전력거래소는 전력계통 운영과 전력시장 운영을 위하여 각각 계통운영시스템과 시장운영시스템을 운영하고 있는데 현행 시스템이 2013년을 전후로 한계수명에 도달할 것으로 예상이 된다. 또한 공공기관 지방이전 정책에 따른 전력거래소 본사 이전도 추진되고 있어 노후화가 예상되는 현행 전력IT시스템을 교체하여 신규로 구축하는 사업을 추진중에 있다. 본 논문에서는 이러한 차기 전력IT시스템 구축 사업의 배경과 주요 추진계획을 간략하게 기술하고자 한다.
EMS, MOS, CBP시스템을 포괄하는 전력 IT시스템의 하절기 전력수요 피크대비 전력IT 신뢰도 향상방안에 대한 결과를 분석하였다. 먼저 신뢰도 향상을 위한 하절기 대비 운영계획을 수립하고 운영계획에 따라 정책과 운영 그리고 장애에 따른 유지보수를 시행하여 전력IT 종합신뢰도를 99.74%를 달성하였다. 향후에는 미흡한 점을 보완하여 2008년 하절기에는 운영기술을 향상시키고 기술축적을 통하여 전력계통운영 선진화 및 공정하고 투명한 전력거래시스템 운영에 만전을 기하고자 한다.
원자력발전소, 병원 및 철도와 같이 지속적인 전력공급이 필요한 시설에서는 IT접지시스템의 적용이 활발해지고 있다. 또한 자가발전을 통한 DC배전계통에서 IT접지시스템이 사용될 것으로 예측되고 있다. 이러한 IT접지시스템은 전력선의 어느 쪽도 접지하지 않으며, 장비의 외함 만을 접지함으로써 전력선의 어느 한쪽이 접지되는 사고를 당하더라도 계통의 운전을 정지시키지 않고 고장부위를 찾을 수 있는 시간적 여유가 있으므로, 계통의 연속적인 운전을 확보할 수 있다. 그러나 이러한 접지의 장점을 얻기 위해서는 계통의 운전 중에 전력선의 상태를 지속적으로 감시할 필요가 있다. 본 연구에서는 사용자의 활용도가 높은 LabVIEW 소프트웨어를 이용하여 절연저항을 모니터링 함으로써 전력선의 절연상태를 지속적으로 감시하는 활선절연저항측정기를 개발한다.
스마트 그리드는 기존 전력망에 ICT기술을 접목하여 소비자와 전력 공급자 간 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지를 효율적으로 사용 할 수 있는 시스템이다. 수요반응(DR, Demand response)은 전기사용자가 전력시장 가격이 높거나 전력계통 위기일 때 절약한 전기를 전력시장에 판매하여 금전으로 보상받는 제도이다. 본 논문은 스마트 미터(Smart Meter)를 사용하여 실시간으로 수요 정보를 계측하고 이를 클라우드 서버로 전송하는 전력량 계측 데이터 전송장치와 전력 IT 시스템을 개발하였다. 본 논문에서 개발된 전력량 계측 데이터 전송장치는 한국전력 데이터와 측정 오차가 없는 신뢰성이 있는 데이터를 제공하기 위해 Raspberry Pi 3에 연결된 빛 센서를 이용하여 한국전력 계측기의 전력량 단위마다 깜박이는 램프의 횟수를 계측한다. 전력량 계측 데이터 전송 장치는 표준 통신 프로토콜인 OpenADR 2.0b를 사용한다. 계측된 데이터는 LTE, WiFi 통신망을 통해 VEN, VTN, 계산 프로그램으로 구성되는 전력 IT 시스템의 MySQL DB에 저장된다. 개발된 전력량 계측 데이터 전송 장치는 전력계통 위기가 발생할 때 급전지시를 내려 피크감축 DR을 실행한다. 개발한 전력량 계측 데이터 전송 장치는 기존 스마트 미터링의 계측시간이 15분으로 고정되는 것과 달리 사용자가 1분 단위로 조절할 수 있는 장점을 갖는다.
전력이라는 장벽 때문에 공정 스케일링은 점점 어려워지고 있다. 반면, 미래의 컴퓨터와 통신은 더더욱 낮은 전력 소모를 필요로 한다. 아직은 에너지 효율적인 공정이 널리 보급되고 있지 않으므로, 저전력 CMOS SoC 설계는 여전히 큰 어려움이 있다. 본문에서는 CMOS의 전력 감소를 위해 무엇을 어떻게 해야 하는지 알아보도록 한다.
지능형 전력망은 전력기술에 정보통신 기술을 접목하여 친환경, 고효율, 고신뢰의 지능화된 차세대 전력시스템이다. 이는 종래의 전력 네트워크와는 달리 수용가 및 전력 생산자와 전력망 운영 주체 사이의 양방향 정보 교환을 통해 보다 안정적이고 효율적으로 전력을 공급하도록 한다. 또한 재생 에너지원을 전력계통 운영에 포함시킴으로써 환경문제에도 도움을 준다. 하지만 지능형 전력망은 양방향 서비스, 중 소규모 에너지원의 증가, 다량의 센서 및 제어기기의 설치 등으로 많은 사이버 보안 위협을 지닌다. 이러한 사이버 위협은 한 번의 실수로 큰 피해를 입게 되는 국가전력망에 있어서 치명적인 문제가 된다. 따라서 이러한 사이버 보안 위협을 해소하기 위해 지능형 전력망의 사이버보안 전략을 수립하고, 이를 개발 단계에서부터 실제 도입단계에 이르는 전 과정에서 적용해야 한다. 본 논문에서는 지능형 전력망의 사이버 보안 위협을 분석하고 이를 해소할 수 있는 지능형 전력망에 필요한 사이버 보안전략을 제안한다. 사이버 보안전략을 지능형 전력망에 적용함으로써 안전하고 신뢰성 있는 지능형 전력망 구축의 초석이 될 것으로 기대된다.
전력자유화를 앞두고 전력회사의 e비지니스에 대한 대처가 가속화되고 있다(전력관계 e비지니스를 전력e비지니스라 함). 사외전자거래, 고객서비스에서부터 새로운 사업에 이르기까지 광범위한 영역에서 인터넷의 활용이 넓어지고 있으며, 앞으로 더욱 진전될 전망이다. 본고에서는 전력자유화 시대를 위한 IT(Information Technology)를 활용한 전력e비지니스의 개요와 IT솔류션의 제공에 필요한 요소기술에 대하여 소개한다. 전력자유화를 위해 전력회사는 전력사업에서 종합에너지사업, 그리고 신규사업의 기업가치 증대를 위해 노력하고 있다. 이러한 대처노력에 대해 경영개혁$\cdot$업무개혁$\cdot$IT기술 등을 융합하여 기업컬래버레이션을 실현하는 토털솔류션이 요구되고 있다. 또한 전력회사에서는 전력e비지니스의 일환으로서 전자상거래 전자신청 등의 B2B 비지니스와 그것들을 지탱하는 PKI(Public Key Infrastructure : 공개건(키)기반), 시큐어리티 비즈니스 등의 시큐어리티 인증비지니스가 주목을 받고 있다. 또 기반을 지탱하는 데이터 솔류션 비즈니스에 대해서도 비즈니스기반이 정비되어 업무시스템 개혁 및 신규비지니스로 이용될 수 있게 되었다. 이러한 동향을 기초로 Web시스템 구축 기반기술, 시큐어리티 기반기술을 토대로 하여 시스템연대 기반기술, 데이터 교환공유 기반기술, 데이터분석 기반기술, 멀티미디어정보 기반기술, 개발지원 기반기술을 통합하여 IT솔류션으로 제공함으로써 전력e비지니스의 토털솔류션 제공의 가속화를 도모하고 있다.
지능형 전력망인 Smart Grid의 등장으로 미국, 일본 등의 국가는 Smart Grid 시장을 선점하기 위해 노력하고 있다. 한국 또한 경쟁국으로서 G20 정상회의에서 Smart Grid 시범 단지를 선보이려고 준비 중에 있다. Smart Grid의 발전에 기본적인 전력기기와 IT기기의 융합 모델인 전력IT기기의 연구가 진행되고 있고, 단일 전력 기기일 때와는 달리 IT 기기의 특성에 따른 보안 문제에 노출되어 보안에 대한 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 Smart Grid에 사용되는 전력 IT 기기에 적용 할 수 있는 보안 방법인 BlackList 설정을 연구하여 Smart Grid 시대의 발전에 기여 할 것이다.
기존의 전력망에 정보기술(IT)을 융합하여 전력 공급자와 소비자가 양방향 통신을 통하여 생산과 소비 효율을 최적화할 수 있는 스마트 그리드가 개발되고 있다. 그러나 전력망에 IT 기술이 융합되면서 정보통신 인프라에서 발생하고 있는 보안 문제가 전력망에서도 그대로 재현되고 있다. 스마트 그리드와 같은 제어 시스템 보안 기술은 기존의 IT 보안 기술과는 특성상 여러 가지 차이점이 존재한다. 따라서 전력 인프라에 대한 사이버 공격을 방지하고 대응하기 위하여 보안 기술이 개발단계 초기부터 고려될 필요가 있다. 본 논문에서는 국가 주요 정보하부구조를 구성하게 될 스마트 그리드의 취약성, 특성, 보안 필요성과 요구사항 및 네트워크 설계 원칙 등에 대한 분석 결과를 제시한다.
국가는 전력IT 산업의 융복합화를 통하여 국제경쟁력 재고 및 국가 성장 동력으로 발돋움하기 위하여 노력하고 있으며, 이를 위하여 전력IT 10대 연구개발 과제와 인력양성 사업을 추진하게 되었다. 전력IT 인력양성사업은 크게 산업체의 인력을 양성하는 사업과 대학의 저변인력을 양성하는 사업으로 구분 할 수 있다. 본 논문에서는 산업체의 재직 자를 대상으로 하는 일반교육프로그램과 산업체 수요에 부응하는 맞춤형 교육프로그램에 대하여 논하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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