국표원, 시스템적 접근 표준화 방식 적용된 LVDC 표준 개발 본격화
LVDC 기술개발도 한창
수용가 미래 직류시스템(LVDC) 분야에서 세계시장 선점을 위한 작업들이 본격 추진된다. 관련 기술은 물론, 표준개발 작업도 속도를 내고 있다.
산업통상자원부 국가기술표준원은 24일 전남 나주 수용가 미래 직류시스템(LVDC; Low Voltage Direct Current) 실증사이트에서 전기전자분야 시스템표준화 포럼을 개최했다고 밝혔다.
이 포럼은 빅데이터, 인공지능(AI) 등 다양한 기술·제품·서비스가 융합된 스마트 복합시스템(System of Systems) 구현에 필요한 표준을 빠르게 개발을 위해 지난해 4월에 산·학·연·관이 참여로 발족 됐다.
최근 태양광발전과 같은 DC기반의 신재생에너지원과 PC, TV, 에어컨 등 직류부하를 소비하는 DC부하가 증가하면서 DC배전망의 필요성이 대두되고 있다. DC 배전기술이 미래의 전력공급 방식으로 새롭게 떠오르고 있는 것이다.
국내 DC배전시장은 2015년 6500억원에서 2025년 3조3600억원 규모로 증가할 전망이다. 특히 글로벌 시장에서 LVDC는 오는 2027년 297억달러(35조 6370억원) 규모로 급성장해 HVDC(316억 달러)와 비슷한 수준으로 성장할 것으로 예상되고 있다. 이에 현재 세계적으로 배전망 구축에서 LVDC 도입이 확대되고 있으며, 특히 중국의 경우 시장 규모가 커서 향후 먹거리 시장으로 전망된다.
DC가전의 가장 큰 장점은 에너지효율 향상이다. 특히 에어컨, 냉장고, 세탁기에 사용되는 핵심 부품인 인버터 모터·컴프레셔는 DC전류를 사용하기 때문에 가전기기 내에서 AC를 DC로 다시 한번 변환해야 하지만 DC가전은 이런 과정이 생략된다. AC/DC 변환부품이 필요없기 때문에 가전제품의 부피도 줄일 수 있다.
DC전원 공급방식은 전압 레벨에 따라 LVDC(저압), MVDC(특고압), HVDC(초고압)로 구분된다. LVDC는 현재 실증단계에 있으며 MVDC는 초기개발단계, HVDC는 상용화 단계에 접어든 상황이다.
이와 관련 민·관이 협력해 기존 부품/요소기술 단위의 표준화 방식에서 벗어나 서비스 융합화·시스템 상호연결 등 비즈니스 환경을 반영하는 '시스템적 접근 표준화'를 추진하고 있다. 우리 기업이 스마트홈, 스마트제조 등의 세계시장을 선점할 수 있는 표준화 기반이 조성될 것으로 기대된다.
그동안 시스템적 접근 표준화 가이드가 개발돼왔다. 이에 따라 스마트 에너지 등 포럼 분과별로 ▲실증사이트 발굴·연계 ▲유스케이스 기반 표준 식별·도출 ▲기업 컨설팅 등을 추진해왔다.
이번 포럼에서는 첫번째 시스템적 접근 표준화 적용사례로 LVDC의 실증사이트를 실제로 연계해 핵심 비즈니스 유형을 발굴하고 전기적충격 보호 등 세부 요구사항을 분석해 도출한 직류 누전차단기, 전력변환장치 등 신규표준 항목들이 소개됐다.
특히 대륙, 인텍전기전자 등 국내 중소기업이 표준 개발에 참여해 향후 상용화 제품개발은 물론 신규 비즈니스 창출이 용이할 것으로 기대된다.
국표원은 이번 행사를 계기로 포럼과 표준개발협력기관(COSD) 협력을 강화하고 도출되는 표준화 아이템의 국제 및 국가 표준화 지원 등을 확대하고 앞으로 상호운용성 기반 인프라 구축이 필요한 스마트생활지원(AAL) 서비스 분야에서도 시스템적 접근 표준화를 적극 추진할 계획이다.
이상훈 국표원장은 "이번 LVDC 적용사례는 기존 단일제품 접근에서 벗어나 다양한 서비스 창출을 고려한 시스템적 표준화 시도라는 점에서 의의가 크다"면서 "앞으로 소프트웨어(SW), 인공지능(AI), 데이터 처리 등 다양한 기업까지 시스템표준화에 참여할 수 있도록 적극 지원할 것"이라고 밝혔다.
한편 LVDC 기술개발 역시 현재 활발히 진행중에 있다.
직류 배전 시스템의 도입에 대비하기 위해 한국형 마이크로에너지그리드(K-MEG) 사업을 통한 LVDC급 배전선로의 실증을 시작으로 다양한 사업이 추진되고 있다.
한국전력에서도 LVDC 및 MVDC급 DC 배전을 실계통에 적용해 직류 배전의 사업모델 및 직류 전원의 공급기술력, 직류 배전망의 단독 운영기술 및 직류 마이크로그리드의 설계능력 등을 확보해 나가 향후 시장이 열릴 경우 자체 기술력으로 시장을 선도해 나갈 계획이다
'차세대 DC 전기전자 산업육성 센터'와 같은 관련 기반구축 사업을 추진하고 있다. 정책적으로는 직류 송배전을 미래성장동력 및 미션이노베이션에서 미래 먹거리로 선정해 적극 지원을 할 계획이다.