주요국가의스마트그리드정책동향 A Study on the Policy Trends of Smart Grid in Major Nations 전황수 (H.S. Chun) 하영욱 (Y.W. Ha) 조병선 (B.S. Cho) 경제분석연구팀책임연구원경제분석연구팀선임연구원경제분석연구팀팀장 목차 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 국내의스마트그리드정책동향 Ⅲ. 해외의스마트그리드정책동향 Ⅳ. 시사점 스마트그리드 (smart grid) 는발전-송전ㆍ배전-판매의단계로이루어지던기존의단방향전력망에 IT 기술을접목하여전력공급자와소비자가양방향으로실시간정보를교환함으로써에너지효율을최적화하는지능형전력망이다. 에너지와 IT의대표적융합사례로써전력망의신뢰성, 효율성, 안정성을향상시키고, 전기자동차충전을지능화하고재생에너지와전력계통연계를용이하게하여재생에너지보급을촉진시켜준다. 본고에서는주요국가의스마트그리드관련정책동향을분석하고결론에서우리에게주는시사점을도출하고자한다. C 2010 한국전자통신연구원 89
Ⅰ. 서론 Ⅱ. 국내의스마트그리드정책동향 현재세계전력산업은전력수요증가, 에너지위기감확산, 환경오염문제, 전력시스템노후화등의주요문제에직면해있다. 한편, 우리나라는에너지의 97% 를수입에의존하고있고, 에너지원의 83% 가화석연료이며, 세계 10위의탄소배출국이다. 이러한에너지난의해결과전력산업의효율향상을위한해결책의하나로스마트그리드가부상하고있다. 스마트그리드 (smart grid) 는 발전-송전ㆍ배전- 판매 의단계로이루어지던기존의단방향전력망에정보기술을접목하여전력공급자와소비자가양방향으로실시간정보를교환함으로써에너지효율을최적화하는 지능형전력망 이다. 현대화된전력기술과 IT 기술의융복합화를통해구현되는차세대전력시스템및관리체계를의미한다 [1]. 또한, 지능형장치, 양방향통신, 고급제어시스템을갖추어분산형, 지능형전력망관리플랫폼을갖추고, 이플랫폼위에서재생에너지통합, 전기자동차충전방식지능화, 스마트계량, 전력망모니터링, 수요반응 (demand response) 과같은애플리케이션을가동할수있다 [2]. 스마트그리드는에너지와 IT의대표적융합사례로써전력망의신뢰성, 효율성, 안정성을향상시키고, 전기자동차충전을지능화하고재생에너지와전력계통연계를용이하게하여재생에너지보급을촉진시켜준다. 전력망운영자, 발전업체, 전력소비자, 에너지관리서비스업체, 장비제공업체모두에게새로운가치를제공하고, 국가경제성장및기후변화대응에도큰기여를할것으로기대되고있다. 또전력, 통신, 소프트웨어, 가전, 반도체등 IT 산업전반을아우르는대형프로젝트로써그규모와파급효과면에서타산업을압도하고, 그린 IT 를실현시키는궁극적인융합기술로에너지공급과소비의패러다임을바꿔줄것으로기대되고있다 [3]. 본고에서는한국, 미국, 유럽, 일본등주요국가들의스마트그리드정책동향을분석하고우리에게주는시사점을도출하고자한다. 1. 개요우리나라의스마트그리드도입은에너지비용의감소, 신재생에너지발전의확대여건마련및수출산업화등국제경쟁력확보차원의전략적추진성격이강하다. IT 분야에서축적한기술과노하우를활용하여스마트그리드분야에서새로운성장동력을창출하는데중점을두고있다. 추진방향으로는수출산업화를위한신재생에너지발전확대, 이들의스마트그리드로의연결및국내시장의테스트베드화등이다. 스마트그리드관련연구는전력 IT로써지식경제부가주도하고송배전, 통신, 분산전원등의분야에서전력선통신기술, 배전지능화기술등의연구를수행하고있다. 우리나라는 2004년부터전력 IT( 지능형전력망기술 ) 종합대책을수립했으며, 산학연기관과전문가들을통하여기초기술을개발해왔다. 정부도 2005 년부터발전, 송배전, 사용자등전력네트워크를지능화하기위한 10대국책과제를선정하고기술개발을진행하였다. 그리고 2008년그린에너지산업발전전략의과제로스마트그리드를선정하고법적ㆍ제도적기반을마련하기위하여지능형전력망구축위원회를신설하였다. 한편, 2009년 2월대통령주재의녹색성장위원회 1차보고에서 세계최초국가단위의지능형전력망구축 에대한국가비전이발표되었으며, 에너지ㆍ환경문제대응, 차세대성장동력화, 저탄소생활화를주요과제로추진하면서국제적인차원에서공동으로수행할수있는상세로드맵을수립하고있다. 2009년 6월에는가전제품과네트워킹을통하여전력사용을최적화하고소비자에게실시간전기요금정보를제공하는전력관리장치인 첨단스마트미터 (advanced smart meter) 와전기자동차충전인프라, 분산형전원 ( 배터리 ), 실시간전기요금제, 전력망의자기치유기능, 신재생에너지제어기능, 직류전원공급, 전력품질선택등을필수요소로하 90 C 2010 한국전자통신연구원 90
전황수외 / 주요국가의스마트그리드정책동향 는 한국형스마트그리드비전 을발표하였다. 이에따라정부는제주도를스마트그리드실증단지로선정하고 2010년부터본격적으로기술실증에착수한뒤, 2011년부터시범도시를중심으로대규모보급을시작할예정이다. 2020년까지소비자측지능화를완료하고, 2030년까지국토전체의전력망지능화를완료할계획이다 [4]. 2. 스마트그리드국가로드맵정부는 2010년 1월스마트그리드국가로드맵을확정하였다. < 표 1> 에서보듯이비전은스마트그리드구축을통한저탄소녹색성장기반구축이고, 2030년까지세계최초의국가단위스마트그리드구축을목표로하고있다. 정부는기업의비즈니스모델개발을지원하기위해 지능형전력망구축및지원에관한특별법 ( 가칭 ) 을 2010년안에제정할 계획이다. 전기자동차충전소는 2011년제주실증단지 200대규모를시작으로 2030년까지 2만7,000 여대규모인프라를전국에보급하는데, 공공기관대형마트ㆍ주차장ㆍ주유소등을중심으로구축되며, 초기에는정부가구축비용중일부를지원한다. 추진으로는 1 지능형전력망, 소비자, 운송, 신재생발전, 전력서비스등 5대분야의기술개발과인프라조기구축, 법ㆍ제도정비등의정책과제, 2 전기차의상용화를위해 2011년부터전기차급속충전기등을국내어디서나이용이가능하도록설치, 3 기술개발활성화를위해기술개발부분의세액감면도입, 지능형전력서비스지원을위한다양한요금제개발등이있다. 정부는스마트그리드의성공적추진을위해민관공동으로 2030년까지총 27조5,000억원을투자할계획이다. 정부분담액은 2조7,000억원으로초기핵심기술개발및신제품시장창출, 공공인프라구 < 표 1> 스마트그리드국가로드맵 중점분야 구분 비전 목표 추진방향 단계별시나리오 전기차충전소 AMI 법ㆍ제도 미래모습 투자액 기대효과 - 스마트그리드구축을통한저탄소녹색성장기반구축 - 2030 년까지세계최초의국가단위스마트그리드구축 - 에너지효율향상, CO 2 배출저감 / 신성장동력발굴및수출산업화 / 국민삶의질향상 - 1 단계 (2010 년 ~2012 년 ): 실증단지구축ㆍ운용을통한신기술검증완료 - 2 단계 (2013 년 ~2020 년 ): 광역단위확장및소비자측지능화완료 - 3 단계 (2021 년 ~2030 년 ): 전체전력망지능화를통한국가단위완성 - 전기차충전소는 2011 년제주실증단지 200 대규모를시작으로 2030 년까지 2 만 7,000 여대규모인프라를전국에보급할계획 - 충전소는공공기관ㆍ대형마트ㆍ주차장ㆍ주유소등을중심으로구축되며, 초기에는정부가구축비용중일부를지원 - 2020 년까지 1 조 4,740 억원을투입하여기계식계량기를스마트미터기로교체할계획 - LS 산전, 누리텔레콤은 AMI 분야선도업체인 Silver Spring Network( 미국 ), GE 와제휴를맺어국내외보급기반을마련할예정 - 2010 년중으로기업의비즈니스모델개발을지원하기위해 지능형전력망구축및지원에관한특별법 ( 가칭 ) 을제정할계획 - 전력인프라와정보ㆍ통신인프라가융합된고효율차세대전력망 - 발전 - 송전 - 배전 - 소비자에이르는계층구조의전력망에서다양한주체들이소비자이자공급자인네트워크구조의전력망으로변화 - 전력망이전력공급을위한인프라에서가전ㆍ통신ㆍ건설ㆍ자동차ㆍ에너지등비즈니스의플랫폼역할을하는전력망으로진화 - 민관공동으로 2030 년까지총 27 조 5,000 억원을투자할계획 - 정부분담액은 2 조 7,000 억원으로초기핵심기술개발및신제품시장창출지원, 공공인프라구축을지원 - 민간분담액은대부분향후시장확대에따른자발적투자로 24 조 8,000 억원규모에달할것으로예상 - 성공적으로구축하면 2030 년까지 1 억 5,000 만톤의온실가스를감축하고, 5 만개일자리가창출될전망 < 자료 >: 지식경제부, 스마트그리드국가로드맵, 2010. 1. 재구성 C 2010 한국전자통신연구원 91
축을지원하고, 민간분담액은향후시장확대에따른투자로 24조8,000억원에달할것으로예상하고있다. 스마트그리드를성공적으로구축하면 2030년까지 1억5 천만톤온실가스를감축하고, 5만개일자리가창출될전망이다 [5]. 3. 제주실증단지 2009년 6월 5일스마트그리드구성요소와의연계성, 시범도시로의성장가능성등을고려해실증단지용지로제주를선정하였다. 국내제품및기술의시험ㆍ평가, 연구자료축적등을위해제주도구좌읍 6,000호를대상으로실증산업을추진하고있는데, 전기연구원, 한전등이주축이되어 2009 년 7 월 ~2010년 12월까지 18개월간약 600억원을투자하여구축하고있다. < 표 2> 에서보듯이 2010년부터기술실증에착수한뒤 2011년부터시범도시 를중심으로대규모보급을시작하며, 2020년까지소비자측지능화를, 2030년까지전체전력망지능화를완료할계획이다. 정부는제주실증단지를국내산업활성화와해외진출을위한교두보로육성할계획이며, 수출전략산업으로발전할수있도록민관공동의통합수출지원체계를구축할예정이다 [6]. 제주실증단지는지능형송 / 배전망구축인 Smart PowerGrid, 소비자중심에너지효율화를도모하는 Smart Place, 그린카확대기반을마련하는 Smart Transportation, 신재생발전원안전성제고의 Smart Renewable, 개방형통합에너지시장활성화를꾀하는 Smart Electric Service 등 5가지로구성되어있다. 실증단지의효율적운영을위해통합운영센터를설치하는데통합운영관리, 시장운영, 계통운영, 실시간요금, 통합보안관제를담당한다. 통합운영센터는 PowerGrid 에실시간데이터연계, 계통정보운 < 표 2> 제주실증단지개요 구분 경과 목적 지역 기간 구성 예산 특성 미래생활상 - 2009 년 6 월 5 일스마트그리드구성요소와의연계성, 시범도시로의성장가능성등을고려해실증단지용지로제주선정 - 2009 년 12 월관련업체선정 - 세계최대최첨단스마트그리드실증단지를조기에구축 - 관련기술의상용화및수출산업화촉진 - 제주도구좌읍 ( 제주동북부소재 ) 일대약 6,000 호대상 - 기본단계 : 2009.12.~2011.5. 인프라구축 - 확장단계 : 2011.6.~2013.5. 통합운영 - 스마트전력망, 스마트전력시장, 스마트소비자, 스마트운송, 스마트신재생에너지등 5개분야로구성 - 전력ㆍ통신ㆍ자동차ㆍ가전등스마트그리드유관기업들로구성된 12개컨소시엄 (171 사 ) 참여 - 스마트그린홈ㆍ빌딩을구축하는 Smart Place, 전기차충전소를구현하는 Smart Transport, 신재생발전원 ( 풍력ㆍ태양광 ) 의전력품질을향상하는 Smart Renewable 분야등으로구축사업이전개 - 정부 685 억원, 민간 1,710 억원으로총 2,395 억원투자 - 제주실증단지는스마트그린홈ㆍ전기차충전소등스마트그리드주요분야가모두포함되는 All-in-one 형태로세계첫시도되는모델 - 가정과업무공간에서는스마트계량기사용을통해전기요금이비싼시간대의전력사용을저렴한시간대로유도하여전기요금을최소화 - 전기자동차운행이가능하도록전기충전소, 배터리교환소를설치하고가정에서도충전할수있도록관련설비가구축 - 풍력ㆍ태양광발전등이전력망에안정적으로연계되는가운데가정에서보다광범위하게사용되고, 남는전력을전력망을통해타지역으로전송될수있는시스템도구현 - 전력망은양방향전력전송, 고장시조기발견ㆍ자동복구가가능하며각종첨단가전기기와통신하면서전력수요를제어하는수준까지지능화 - 전기공급도소비자중심으로전환해반도체회사등고품질전력사용을희망하는소비자에게는고품질전력이제공되고, 개개인의전력소비패턴을반영한다양한전력요금이선보일예정 < 자료 >: 한국스마트그리드사업단 (http;//www.smartgrid.or.kr) 자료재구성 92 C 2010 한국전자통신연구원 92
전황수외 / 주요국가의스마트그리드정책동향 영정보를제공하고도매전력시장, KEPCO 기존시스템과상호연계한다. Ⅲ. 해외의스마트그리드정책동향 주요국가의스마트그리드정책을살펴보면 < 표 3> 에서보는바와같이미국은평균 60년에달하는노후설비교체와전력시스템고도화목표하에, 스마트그리드정책을추진하고있는데, 민간이기술개발을주도하고정부는재정지원을담당한다. 스마트그리드관련연구는 IntelliGrid, ADA, GridWise 등으로 EPRI( 미전력연구소 ), 에너지부 (DOE) 가담당하며송배전, 분산전원등의분야에서 IntelliGrid 아키텍처설계, 실시간계통해석, 마이크로그리드운영기술, 배전선로선진화등의연구를수행하고있다. 유럽은분산전원 ( 신재생 ) 수용과에너지효율제고목표하에환경보전, 분산형전원의보급확대, 국가간전력거래, EU 차원의그리드서비스에초점을두고있다. 스마트그리드관련연구는 Smart- Grids 등의과제를유럽위원회 (EC) 의주도하에송배전, 분산전원등의분야에서수용가와양방향서 비스기술, 전력망의효율성과안정성향상기술등의연구를수행하고있다. 일본은온난화대응및에너지안보측면과핵심기술선점을통한경제력제고라는배경하에서스마트그리드를추진하고있다. 혁신적에너지운용, 신재생에너지확대라는목표하에에너지및환경문제해결, 일본산업의경쟁력강화를도모하고있다. 최근국제적으로스마트그리드에대한기술과환경구축이매우빠르게진행되고있다. 세계적인추이를보면이제는개념설계단계를넘어이를실제전력망에적용해그성과를어떻게증명할것인지에국제사회의관심이집중되고있다. 유럽과미국은그리드 ( 송전망 ) 지능화와함께신재생전원개발, 소비자반응을이용한수요자원의활용극대화를추진하고있고, 우리나라는소비자관점에서스마트그리드를추진하고있다. 미국등주요선진국들은현재까지 AMR( 자동미터검침 ) 같은원격검침시스템개발에주력해왔는데, 앞으로원격검침시스템에통신인프라, 전자미터링, 미터데이터통합기술을융합한발전된형태의 AMI( 첨단검침인프라 ) 구축에주력하고있다. 현재 < 표 3> 주요국가의스마트그리드정책비교 구분미국유럽일본한국 중점영역 추진배경 추진목적 추진방향 신뢰도향상 설비노후화 대규모정전경험 전력수요증가, 설비신설곤란 전력시스템고도화 ( 노후설비교체 ) 송배전설비현대화 신재생에너지지원지속증가 EU 중심의전력망연계 분산전원수용 ( 에너지효율화 ) 신재생에너지보급확대 CO 2 감축및신재생에너지원확대 핵심기술선점을통한경쟁력제고 신재생에너지확대 ( 혁신적에너지운용 ) 온난화대응 에너지효율향상국가간망연계산업경쟁력강화 기후변화대응과에너지효율향상 신성장동력의창출필요 저탄소녹색성장기반조성 에너지효율향상및 CO 2 배출저감 신성장동력발굴및수출산업화 고객기회손실절감 신재생에너지사용확대 전기자동차인프라 신규서비스창출 < 자료 >: 유남철외 (2009), 스마트그리드추진동향및구현방안, 주간기술동향, 제 1426 호, p.31., METI(2009), Japan s Initiative on Smart Grid, p.3. 자료참고하여재작성 C 2010 한국전자통신연구원 93
미국, 유럽을중심으로에너지망의지능화및통합이추진되고, 국내에서는전력 IT 연구를통해지능형기기를개발중이다 [4]. 1. 미국미국의스마트그리드관련대표적인정책으로는 GRID 2030 계획, Energy Independence and Security Act( 에너지자립안보법 ), Smart Grid Stimulus Package( 스마트그리드촉진패키지 ), ICT 에너지효율성개선기술개발프로젝트등이있다. 2003년 7월발표된 21세기전력시스템에대한최초의국가비전으로에너지부가 51개의기업, 연구소가참여하여전력산업의현대화를위한 GRID 2030 계획 을수립하였다. < 표 4> 에서보듯이언제, 어디서나저렴하고효율적으로전력을공급하는것을목표로노후된전력설비를교체하고, 발전ㆍ송전ㆍ배전및홈네트워크등양방향인프라를개선하는것이다. EPRI( 미전력연구소 ), EDF( 프랑스 ), 히타치, GE 및미국의주요전력회사등이참여하고있다. 또한, 2007년 12월, 2008년부터 2020년까지스 마트그리드연구ㆍ개발과시범사업을국책사업으로한다는의 The Energy Independence and Security Act( 에너지자립안보법 ) 이의회를통과하였다. 2020년까지국가송ㆍ배전망고도화, 수용가전력사용효율화를목표로전력시스템운용과자원의최적화, 분산전원의도입과통합, 수요반응, 미터링, 충전형전기자동차, 하이브리드전기자동차개발을추진할계획이다. 그리고 2009년 10월경제위기를벗어나기위한그린뉴딜정책의일환으로오바마대통령이더똑똑하고강하고안전한전력망인스마트그리드구축에 34억달러를투입하겠다는 Smart Grid Stimulus Package( 스마트그리드촉진패키지 ) 를발표하였다. 새로운미래신성장동력으로육성하고국가의미래를위해 IT 기술을접목하여전력망인프라를현대화하는것이다 [4]. 한편, 2010년 1월미정부는 ICT 분야의에너지효율성을개선할수있는새로운기술개발을지원하기위한장비및소프트웨어, 전력공급망, 냉각등 3 개의영역에대한프로젝트에 4,700만달러투자계획을발표하였다. 미국의정보산업에서중요한부분을차지하는데이터처리, 저장및통신산업이빠르 < 표 4> GRID 2030 계획 구분 목표 중점 참여기관 2010 년개발목표 2020 년개발목표 2030 년개발목표 - 언제, 어디서나풍부하고, 저렴하며, 깨끗하고, 효율적이고, 믿을수있는전력공급 - 노후된전력설비를교체하고진보된감지, 통신, 제어기술을이용하여발전ㆍ송전ㆍ배전및홈네트워크등양방향인프라를개선 - 전력설비와통신기술이결합된새로운전력시스템을개발한다는목표로스마트그리드국가정책사업지원방안이 2007 년미의회승인 - 국가의송전망및배전망의현대화, 수용가전력사용효율화등을지원전력망을백본 - 중간본 - 미세본으로나누고각각의역할에따라유기적연결과인공지능을바탕으로한대응을모색 - EPRI, EDF( 프랑스 ), 히타치, GE 및미국의주요전력회사등 - 양방향통신이가능하고요금거래인터페이스를갖춘차세대스마트미터개발 - 그리드와결합한지능형가전기구와전기제품개발 - 수용자중심운영과분산전원개발로전력시장에소비자참여 - Plug&Play 방식으로전력, 냉난방, 습도조절기능을갖춘수요자중심의종합에너지시스템개발 - 전압, 주파수등의자동제어로완벽한전력품질제공 - 원거리용초전도케이블개발 - 소비자가원하는안정적이고효율성높은디지털화된전력시스템 - 전국어디서나저탄소청정에너지의사용가능 - 누구나사용할수있는에너지저장시스템개발 - 국가초전도케이블전력망구축 < 자료 >: http://www.oe.energy.gov/smartgrid.htm 자료재구성 94 C 2010 한국전자통신연구원 94
전황수외 / 주요국가의스마트그리드정책동향 일시 < 표 5> 오바마행정부의스마트그리드추진정책 주요 2009 년 1 월미정보기술혁신재단 (ITIF), 스마트그리드에향후 5 년간매년 100 억달러투자시 24 만명의고용창출전망 2009 년 2 월경기부양법안, 스마트그리드연간 43 억달러투자계획포함 2009 년 4 월미에너지부 (DOE), 스마트그리드프로젝트비용의 50% 보조금지급기준마련 2009 년 5 월 2010 년 1 월 미에너지장관, 개별프로그램지원한도 2,000 만달러에서 2억달러, 시연프로젝트지원한도 4,000 만달러를 1억달러로상향조정미에너지부및상무부, 스마트그리드표준화주도를위해스마트미터, 사이버보안등 16개표준일부공개 ICT 부문의에너지효율성을개선할수있는새로운기술개발을지원하기위한장비및소프트웨어, 전력공급망, 냉각등 3 개영역에대한프로젝트에 4,700 만달러투자계획발표 - 전력공급망 : 지속적으로증가하고있는서버기반및 IT, 통신시스템에서발생하는전력손실, 열발생을최소화하기위한기술개발 - 필요에따라서버전원을끄고켬으로써서버에너지사용을보다효율적으로통제하는새로운전력관리소프트웨어로데이터센서및서버팜에서의에너지사용 50% 절감가능 < 자료 >: 한국스마트그리드사업단 (http://www.smartgrid.or.kr) 자료재구성 게성장함에따라에너지사용량이증가하였고, 이로인해발생하는에너지효율성문제와환경문제해결필요성이증대하고있다. 이를해결하기위해서버기반및 IT, 통신시스템에서발생하는전력손실및열발생을최소화하는기술개발을통하여에너지효율성을높인다는것이다. 기대효과로 ICT 산업의에너지사용비용이줄어들고, 투자를통해고용창출및 ICT 산업의경쟁력을유지한다. 또필요에따라서버의전원을끄고켬으로써서버에너지사용을보다효율적으로통제하는새로운전력관리소프트웨어로데이터센서및서버팜 (server farm) 에서의에너지사용의 50% 를절감할수있다. 2009년 1월취임한오바마행정부는스마트그리드추진전략으로 < 표 5> 에서보듯이경기부양법안, 에너지부의스마트그리드프로젝트비용의 50% 보조금지급기준, 프로그램및시연프로젝트지원한도상향조정, 표준화주도등의다양한정책을구사하고있다 [7]. 2. 유럽 EU는미국과는달리기후변화협약에적극대응하고다른국가들에비해기술우위에있는신재생에너지의지속적인보급을주창하고있다. 이를위해기존전력시스템의기능개선이절실히요구되었으며, 스마트그리드개발을추진하고있다 [4]. EU의스마트그리드전략은전통적인전력부하에대한전력망관리전략으로의통합뿐아니라, 수송및가전등다양한산업분야에서도이익을창출할것으로예상된다. EU는 2022년까지회원국의모든건물에스마트계량기를설치하는계획을발표하였다. EU는제5차및제6차프레임워크프로그램 (FP) 을실시하면서재생가능한자원및분산발전을전력네트워크와통합시키는과정에서 IT 기술을활용해오고있으며, < 표 6> 에서보듯이 2005년스마트그리드계획을발표하고스마트그리드전략을고도화하였다. EU는스마트그리드전략을위해 5개의연구부문과 19개의세부과제를설정했는데, 주요연구과제로는스마트배전망구축, 효율적장거리에너지공급, 송ㆍ배전자산관리, 지속가능한운영과전력공급관련미래예측기술의개발, 고객인터페이스기술의혁신및표준화, 규제개혁방안등이있다. European Smart Grids Technology Platform 은 2006년에착수하여 2020년완성을목표로하고있으며, 2020년까지신재생에너지비율을 20% 로확대하고, 에너지효율을 20% 향상하는 20-20- 20 목표를설정하였다. 유럽전역에걸쳐송배전을효율화하고국가간전력거래를활성화하며, 2020 년까지전력망을하나로통합하고신재생에너지를기존전력망에통합시키는것이목표이다. C 2010 한국전자통신연구원 95
< 표 6> EU 의스마트그리드추진정책 구분 OPERA 프로젝트 2005 년스마트그리드계획 FP7 (2007~ 2013 년 ) - 유럽은 2004 년전력선통신상용화프로젝트 - 유럽연합 PLC 포럼의지원하에 2008 년까지전력회사, 가전업체, 대학등을포함한 39 개업체들이참여 - 5 차및 6 차 FP 에서재생가능한자원및분산발전을전력네트워크와통합시키는과정에서 IT 를활용하여지능형전력망구축전력고도화 - 주요연구과제로는스마트배전망구축, 효율적장거리에너지공급, 송ㆍ배전자산관리, 지속가능한운영과전력공급관련미래예측기술의개발, 고객인터페이스기술의혁신및표준화, 규제개혁방안 - 스마트그리드전략을실행으로옮기기위해구성원, 재정지원규모, 주요연구프로그램등을 FP7 에서결정 - 프로젝트명은 European Smart Grids Technology Platform 으로 2006 년에착수하여 2020 년완성을목표 - 2020 년까지신재생에너지비율을 20% 로확대하고에너지효율을 20% 향상하는 20-20-20 목표를설정 - 유럽전역에걸쳐송배전을효율화하고국가간전력거래를활성화하며, 2020 년까지전력망을하나로통합하고신재생에너지를기존전력망에통합시키는것이목표 - EU 주도로대체에너지사용및국가간전력거래활성화 - 구성요소는신재생에너지, 분산발전, 송전자동화, 배전자동화, Advanced Metering, 전기자동차등 - 기존의전력에 IT 기술을활용하는수준을넘어서, 에너지라이프사이클전단계에걸쳐서 IT 기술을확산시키는방향으로에너지부문에서의 IT 활용범위를확대 < 자료 >: 한국스마트그리드사업단 (http://www.smartgrid.or.kr) 자료를재구성 이프로그램에는 ABB, Siemens, Shell, BP 등많은기업이참여하고있으며, EU 주도로대체에너지사용및국가간전력거래활성화를도모하고있다. 구성요소는신재생에너지, 분산발전, 송전자동화, 배전자동화, advanced metering, 전기자동차등이있다. 기존의전력에 IT 기술을활용하는수준을넘어서, 에너지라이프사이클전단계에걸쳐서 IT 기술을확산시키는방향으로에너지부문에서의 IT 활용범위를확대하였다. 그리고, 유럽각국은기계식미터기를전자식스마트미터기로교체하고있다. 이렇게유럽은분산전원수용과에너지효율제고를목표로스마트미터보급에중점을두고있다. 3. 일본일본에서는스마트그리드를기존의전력망과신재생및분산전원의연계를통해안정적이고효율적으로운영되는발전된형태의전력망으로정의하고있다. 일본정부는에너지및환경문제를해결하고산업경쟁력을강화한다는차원에서 2030년까지스마트그리드구축사업을완료한다는전략이다. 그리고국가차원의신재생에너지자원을수용할수있는마이크로그리드개념의신전력인프라개발및시범단지를구축하여개발기술의상용화를촉진하고있다. 스마트그리드와유사한 TIPS 프로젝트 구분 목표 참여기관 추진현황 < 표 7> 일본의 TIPS 개요 - 첨단전력설비및기기의개발을통한미래사회요구에부응하는고도화된자산운용 - 안정적계통운영 - 자기치유형시스템구현으로광역정전위험성최소화 - 분산형전원의보급확대를통해에너지의효율적활용 - 공급측과수요측의통합관리로에너지의효율적사용 - 대규모정전방지, 전력설비관리를고도화 - 전력중앙연구소 (CRIEP) 를중심으로일본의주요전력회사들이참여 - 2010 년부터대규모실증실험을통해일본국내의전력계통에스마트그리드도입가능여부를검증 - 지역마다별도의민간전력회사가있는일본은많은비용이투자되는스마트그리드사업에소극적인반응을보이고있음 - 태양광발전, 잉여전력과주파수대책, 촉전지제어등을일체적으로관리하여전력계통의안정화와효율화를도모 < 자료 >: 한국스마트그리드사업단 (http://www.smartgrid.or.kr) 자료재구성 96 C 2010 한국전자통신연구원 96
전황수외 / 주요국가의스마트그리드정책동향 로신규전력네트워크감시와전체네트워크신뢰성을평가하는데있어 IT를적극활용한다 [4]. < 표 7> 에서보는바와같이 TIPS 의목표는첨단전력설비및기기의개발을통한미래사회요구에부응하는고도화된자산운용, 안정적계통운영, 자기치유형시스템구현으로광역정전위험성최소화, 분산형전원의보급확대를통해에너지의효율적활용, 통합관리로에너지의효율적사용, 대규모정전방지, 전력설비관리고도화등을도모하고있다. 전력중앙연구소 (CRIEP) 를중심으로주요전력회사들이참여하고있다. 일본은일본판스마트그리드인 TIPS 를추진하는데있어전기차와축전지등관련산업의육성과경쟁력강화에관심을보이고있다. 일본의대표적인 12개전자업체컨소시엄 ( 히타치, 도시바, 후지전자, 파나소닉등참여 ) 은 2010년미국에서스마트그리드구축프로젝트에참여하고있는데, 뉴멕시코주의특정지역스마트그리드보급목표 (20~30억엔 ) 를지원할예정이다 [4]. Ⅳ. 시사점 앞에서기술한국내외스마트그리드추진정책분석을통해우리에게주는시사점을살펴보면첫째, 정부는관련법과제도정비를통해혼선없이사업이추진될수있도록해야한다. 실시간요금을법제화하고, 그린팩토리등스마트그리드를적용한건물에인센티브를지원하는실질적인대책이마련되어야한다. 둘째, 기술표준화이다. 스마트그리드의성패는결국확산의속도에달려있어관건은정부정책과기술의표준을빨리선점하는것이다. 인프라가정착되면플레이어가나오고수익모델이나오는데, 신재생, 보안문제, 자동차, 배터리등밸류체인을따라파생되는다양한사업에서기회를찾아야한다 [8]. 셋째, 보안성강화이다. 스마트그리드는전력망의사고위험에대한사전감시및보호기능으로인해안전성은높아지지만, 통신네트워크와의결합으 로해킹과같은보안위협도확대될전망이다. 현재처럼보안이허술한전력ㆍ통신망을그대로두고스마트그리드개념만입힌다면사이버테러의표적이될것이다. 따라서기술적측면에서의보안대책이마련되고법제차원에서사이버보안에관한규정과처벌조항, 전력사업자나고객들의보안인식제고, 지속적인보안위협평가, 침해사례에대한대응과신속한복구훈련등이함께이루어져야한다. 넷째, 통신및인프라구축이다. 스마트그리드의핵심은정보의양방향으로신속하고정확한통신을가능하게하는시스템의구축이필요하다. 현재광역네트워크로 WiMax, 이동통신, 전력선통신, 케이블, FTTH 등이, 홈네트워크로는 Zigbee, Wi-Fi, HomePlug 등이논의되고있는단계이다. 다섯째, IT 부문의광범위한참여이다. 스마트그리드를성공적으로육성시키기위해서는 IT 분야의기술과혁신의경험을적극적으로수용해전력분야주도가아닌외부역량주도형으로변해야한다. 지금처럼신규사업자가전력산업에진출하는방식의일방향식융합은기존사업자 ( 한전 ) 의경직성을강화하고신규사업자의도덕적해이를야기할가능성이존재하기때문에사업자간상호진출을통한양방향형융합이필요하다. 여섯째, 적시기술개발과비용효과적인장비개발이다. 스마트그리드는얼마나빨리, 적시에기술이개발되고시스템구축을완성하여서비스를제공하느냐가관건이다. 효율적이고신뢰성있는전력을공급하기위해서는스마트그리드가구축되는과정에서기반전력망에서최종사용자들이조작하게될인터페이스에이르는장비들까지지능화되어네트워크로연결되어야할것이다 [3]. 일곱째, 실시간가격요금제의도입이다. 스마트그리드를세계최고로만들기위해서는실시간변화하는전기가격을소비자에게적용하는 실시간요금제 (real-time pricing) 를도입해야한다. 실시간가격신호는온실가스감축과에너지소비절약, 투자비감축, 에너지소비정보를활용한새로운비즈니스창출 ( 전기차의확산, 배터리충전소등 ) 을달성하는가장강력한수단이될것이다. C 2010 한국전자통신연구원 97
AMI AMR CRIEP EPRI 용어해설 스마트그리드 (Smart Grid: 지능형전력망 ): 발전-송전ㆍ배전 -판매 의단계로이루어지던기존의단방향전력망에정보기술을접목하여전력공급자와소비자가양방향으로실시간정보를교환함으로써에너지효율을최적화하는 지능형전력망 으로현대화된전력기술과 IT 기술의융복합화를통해구현되는차세대전력시스템및관리체계를의미함수요반응시스템 (DR: Demand Response): 계약혹은자의에의해전력피크시의전력사용을축소시키는기술혹은시스템으로스마트그리드핵심분야의하나로전력수요에따라가격을실시간으로결정해서수요자에게알려주고수요자가이를근거로전력사용량을효과적으로조절함 약어정리 Advanced Metering Infrastructure Automated Meter Reading Central Research Institute of Electric Power Industry Electric Power Research Institute FP7 OPERA TIPS 7th Framework Program Open PLC European Research Alliance Triple Intelligent, Interactive and Integrate 참고문헌 [1] 유남철외, 스마트그리드추진동향및구현방안, 주간기술동향, 1426호, 2009. 12. 9., p.27. [2] 고동수, 녹색성장구현을위한지능형전력망도입, Issue Paper, 산업연구원, 2009-244, 2009. 6., p.12. [3] 박찬국ㆍ용태석, 스마트그리드도전과제와추진방향, 주간기술동향, 1411호, 2009. 8. 26., pp. 1-12. [4] 한국스마트그리드사업단 (http://www.smartgrid. or.kr) [5] 전자신문, 2010. 1. 26. [6] 전자신문, 2009. 6. 6. [7] 조선일보, 2009. 10. 10. [8] 장동원, 이영환, 스마트그리드표준화동향연구, 주간기술동향, 1417호, 2009. 10. 7., pp.11-12. 98 C 2010 한국전자통신연구원 98