전기사용량 표시 ‘스마트 미터’ 개발… 국가전력 적용 시스템 구축이 목표

“스마트 그리드는 기존의 전력망에 정보통신(IT) 기술만 더하는 것이 아닙니다. 전력 인프라의 틀을 완전히 바꾸는 국가 개조사업이라고 보는 것이 더욱 정확합니다.”

지난 3일 청주산업단지에 자리잡은 LS산전 전력연구소에 도착하자 지능형 계량기(Smart Metering·스마트 미터) 개발팀의 이정준 팀장이 연구소 3층의 연구실로 안내했다. 연구실에는 사무실과 가정에서 사용하게 될 스마트 미터 시뮬레이터들이 설치돼 있었다.

안상호 책임연구원이 대형 빌딩의 전기 사용을 통제하는 시뮬레이터를 작동시켰다. 전력 공급량이 1㎾인 시스템에 순간적으로 3㎾의 부하가 걸렸다. 1㎾의 전력을 사용하는 전등 3개가 한꺼번에 켜진 것이다. 정확히 10초 뒤에 3 개의 전등 가운데 하나가 자동적으로 꺼졌다. 다시 10초 뒤에 또 하나의 전등이 꺼졌다. 공급되는 전력량에 맞춰 자동으로 전력의 수요를 낮춘 것이다.

이어 안 연구원이 인위적으로 시스템 내에 ‘아크’를 일으키자 스마트 미터가 스스로 감지해 전력 흐름을 통제했다. 아크는 건물 화재 원인의 40%를 차지한다고 한다.

이같은 스마트 미터는 지능형 운전반(Smart Cabinet Panel) 형태로 건물에 들어간다. 에너지 사용 감시 및 제어, 전력 품질 감시, 계량, 설비 감시, 안전 감시 등의 기능을 하게 된다. 또 지능형 운전반에는 전기뿐만 아니라 난방과 냉·온수 등 다른 공공서비스의 제어 시스템도 통합돼 있다. 이정준 팀장은 “앞으로 신축 건물들은 대부분 이런 시스템을 채택하게 될 것”이라면서 “기존 건물에도 일부 제한은 있지만 설치가 가능하다.”고 설명했다.

연구실 한쪽에는 가정에서 사용하는 스마트 미터 시스템도 설치돼 있었다. 스마트 미터의 컬러 모니터에는 현재까지의 전기 사용량과 요금, 그 달의 전기요금 추정치, 전기 사용으로 인한 이산화탄소 발생량, 해당 지역 다른 가정의 평균 전력 사용량 등 가정의 전기 이용과 관련한 세세한 정보가 표시됐다. LS산전이 에너지관리공단과 함께 100여 가구를 대상으로 이 계량기를 시범 설치해본 결과 10~13%의 절전효과가 나타났다.

전기 사용량을 실시간으로 목격하게 된 소비자들이 적극적으로 절전에 참여했기 때문이라는 것이다. 이는 최근 미국의 워싱턴 주에서 실시된 실험 결과와 비슷한 수치다. 미국의 캘리포니아 주가 한여름마다 전기사용량 5%를 줄이는 데 혈안이 되는 것을 감안하면 10~13% 절약은 대단한 수치다.

LS산전의 목표는 이같은 지능형 계량 기술을 국가 전력체계 전체에 적용하는 스마트 그리드 시스템을 구축하는 것이라고 최종웅 부사장은 말했다. 다시 말하면 발전소와 송전탑, 전봇대 그리고 가정 내의 가전제품에 개별 센서를 설치하여 다양한 전력 정보를 쌍방향, 실시간으로 유통하는 것이다.

최 부사장은 “스마트 그리드 시스템과 관련한 기술은 이미 개발이 완료된 상태”라면서 “누가 얼마나 빠른 시일 안에 상용화하느냐가 관건”이라고 말했다. 최 부사장은 LS산전이 개별적인 스마트 미터 시스템을 통합한 첨단 계량인프라스트럭처(AMI·Advanced Meterging Infrastructure)도 개발하고 있다고 말했다.

스마트 그리드 시스템이 완성되려면 스마트 미터 말고도 몇가지 추가적인 조건이 필요하다.

첫째는 가정 내에서 전기를 사용하는 모든 전자제품들이 스마트 미터와 연결되어야 한다. 둘째는 태양광, 풍력 등 분산된 에너지원과 연료전지, 전기자동차 등 에너지 저장(Energy Storage) 시설을 스마트 그리드 시스템으로 통합하는 것이다.

최 부사장은 LS사전이 ▲지난 1989년부터 전력IT라는 개념으로 홈 네트워크 등에 대한 연구개발을 해왔으며 ▲전력형 반도체, 전기차 등 스마트 그리드 관련 분야에도 기술을 갖고 있다고 차별화된 경쟁력을 강조했다.

청주·안양 이도운기자 dawn@seoul.co.kr