Special Issues ➋ + 마이크로 그리드용 공통 플랫폼 기술개발 현황 및 전망 마이크로 그리드용 공통 플랫폼 기술개발 현황 및 전망 1 개황 마이크로 그리드란 에너지 소비자의 수요를 만족시키기 위해 분산자원을 적 극 활용함으로써, 지역적 부하 공급을 만족하는

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아정 필
5 years ago
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그리고 공통 플랫폼이란 다양한 장치 혹은 애플리케이션이 김준성 구동될 수 있는 ICT 제반환경으로 정보와 통신의 관점에서 사용자 혹은 시스템 한국전력 전력연구원 소프트웨어센터 간 가교 역할을 수행하여 상호운용성을 확보하는 역할을 담당한다.

1 마이크로 그리드용 공통 플랫폼 기술개발 현황 및 전망 1 개황 마이크로 그리드란 에너지 소비자의 수요를 만족시키기 위해 분산자원을 적 극 활용함으로써, 지역적 부하 공급을 만족하는 소규모 배전 시스템이다. 기존 의 전력망과 연계되어 운전될 수 있으며 독립(Islanding Mode)되어 운영될 수 도 있는 시스템이다. 그리고 공통 플랫폼이란 다양한 장치 혹은 애플리케이션이 김준성 구동될 수 있는 ICT 제반환경으로 정보와 통신의 관점에서 사용자 혹은 시스템 한국전력 전력연구원 소프트웨어센터 간 가교 역할을 수행하여 상호운용성을 확보하는 역할을 담당한다. 따라서 마이 크로 그리드 공통 플랫폼은 마이크로 그리드 환경에 적용되는 시스템으로서 운 영(Grid Operation) 시장(Market) 서비스공급자(Service Provider) 소비자 (Consumer) 등의 다양한 이해관계자를 상호교류 할 수 있는 인프라를 제공하고, 더 나아가 이해관계자 누구나 쉽게 플랫폼 상단에서 구동하는 다양한 애플리케이 션을 쉽게 이용할 수 있도록 지원하는 플랫폼이다. April 39

그림 1 마이크로 그리드 공통 플랫폼 개념도 그동안 우리나라는 법 제도 기술적 문제로 분산 원하는 마이크로 그리드용 공통 플랫폼을 개발하기 위 자원 연계, 계통 운영기술 최적화 등의 단위 운영 최 한 컨소시엄을 구성하고, 요구사항 분석 및 유스케이 적화 기술의 완성도 제고에 초점을 맞춰 마이크로 그 스 도출, 그리고 이를 종합하여 구성하는 마이크로 그

유럽, 미국 등 주요 선진 국가에 비해 우리나라에 지난해 6월 한국전력 전력연구원은 누구나 쉽게 쓸 서 대표적인 에너지 관련 新사업모델이 출현 유지되 수 있는 마이크로 그리드용 공통 플랫폼 기술개발이 지 못하는 이유는 수익성을 보장할 수 있는 비즈니스 라는 연구 목표를 설정하고 그림2와 같이 컨소시엄을 모델의 부족이 가장 큰 원인 중 하나이며, 이는

2 그림 1 마이크로 그리드 공통 플랫폼 개념도 그동안 우리나라는 법 제도 기술적 문제로 분산 원하는 마이크로 그리드용 공통 플랫폼을 개발하기 위 자원 연계, 계통 운영기술 최적화 등의 단위 운영 최 한 컨소시엄을 구성하고, 요구사항 분석 및 유스케이 적화 기술의 완성도 제고에 초점을 맞춰 마이크로 그 스 도출, 그리고 이를 종합하여 구성하는 마이크로 그 리드에 관한 연구를 진행해왔다. 그러나 최근 SG확산 리드용 공통참조모델 개발에 박차를 가하고 있다. 사업 등 정부 주도의 에너지 新산업이 출현하면서 新 전력 비즈니스 모델의 출현이 가시화되자 신규 출현하 2 현황 는 다양한 新사업자 시스템 애플리케이션을 포괄할 수 있는 플랫폼의 존재에 대한 필요성이 증대되고 있 가. 사업자 구성 다. 유럽, 미국 등 주요 선진 국가에 비해 우리나라에 지난해 6월 한국전력 전력연구원은 누구나 쉽게 쓸 서 대표적인 에너지 관련 新사업모델이 출현 유지되 수 있는 마이크로 그리드용 공통 플랫폼 기술개발이 지 못하는 이유는 수익성을 보장할 수 있는 비즈니스 라는 연구 목표를 설정하고 그림2와 같이 컨소시엄을 모델의 부족이 가장 큰 원인 중 하나이며, 이는 新사업 구성하였다. 그 구성기준을 목표를 달성하기 위한 핵 을 통한 기대 수익보다, 사업자가 新산업을 창출 유 심요소를 크게 플랫폼 구현기술 표준 기반 인터 지하는데 소요되는 기술 시간 비용적 어려움이 더 페이스 기술 사이버 보안기술 표준화의 4가지로 욱 큰데서 기인한다. 구성하였다. 플랫폼 구현기술은 SG 종합운영시스템, 한국전력 전력연구원에서는 이러한 문제를 해결하 AMI 운영시스템 등 표준기반 플랫폼을 자체 개발한 고자 다양한 에너지 新사업자가 기술 시간 비용적 경험이 있는 전력연구원이 수행하고, 플랫폼을 더욱 어려움 없이 누구나 쉽게 시장에 진입할 수 있도록 지 쉽게 활용할 수 있도록 지원하는 애플리케이션 개발도 40 Journal of the Electric World

참여 : 국가보안기술연구소 한국스마트그리드협회 MG 보안규격 개발 MG 보안인증 기술 개발 MG간 자료공유 G/W 개발 MG 표준화 포럼 운영 MG 공통 참조모델 표준화 MG 인터페이스 표준화 주관 : 한국전력공사 전력 자원관리 플랫폼 계통운영 및 전력거래 기본서비스 개발 OpenAPI 및 Portal 개발 참여 : 파워이십일 참여 : 넥스챌 참여 :

3 참여 : 국가보안기술연구소 한국스마트그리드협회 MG 보안규격 개발 MG 보안인증 기술 개발 MG간 자료공유 G/W 개발 MG 표준화 포럼 운영 MG 공통 참조모델 표준화 MG 인터페이스 표준화 주관 : 한국전력공사 전력 자원관리 플랫폼 계통운영 및 전력거래 기본서비스 개발 OpenAPI 및 Portal 개발 참여 : 파워이십일 참여 : 넥스챌 참여 : 엘컴텍 CIM간 정합규칙 개발발 실시간정합엔진개발 CIM 기반 표준 인터페이스 개발 정보수집G/W개발 MG 애플리케이션 개발도구 개발 그림 2 공통 플랫폼기술개발 컨소시엄 구성 구는 엘컴텍이라는 중소기업이 맡았다. 또한, 표준 인 할 수 있다. 그림 3은 EU SG-CG에서 제시한 공통참 터페이스 기술은 풍부한 도메인 지식 및 노하우 필요 조모델을 정의하는 절차를 나타낸 것이다. 제안된 절 성이 수반되어 관련 도메인에서 20년 이상의 경력을 차에 따르면, 먼저 유스케이스를 정의하고, 장치 인 보유한 넥스챌과 파워이십일이 수행하도록 하였고, 사 프라 기기 애플리케이션 등을 정의한 후, 비즈니스, 이버 보안 분야는 보안관련 전문연구기관인 국가보안 목적, 규제 등의 분석과 기능 및 서비스를 정의한다. 기술연구소, 개발 산출물의 표준화는 한국스마트그리 이후, 데이터 교환 포맷을 정의하고 프로토콜을 정의 드협회에 위탁하였다. 한다. 그러나, 미국 혹은 유럽과 달리 아직 우리나라는 마 나. 마이크로 그리드용 공통참조모델 개발 현황 이크로 그리드 환경에 적용 가능한 상세한 공통참조모 마이크로 그리드용 공통참조모델은 마이크로 그리 델을 도출하지 않은 상황이다. 이같은 상황에서 SG확 드용 공통 플랫폼으로 구현되는 시스템을 해당 환경 산사업, 마이크로 그리드 사업 등이 진행될 경우 에너 내에서 다양한 사업자가 활용할 수 있도록 유스케이스 지 新산업을 추진하기 위한 핵심요소인 상호운용성의 를 정의하고, 이를 기반으로 구성요소, 통신 및 정보 확보에 어려움을 겪을것으로 예상된다. 물론 정부 주 교환 등에 대한 일반적 모델을 정의한 참조 모델이다. 도의 SG확산사업의 경우, 산업통상자원부에서 2013년 본 모델이 개발 완료되어 공표 및 표준화되면 공통 플 발간한 SG정보기술 아키텍처 가이드라인이 정의되어 랫폼을 이용하는 사용자들은 장치 기기 애플리케이 있으나, 그 내용과 범위가 일부 주요 유스케이스에 국 션 기능 서비스 등의 이용을 공통참조모델이 정의 한되어 정작 시스템을 활용하는 개발자의 수준인 애플 한 방식으로 통일하여 준용하므로 상호운용성을 확보 리케이션 레벨에서는 아키텍처 가이드라인의 활용에 April 41

4 [장치, 인프라, 기기, 애플리케이션 등을 정의 ] [비지니스, 목적, 규제 등 분석 ] [데이터 교환 프로토콜 정의] [기능, 서비스의 정의] [데이터 교환 포맷 정의] [유스케이스 명세] 그림 3 마이크로 그리드용 공통참조모델 개발절차 미흡할 것으로 예상된다. 따라서 본 과제에서는 이러 관계자, 교수, IT 전문기업 관계자 등이 참여한 가운데 한 한계를 극복하기 위한 마이크로 그리드 영역의 공 산 학 연 관 합동 워크숍을 개최하였고, 이후 전문 통참조모델의 개발과 배포를 1,2차년도 목표로 설정하 가 집단으로 구성된 운영위원회를 구성하여 분기별로 여 추진하고 있다. 운영위원회를 개최하고 이를 통해 요구사항을 보다 폭 마이크로 그리드용 공통참조모델의 개발을 위해 우 넓고 정확히 수렴하고자 노력하였다. 또한, 국내에 유 리는 제일 먼저 개발 대상 도메인을 확정하였다. 대상 사사례 부족으로 발생할 수 있는 문제는 유럽, 미국 등 도메인의 확정 근거로는 EU SG-CG가 정의한 레퍼런 지에서 추진되고 있는 유사 프로젝트의 문헌조사를 통 스 모델을 기반으로 하였다. SG-CG는 마이크로 그리 해 요구사항을 보강하였다. 요구사항 수렴결과, 2015 드의 주요 도메인으로 배전, 고객, 분산자원 도메인을 년 3월 현재까지 41개의 주요 요구사항과 185개의 주 선정하고, 그 밖의 도메인들은 주요 도메인과 직간접 요 유스케이스, 334개의 세부 요구사항이 도출되었다. 적으로 연관이 있다고 설명하고 있다. 따라서 우리는 이 과정에서 주요 유스케이스는 명확성과 객관성을 유 마이크로 그리드 환경 내에서 출현하는 다양한 에너지 지하기 위해 IEC/PAS62559 국제표준 형식에 기반하 新사업의 지원을 위해 마이크로 그리드의 주요 도메인 여 작성하였다. 해당 유스케이스 형식은 유스케이스 이 외에도 주요 도메인과 직 간접적으로 상호 교류하며 름, 범위 및 목적, 유스케이스에 대한 설명, KPI, 조건 존재하는 마켓, 운영, 서비스 공급자의 보조 도메인 일 등의 기술을 의무화하고 있으며, 요구사항과의 매핑 부까지도 마이크로 그리드용 공통참조모델의 개발 범 및 커스텀 정보 또한 선택적으로 정의하도록 요구하고 있다. 위로 확정하였다. 이와 함께 마이크로 그리드 환경에서 활용되는 482 이후 본 컨소시엄은 마이크로 그리드용 공통 플랫폼 종의 데이터셋과 1,639개의 세부기능, 20개의 프로토 기술 개발과 관련한 요구사항을 수집 분석하기 위해 콜, 39개의 기기 장치 인프라를 도출하고, 이렇게 공통 플랫폼의 주요 고객인 SG확산 예비사업자, 정부 도출된 요구사항, 유스케이스, 기기 장치 인프라, 42 Journal of the Electric World

5 MG공통 참조모델 영역 MG과제 추가 그림 4 마이크로 그리드용 공통참조모델 개발범위 프로토콜, 데이터셋 등을 서로 매핑하여 각 요소 간을 의 지연으로 현재 비즈니스, 목적, 규제, 부분을 상세 연결하는 작업을 수행 중에 있다. 표1은 유스케이스, 히 분석하기 어려운 상황이다. 그러나 우리가 정의한 세부기능, 요구사항, 액터, 인프라, 애플리케이션, 데 공통참조모델은 SG확산사업 뿐만 아니라 SG MG 분 이터셋, 프로토콜, 도메인, 존을 각 유스케이스별로 매 야에서 정부 민간주도 사업을 수행하는 여러 사업자 핑한 공통참조모델의 일부이다. 본 연구과제의 결과는 들에게 가이드라인으로 활용될 수 있을 것으로 판단되 2018년도에 SG확산사업 지역에서 실증하는 것을 목표 면서 관련 사업을 준비하고 있는 기업에게 상당한 도 로 진행되었으나, 2015년 진행 예정이던 SG확산사업 움이 될 것으로 예상된다. 표1 공통참조모델 개발 예시 April 43

발 연구 및 실증에 박차를 가하고 있다. 이는 본 컨소시 3 전망 엄 외에 아직 합의 기구의 구성조차 없는 우리나라의 상 마이크로 그리드는 독립/연계 운전이 가능한 소규모 황과 극명히 대비되고 있는 현실이다. 전력망으로 주로 분산자원과 저장소로 구성된 환경이 향후 우리나라의 스마트그리드 및 마이크로 그리드 다.

6 발 연구 및 실증에 박차를 가하고 있다. 이는 본 컨소시 3 전망 엄 외에 아직 합의 기구의 구성조차 없는 우리나라의 상 마이크로 그리드는 독립/연계 운전이 가능한 소규모 황과 극명히 대비되고 있는 현실이다. 전력망으로 주로 분산자원과 저장소로 구성된 환경이 향후 우리나라의 스마트그리드 및 마이크로 그리드 다. 이는 운영, 마켓, 서비스 공급자와 상호 연계되며 공 사업의 진행은 기존 정부 주도의 사업 진행 구조에서 수 존한다. 이러한 환경에서는 다양한 애플리케이션 및 사 익을 창출할 수 있는 사업 위주로 성장할 전망이다. 따 업자들이 ICT 기술을 통해 출현하고 체계화될 수 있다. 라서 SG MG 분야의 연구 패러다임 또한 기존의 계통 따라서 마이크로 그리드용 공통 플랫폼은 마이크로 그 운영 최적화 연구에서 벗어나, 빅데이터, IoT, WoT 등 리드 환경에 적용되어 운영 시장 서비스공급자 등의 차세대 ICT 기술을 활용한 비즈니스 플랫폼 연구로 진 다양한 이해관계자가 공통 플랫폼을 통해 누구나 쉽게 화할 것이며, 그 진화 과정에서 핵심 인프라인 비즈니스 상호 연동할 수 있는 인프라를 제공하고, 더 나아가 누 플랫폼은 변화하는 시장의 Needs를 신속히 반영할 수 구나 쉽게 서비스를 이용할 수 있도록 지원하여야 한다. 있도록 범용성, 확장성, 유연성이 필수적으로 요청될 전 미국의 SANDIA LAB.은 지난해 3월 마이크로그리 망이다. 따라서 공통 플랫폼 연구과정에서는 SOA, 웹서 드 환경의 주요 액터를 19개로 정의하고 진보된 마이크 비스, 동적 컴퓨팅 구현 기술, End-User 소프트웨어 개 로그리드의 구현을 위해 다양한 액터 및 시스템간 상호 발 기술, 미래인터넷 기술, 소프트웨어 재사용 기술 등 운용성의 확보가 가장 중요하다고 설명하고 있다. 또한 핵심 요소 기술들을 연구에 충실히 반영함으로써 공통 2011년 4월부터 약 2년간 진행된 EU의 FINSENY 프로 플랫폼을 활용하는 다양한 사업자들로 하여금 에너지 젝트는 미래 인터넷 기술기반 마이크로 그리드용 비즈 新사업을 추진하기 위한 상품 개발 기간 및 비용을 단축 니스 플랫폼의 중요성을 설명하고, 12개국 35개사 이상 시켜주고, 기존 애플리케이션을 표준 기반 공통플랫폼 의 구성원이 모여 공통참조모델을 정의하고, 플랫폼 개 에 융합할 수 있는 기회를 제공할 예정이다. 이는 기업 그림 5 마이크로 그리드용 공통플랫폼 기대효과 44 Journal of the Electric World

7 활용 피드백의 전 과정을 의미한다. 에너지 新사업자 는 공통플랫폼을 활용하여 애플리케이션을 생성하고 운영하며, 소비자 혹은 사용자는 생성된 애플리케이션 을 활용한다. 이 과정에서 애플리케이션의 사용이 불 편하거나 마음에 들지 않으면, 플랫폼이 제공하는 개 발도구를 통해, 관련 애플리케이션을 수정하거나 원 사업자에게 수정을 요청함으로써 개인에 최적화된 또 다른 애플리케이션을 생산해내거나 특성화할 수 있다. 본 공통 플랫폼 연구가 근본적으로 수익성이 부실한 그림 6 에너지 新산업 라이프사이클 사업의 수익성을 대폭 향상 시켜주는 매개체가 될 수 는 없겠지만, 표준 기반 데이터 모델링 기술, 인터페이 스 기술, 보안기술 등 복잡하고 어려운 기술을 극복가 의 생산성 향상에 크게 기여할 것으로 예상되며, 소프트 능하게 하여 新산업 추진에 어려움을 겪는 중소기업의 웨어 혹은 애플리케이션의 품질 향상을 통한 국제경쟁 부족한 기술력과 경제력 극복의 열쇠가 될 수 있을 것 력 제고에도 도움이 될 전망이다. 이다. 또한, 큰 투자 없이 공통 플랫폼을 활용하여 애 미래에는 에너지 新산업의 출현이 더욱 가속화 될 플리케이션을 빠르게 개발하고 시험해봄으로써 시장 것이며, 공통 플랫폼 연구 역시 에너지 新산업 라이프 의 반응을 살펴보고자 하는 대기업 중견기업의 경우, 사이클의 전주기를 지원할 수 있는 방향으로 진행될 에너지 新산업 라이프사이클 전주기를 지원하는 공통 것으로 예상된다. 에너지 新산업 라이프사이클은 비즈 플랫폼의 활용을 통해 얻게되는 장점이 매우 클 것으 니스를 수행하기 위한 애플리케이션의 생성 운영 로 예상된다. 참고문헌 Su, Wencong, and Jianhui Wang. "Energy management systems in microgrid operations." The Electricity Journal 25.8 (2012): Farhangi, Hassan. "The path of the smart grid." Power and Energy Magazine, IEEE 8.1 (2010): Eger, Kolja, et al. "FI. ICT FINSENY D3. 3 v1. 0 Microgrid Functional Architecture Description." Eger, Kolja, and Werner Mohr. "Design principles and requirements for the ICT of Future Smart Energy Systems." VDE-Kongress VDE VERLAG GmbH, Fries, Steffen, Rainer Falk, and Ariane Sutor. "Smart Grid Information Exchange?Securing the Smart Grid from the Ground." Smart Grid Security. Springer Berlin Heidelberg, Briguglio, Luigi, et al. "A Marketplace-Based Approach to Demand-Side Management in the Smart Grid." ERCIM News 92 (2013): Jimeno, Joseba, et al. "Architecture of a microgrid energy management system." European Transactions on Electrical Power 21.2 (2011): Liu, Haixuan, et al. "Extended common information model for microgrid energy management system." Dianli Xitong Zidonghua(Automation of Electric Power Systems) 36.6 (2012): 본 연구는 2014년도 정부의 재원으로 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구과제 (No ) April 45

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