[공학저널 김하늬 기자] 변동성이 큰 신재생에너지를 효율적으로 관리·활용은 물론 경제성 확보까지 가능한 인프라 기반 기술과 신산업 지원 상용화 플랫폼 기술이 개발됐다.

산업통상자원부와 환경부는 올해 그린 뉴딜 계획 발표를 통해 2025년까지 그린 뉴딜 5대 핵심과제에 56조3000억원을 투입한다고 밝힌바 있다.

특히 정부는 태양광·풍력 등 신재생에너지 산업 생태계 육성을 위해 11조3000억원을 투입해, 대규모 R&D·실증사업과 설비 보급사업을 진행하기로 했다. 태양광·풍력 발전용량을 2025년까지 지난해 대비 3배 이상 확충(12.7GW → 42.7GW)하는 것이 목표다.

이러한 상황에서 최근 한국전자통신연구원 에너지·환경ICT연구단은 이러한 흐름에 발맞춰 에너지 트랜스포메이션을 위해 에너지 공급과 수요, 효율화, 비즈니스 모델 등 전 주기를 고려한 인프라·플랫폼 기술을 개발했다.

모니터링 플랫폼, 소규모 분산 에너지 전력 중개업자 플랫폼 그리고 에너지 저장 장치(ESS) 연계 기술 등 3종 기술이 바로 그 주인공이다.

재생에너지 확산 계획에 따라 전국에 태양광 발전소 등이 산발적으로 설치되고 있다. 그동안 발전량 예측이 어려워 안정적 운영을 위한 실시간 통합 모니터링 기술이 필요했다.

연구단이 개발한 모니터링 플랫폼은 빅데이터를 기반으로 태양광 발전소의 발전량 예측부터 자동복구, 폐기 진단까지 전 단계에 걸쳐 운영·관리를 수행할 수 있는 지능형 플랫폼이다.

이미 전국 3000여개 태양광발전소를 대상으로 모니터링 기술에 대한 실증작업을 완료하고, 기술이전까지 끝마쳤다.

현재 대규모 태양광 자원을 통합 관제할 수 있는 시스템으로 설치 운용 중이며, 이를 기반으로 향후 태양광 사업 재생에너지 비즈니스 플랫폼으로서 컨설팅 서비스 등 신사업 육성과 관련 분야 고용 창출까지 기대해 볼 수 있게 됐다.

소규모 분산 에너지 전력 중개업자 플랫폼 기술은 전력 중개 사업자들이 분산 에너지 자원을 모아 전력 시장에 거래할 수 있도록 지원하는 신사업 운영 시스템 기술이다. 최근 전력 거래에 대한 산업의 관심이 높아진 만큼, 가장 주목받는 기술이기도 하다.

이 플랫폼 기술은 운영 시스템을 통해 소규모 전력을 모아 집합 자원 단위로 거래할 수 있도록 했다. 특히 태양광 발전량 예측 기술을 도입해 안정적인 전력 시장 입찰을 돕는 기술이다. 해당 기술 역시 기술이전을 통해 내년 상반기에 본격 서비스가 실행될 예정이다.

그리드(Grid) 안정화용 태양광발전-에너지 저장 장치(ESS) 최적 연계 기술은 태양광발전 전력을 에너지 저장 장치와 연계, 최적으로 운영할 수 있도록 하는 기술이다.

그간 태양광발전기가 단일로 존재할 경우, 발전량이 균일하지 않아 안정적인 운영이 어렵다는 한계가 있었다. ESS를 통해 잔여 전력을 저장, 필요한 시점에 공급할 수 있지만 장치 단가가 비싸고 종류도 다양해 구축이 힘들다는 단점이 있었던 것.

이번에 연구단이 개발한 기술은 적절한 에너지 저장 장치 용량을 산출하고 운영에 따라 출력 에너지 안정도를 평가할 수 있어 최적의 운영이 가능해질 전망이다.

에너지·환경ICT연구단 이일우 단장(사진)은 “재생에너지 전환과 그린뉴딜 정책 정합성을 고려해 국민 참여를 확대하는 신산업 기반을 확보했다”며 “특히 분산자원 그리드 안정화 지표는 국내 최초로 단체 표준으로 제정 돼 신재생발전 단지를 운영하는데 많은 활용이 이뤄질 것으로 기대된다”고 말했다.

에너지·환경ICT연구단은 글로벌 기후변화에 따른 국가 에너지, 환경 문제 대응을 위한 ICT 융합 지능화 기술 개발을 목표로 하고 있다.

특히 에너지 지능화를 위한 에너지 클라우드 기술, 신재생 신뢰성/안정성 보장 기술, 에너지 중개·거래 블록체인 기술, 인공지능 기반 예측·최적 제어 기술, 빅데이터 기반 에너지 데이터 분석·지능화 서비스 플랫폼 기술 개발을 수행 중이다.

이밖에도 깨끗한 물 환경을 위한 무인 이동형 센서 기반의 녹조 모니터링·통합관리 기술, 수자원시설 보호를 위한 무인 이동체 접근 검출 기술, 효율적 에너지 활용을 위한 공장과 공동주택의 에너지 통합관리 기술도 개발하고 있다.

연구단은 작년 7월 설립 후 갓 1년이 지났음에도 다양한 성과를 얻었다. 올해 1월에는 미국 라스베이거스에서 개최된 미국전기전자학회(IEEE) 우수 논문상인 체스터 살(Chester Sall)상을 수상하기도 했다.

연구단의 ‘전력선 통신 기반의 태양광 패널 단위 저비용 모니터링 기술’에 대한 연구가 그 성과를 인정받은 것이다.

이 단장은 “향후 시티 내에서 에너지의 가장 안정적인 사용, 경제성 확보가 가능한 비즈니스 모델을 창출하려고 한다”며 “에너지와 환경에 생각과 지능을 심어가는 비전을 내세우고 연구개발에 집중하고 있다. 앞으로도 인류를 위한 에너지·환경기술개발에 힘쓰겠다”고 전했다.