 광주지역본부 건립 착수식을 개최했고, 약 3년간의 공사기간 끝에 완공에 이르게 됐다.

현재 KERI는 광주 3만평 부지 중 절반인 1만5,000평에 분산전력 및 전력변환, 디지털에너지 시스템 기술과 관련한 연구동·실험동·시험동을 설립했고, 각종 장비·비품 도입 등 내부 사무실 환경 구축을 통해 본격적인 업무를 시작됐다.

이후 올해 연말까지 광주에 새롭게 구축될 연구장비 및 시설 도입을 완료하고, 내년 2월까지 광주 근무자의 추가 이동과 신규 채용을 마무리하면 스마트그리드 기술 분야 세계 일류·선도 연구소를 위한 기반을 확고히 하게 된다.

▲ 스마트그리드본부 핵심 키워드 ‘D3+DC GRID’

이번에 완공된 스마트그리드본부는 1본부 · 3연구센터 · 1실 체제로 구성되어 광주 도시첨단산업단지를 ‘D3+DC GRID’ 허브도시로 만들기 위한 중심 역할을 수행한다. D3는 정부의 에너지전환정책을 이끌어갈 주요 기술인 ‘저탄소(Decarbonization)’, ‘분산전력(Decentralization)’, 디지털(Digitalization)을 표현하는 용어이며, DC는 이를 효과적으로 실현하기 위한 직류(Direct Current) 시스템 기술을 뜻한다.

먼저 ‘저탄소(Decarbonization)’는 신재생에너지 전원을 이용하여 전기를 생산할 때 발생하는 탄소가스를 줄이고 친환경 전력망의 실현을 목표로 하는 분야다.

‘분산전력(Decentralization)’은 소규모의 분산형 에너지원을 수요지 근처에 설치·공급하여, 해당 지역을 중심으로 공급과 수요를 맞추는 방식이다. 이를 통해 장거리 송전 손실을 줄여 전력 공급 효율성을 높이고, 유연하면서도 신뢰성 높은 전력망 구축이 가능해진다.

‘디지털(Digitalization)’ 분야는 전력설비를 디지털화하고, 디지털 기반의 신호와 데이터를 중심으로 신재생에너지 및 부하의 변동성을 정확하게 예측·진단하는 기술이다.

‘직류(DC)’ 기술은 불필요한 전력변환 과정을 거치지 않고 전력망에서 만들어진 전류를 곧바로 사용하는 방식이다. 에너지 효율이 높고 기존의 교류(AC) 방식 대비 간소하고 안정적이라 많은 주목을 받는 차세대 송전 기술이다.

▲ 중점 업무분야

스마트그리드본부의 대표적 연구 분야로는 ‘분산전력 시스템’과 ‘전력변환시스템’ 그리고 ‘디지털에너지시스템’이 있다.

분산전력 시스템 분야는 신재생에너지로 지속적인 자립이 가능한 분산 전력망의 실현을 목표로 한다. 이를 위해 풍력발전단지 운영·제어 기술, IEC 61850 기반 분산자원 인터페이스 기술, 에너지저장시스템(ESS) 설계·운영, 마이크로그리드 기술 등을 연구할 계획이다.

전력변환 시스템 분야는 새로운 송전기술 분야로 주목받는 초고압 직류송전(HVDC) 시대를 대비한 전력용 반도체 변압기 기술, 직류 배전·급전용 전력설비 핵심기술, 신재생에너지 및 분산전원용 스마트 전력변환장치(PCS) 기술 개발을 수행한다.

디지털에너지시스템 분야에서는 디지털 기술융합을 통한 에너지시스템 지능화 연구에 매진한다. 분산자원 발전 및 소비 예측, 이상 진단, 성능분석을 위한 디지털기술 융합연구를 시작으로, 인공지능 기반의 에너지 관리와 데이터기반 에너지시스템 모델링 및 제어기술 등을 연구한다.

전력기기에 대한 국제공인 시험인증 기관인 KERI의 시험설비도 들어설 예정이다. 태양광성능시험, ESS 성능시험 등은 물론, 대용량 전력저장용 레독스흐름전지(RFB) 시험인증센터 등 신재생에너지 보급을 위한 시험인프라 구축을 추진함으로써 에너지밸리 기업들이 안정적인 환경에서 인증시험을 받고 수출경쟁력을 강화할 수 있는 기반을 마련할 예정이다.

이 밖에도 KERI는 선진 연구역량 및 우수 인프라를 활용한 중소기업 지원 및 기술이전 활성화를 통해 관련 기업들이 R&D형 강소기업으로 성장할 수 있는 환경을 구축하여, 국토 서남권 전력 및 에너지 산업을 이끌어 갈 기업 육성에도 많은 노력을 기울일 계획이다.

최규하 원장은 “광주지역본부는 ‘D3+DC GRID’ 기술을 기반으로 우리 국민이 전기 에너지를 보다 깨끗하게, 똑똑하면서 정확하게, 효율적이면서도 편리하게 활용할 수 있도록 만들어주는 핵심 연구를 수행한다”고 밝히며 “광주·전남 공동혁신도시로 이전한 다수의 전기·에너지 분야 유관기관 및 기업들과의 협력을 통해 호남지역이 대한민국 전력산업 발전에 중심적인 역할을 할 수 있도록 최선을 다하겠다.”고 전했다.

한국전기연구원 광주지역본부의 대표적 연구 분야로는 ‘분산전력 시스템’과 ‘전력변환시스템’ 그리고 ‘디지털에너지시스템’이 있다.
한국전기연구원 광주지역본부의 대표적 연구 분야로는 ‘분산전력 시스템’과 ‘전력변환시스템’ 그리고 ‘디지털에너지시스템’이 있다.

한편, 전기연구원은 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 전기기술 분야 정부출연연구기관이다.

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