102014통권473

463-835 경기도 성남시 분당구 야탑로 338(야탑동 191) T.(031) 724-6100(代)등록일자 1976년 3월 18일·등록번호 서울 라 11267

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Power Tech•DSP 기반 BMS 플렛폼 개발•FESS를 이용한 풍력 발전단지의 출력제어•인버터를 활용한 공기압축기 에너지 절감

산업정보•청정 에너지 혁명 다시 탄력 받고 있다

주요정책•공정한 R&D 평가 위해 클린평가시스템 도입•중기청, 역대 최대로 내년도 중소기업 지원예산 편성

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Contents Octorber 2014 Vol. 473

전기정보 • 등록일자 | 1976년 3월 18일 • 인쇄일 | 2014. 10. 5 • 발행일 | 2014. 10. 10 • 발행인 | 이 재 광 • 발행처 | 한국전기공업협동조합 경기도 성남시 분당구 야탑로 338(야탑동 191) • Tel | (031)724-6100(代) • Fax | (031)704-8337 • 홈페이지 | www.kemc.co.kr • 인쇄처| 네오프린텍 (02)718-3111~9 •본지는 한국간행물 윤리위원회의 윤리강령 및 실천요강을 준수합니다.

◀ KEMC News(조합 소식)

12 2014년 최고경영자 세미나 개회사

14 2014년 최고경영자 세미나

16 KEMC News(조합 소식)

20 Power TechⅠ•DSP 기반 BMS 플렛폼 개발

25 Power TechⅡ•FESS를 이용한 풍력 발전단지의 출력제어

30 Power TechⅢ•인버터를 활용한 공기압축기 에너지 절감

35 Health•치아 수명 관리가 중요한 이유 소개-짧아진 치아수명, 10년 더 늘리려면

36 산업정보•청정 에너지 혁명 다시 탄력 받고 있다

46 주요정책 Ⅰ•공정한 R&D 평가 위해 클린평가시스템 도입

48 주요정책 Ⅱ•중기청, 역대 최대로 내년도 중소기업 지원예산 편성

50 법률상식•채권추심위임약정시 주의점

52 News Brief•신재생에너지 국제포럼’ 부안신재생에너지 테마파크서 개최•풍력발전기 안전관련 특허 출원 급증•플리어 시스템, TG165 적외선 영상 온도계 출시•한국전력, 최초로 해외 선진시장에 마이크로그리드 기술 수출•인천시, 에너지 자립 섬 구축 추진을 위한 업무협약 체결•지멘스, GS당진복합화력발전소 4호기에 H클래스 가스터빈 공급

56 해외산업동향•일본, 2030년 목표인 재생 가능 에너지 비율 달성예상 •레독스 흐름 전지를 이용한 미래 에너지 저장•스위스, 원자력발전소 3기분의 전력을 2,400km 직류로 송전 •일본, 리튬 이온 2차전지 제조 장치 동향•전세계 지열발전 산업 동향•일본, 그린 전력 시장에 관한 조사 결과

64 편집후기

•2014 최고경영자 세미나 개최•이기권 고용노동부 장관 초청 중소기업인 간담회 참석•협동조합 불공정하도급 신고센터 설치안내•배전반용 변압기 중소기업제품 사용 요청•MAS 2단계 경쟁 개선방안 공청회 개최•지방계약법개정(안) 비대위 전체회의 결과•최경환 경제부총리 초청 중소기업인 간담회 참석•2015년 조합 업무용 수첩 제작에 따른 광고 요청

12 전기정보 | 2014년 10월호

존경하는 조합원사 최고경영자 여러분 !

안녕 하십니까 ?

무더웠던 여름이 지나가고 이제 풍요와 결실의 계절 가을이 찾아왔

습니다.

이렇게 좋은 계절에 천혜의 아름다운 섬 제주에서 최고경영자 세미

나를 개최하게 되어 매우 뜻 깊게 생각합니다.

아울러 어려운 여건 속에서도 참여하여 주신 조합원사 사장님과 바쁘

신 일정에도 불구하고 참석하여 주신 임도수 전임 이사장님, 양규현 전

임 이사장님, 원일식 전임 이사장님께 깊은 감사의 말씀을 드립니다.

금년은 세월호 참사로 많은 인명피해가 발생하여 유가족은 깊은 슬

픔에 잠겨있고 그 충격으로 어려운 내수시장이 더욱 침체되어 있으며

나라전체에 불신감이 팽배하고 국가의 신뢰도가 추락하였습니다.

이러한 사고는 도덕성이 타락하고 정신이 나태해질 때 언제 어느

곳에서나 발생할 수 있습니다.

이번 세미나를 통하여 우리자신을 돌아보는 계기로 삼고 우리조합

원사가 생산하는 제품 또한 국민의 안전과 밀접한 관계가 있음을 인

식하여 중전기기 분야에서 제2의 세월호 참사와 같은 사고가 다시는

일어나지 않도록 다짐하는 시간이 되고 그동안 쌓인 무거운 짐은 모

두 내려놓고 새로운 에너지를 충전하여 한 단계 더 성숙하고 결속하

는 계기가 되었으면 하는 바램입니다.

우리조합은 조합원사 사장님의 적극적인 협력으로 전년도에 흑자

로 전환하였으며 금년도에는 그 규모가 더 증가할 것으로 전망하고

있습니다. 협조를 아끼지 않으신 조합원사 사장님에게 다시 한 번 감

사의 말씀을 드립니다.

금년도 조합이 추진한 업무내용을 간략히 말씀드리겠습니다.

한전변압기 연간단가계약은 관련 조합원의 적극적인 협조로 조합

에서 일괄 수주하였습니다.

주상변압기 3종 83,070대, 지상변압기 3종 3,249대 등 총 86,319대

를 계약하고 단가는 규격별로 1%〜3%범위 이내에서 인상되어

관련 조합원사의 경영에 많은 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다.

금년부터 평년 대비 2〜3배의 많은 변압기 물량이 일시에

발주되어 한전과 협의를 통한 균등발주와 조합원사의 생산능력을 감

안한 배정으로 계획생산이 가능하도록 최선을 다하고 있습니다. 금년

계약분도 균등 발주를 통한 계획생산이 이루어질 수 있도록 만전을

기하겠습니다.

조달청 배전반 다수공급자(MAS)계약은 100여개사가 쇼핑몰에 등

록하여 수주활동 중에 있으며, 1억원 이상 MAS 2단계 경쟁 시 최저

가 입찰방식이 폐지되고 종합평가방식으로 변경되면서 우수단체표

준인증이 배점 대상 인증에 포함되어 상당히 높은 가점을 받게 되어

평가 시 상당히 유리합니다.

우수조달공동상표는 2014년 4월 관련기관에서 실시하는 공동상표

홍보를 위한 심사에 통과하여 각종 언론사를 대상으로 지속적으로 홍

보를 실시하고 있으며 수주금액이 국가기관에 적용하는 2.3억원 이

하로 제한되어 있는 지방자치단체는 국제입찰 기준금액 3.5억원까지

수주가 가능토록 관련 기관과 지속적으로 협의하겠습니다.

Posco 전기강판은 동반성장위원의 자격으로 포스코와 지속적인 협

의를 통하여 가격을 대폭 인하하여 공급하고 있으나 수입 가격이 상

대적으로 많이 하락하여 공동구매 사업이 정체되어 있습니다. 우리조

합의 공동구매는 정체되어 있으나 시장에서 가격을 조정하는 조정자

역할을 충실히 수행하고 있다고 생각합니다. 가능하면 조합을 통한

구매에 동참하여 주시기 바랍니다.

소기업·소상공인우선구매제도는 중소기업자간경쟁제품 중에서

극히 일부 품목으로 한정되고 금액한도가 품목당 연간 4억원 이내로

개 회 사

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제한되어 우리조합원사는 전혀 혜택을 보지 못하고 있습니다.

이 제도는 일반경쟁대상품목에 적용하고 있는 중소기업제품우선구

매제도와 조합추천소액수의계약제도를 종합적으로 연계하여 일정금

액 이하로 조합원사와 수요기관이 직접 계약을 하되 하자 등 관리는

조합에서 모든 책임을 지는 방향으로 추진하여 단체수의계약의 부활

이라는 오해는 피하면서 효과는 동일한 방향으로 추진하겠습니다.

또한 우리조합은 태양광발전장치가 일반경쟁대상 품목으로 구매하

는 과정에서 과도한 가격경쟁으로 관련 업체 모두가 어려움을 겪고

있는 것을 기회로 우리조합에서 국회 등 관련 기관의 협조를 통하여

중소기업자간경쟁제품으로 지정받았으며 조합추천소액수의계약 품

목으로 지정받아 수주활동을 하고 있으며 정관에 우리조합의 사업품

목으로 규정하기 위하여 이사회를 통과하고 내년 총회의 최종 승인을

남겨두고 있습니다. 아울러 단체표준인증이 발급되면 동 인증을 기반

으로 우수조달공동상표와 MAS(다수공급자계약)계약을 추진할 계획

이오니 많은 관심을 가져주시기 바랍니다.

다음은 제품인증 및 기술개발부문입니다.

우리조합 KAS 인증현황 입니다.

현재 배전반, 개폐기, 변성기, 차단기, 발전기 등 중전기기에 대하

여 26개 업체가 KAS인증을 받았으며, 연말까지 20개 업체를 추가로

인증할 계획입니다.

KAS 인증을 받으면, 제작사에 자체시험성적서 발급 자격이 부여되

고, 공공기관 구매 시 가점이 부여되는 제도입니다.

기술개발은 중소기업청의 2014년 단체표준화 기술개발지원사업에

참여하여 ‘표준 태양광발전장치’를 개발하고 있으며 단체표준이 제

정되면 우수단체표준인증, KAS V체크인증을 통한 조달청 등 공공기

관 수주활성화에 크게 부응 할 것으로 기대됩니다.

다음은 해외시장 분야입니다.

해외사업은 중전기기업계의 생존과 번영을 위한 숙원과제이며 장

기간 투자와 마케팅이 필요한 분야로 지속적이고 적극적인 참여가 있

을 때 결실을 맺을 수 있습니다.

해외시장 개척에 역점을 두고 한전, 중앙회 등 공공기관과 지속적

인 협의와 노력을 통하여 전시회 등 개최 건수를 전년 9건에서 금년

은 10건으로 늘렸으며 수출계약은 120개사 2천5백만불 달성이 예상

됩니다.

기타사업 분야입니다.

우리조합은 중소기업중앙회를 통하여 중소기업 보증공제지원사업

과 제조물책임(PL)단체보험, 손해공제사업을 실시하고 있사오니 조

합을 통하여 많이 가입하여 주시기 바랍니다.

끝으로 중소기업자 권익보호에 대하여 말씀드리겠습니다.

징벌적 손해배상제도와 협동조합 납품단가조정권을 활용하여 침해

와 조정사유가 발생할 경우 활용하시기 바랍니다.

존경하는 조합원사 사장님 !

조합은 여러분이 주인입니다.

우리 모두 조합이 성장하고 발전할 수 있도록 힘과 뜻을 모아 주시

기 바랍니다.

조합은 조합원사와의 소통을 위하여 전기조합 소식지를 창간하여

운영 중에 있습니다.

소식지를 보시고 많은 지도 편달을 해 주시기 바라며, 조합이 새로

운 사업을 발굴하여 추진할 수 있도록 고견과 성원을 부탁드립니다.

저와 임직원들은 우리조합의 목표인 「조합원을 위한 조합」, 「자생

력 있는 조합」을 반드시 실현시킬 것을 거듭 약속드리며, 조합원사의

무궁한 발전과 사장님들의 가정에 만복이 가득하길 기원합니다.

2014년 9월 18일

한국전기공업협동조합 이사장

중 소 기 업 중 앙 회 부회장

이 재 광 올림

14 전기정보 | 2014년 10월호

우리조합은 2014. 09. 18 ~ 09. 19 제주 그랜드호텔에서 회원사 임직원 등 220여명이 참석한 가운데 ‘2014년 최고경영

자 세미나’를 개최하였습니다.

이재광 이사장은 개회사를 통해 “금년은 예상치 못한 세월호 참사로 많은 인명피해가 발생하여 유가족은 아직도 깊은

슬픔에 잠겨있으며 그 여파로 사회 전반적으로 안전에 대한 불신감이 높아지고 국가의 신뢰가 낮아졌으며 경기회복

속도도 늦어져 가뜩이나 어려운 내수시장은 더욱 침체되어 있다”고 말씀하셨습니다.

이어서 “이번 세미나를 통하여 우리자신을 다시 한 번 돌아보는 계기로 삼고 우리 조합원사가 생산하는 제품 또한 국민

의 안전과 밀접한 관계가 있음을 인식하여 중전기기 분야에서는 제2의 세월호 참사와 같은 유사한 사고가 다시는 일어나

2014년 최고경영자 세미나 개최

지 않도록 대표자 여러분이 각별한 관심을 가져 달라”고 당부하였습니다.

이번 세미나는 조합원사의 성장과 발전, 화합 도모와 최고경영자의 인력관리 선진화 교육 일환으로 마련했으며 18일에

는 경기지방중소기업청 김성용 과장님의 ‘중소기업 지원시책’ 강의를 시작으로 한국전기안전공사 김이원 처장님의 ‘함께

하는 전기안전’, 생활경제연구소 김방희 소장님의 ‘경제동향의 모든 것’을 주제로 강의가 이어졌습니다.

강의가 끝난 후 화합 도모를 위해 만찬의 자리를 준비했습니다.

19일에는 창덕궁 한의원 최주리 원장님의 ‘한의학으로 하는 체질개선‘을 주제로 강의가 시작되었으며 이어서 회원사

임직원분들의 화합 도모를 위한 문화체험(관광, 골프, 등산)을 가졌습니다.

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16 전기정보 | 2014년 10월호

2014 최고경영자 세미나 개최

우리조합은 2014. 09. 18(목)부터 1박 2일 일정으로 제주

그랜드호텔에서 회원사 임직원 등 220여명이 참석한 가운

데 ‘2014년 최고경영자 세미나’를 개최하였습니다.

이번 세미나는 조합원사의 소통과 화합을 도모하고 최고

경영자의 경영능력을 제고하며 새로운 에너지를 재충전하

기 위하여 마련되었습니다. 첫째날인 18일에는 경기지방중

소기업청 김성용 과장의 ‘중소기업 지원시책’ 강의를 시작

으로 한국전기안전공사 김이원 처장이 ‘함께하는 전기안

전’ 그리고 생활경제연구소 김방희 소장의 ‘경제동향의 모

든 것’을 주제로 경영에 유익한 강의가 있었으며, 둘째날

인 19일에는 창덕궁 한의원 최주리 원장의 ‘한의학으로 하

는 체질개선’ 강의에 이어 회원사 임직원의 화합 도모를

위한 문화체험 시간(관광, 골프, 등산)을 가졌습니다.

이재광 이사장은 개회사를 통해 “금년은 예상치 못한 세

월호 참사로 많은 인명피해가 발생하여 사회 전반적으로

안전에 대한 불신감이 높아지고 국가의 신뢰가 낮아졌으며

어려운 내수시장은 더욱 침체되어 있다”고 말하였습니다.

이어서 “이번 세미나를 통하여 우리자신을 다시 한 번 돌

아보는 계기로 삼고 우리 조합원사가 생산하는 중전기기

분야에서는 제2의 세월호 참사와 같은 유사한 사고가 다시

는 일어나지 않도록 최고경영자가 각별한 관심을 가져 달

라”고 당부하였습니다.

이기권 고용노동부 장관 초청 중소기업인 간담회 참석2014. 09. 17(수) 중소기업중앙회에서 개최된 이기권 고용

노동부 장관 초청 중소기업인 간담회에 우리조합 이재광

이사장이 중소기업계 대표로 참석하였습니다. 이날 간담회

에서 이재광 이사장은 통상임금 범위 확대와 관련하여 통

상임금이 소정근로에 대한 대가이고, 연장근로 수당 등 할

증 임금 계산을 위한 수단이 된다는 점에서 1개월 시간제

한이 필요하며, 소정임금에 대해 통상임금으로 하고 1개월

을 초과해 지급되는 금품은 통상임금에서 제외시켜야 한다

고 언급하며 중소기업계 현황과 문제점을 지적하고 이를

보안 할 사항들을 요청하였습니다.

협동조합 불공정하도급 신고센터 설치안내공정거래위원회에서는 수급사업자가 불공정거래신고 시

거래중단 등 원사업자의 보복을 우려하여 부당하도급행위

에 대한 신고를 기피하는 경향이 높다고 판단하여 협동조

합에 불공정하도급신고센터를 설치하여 불공정거래행위

발생 시 신고제보를 협동조합에서 접수 공정거래위원회에

직접 통보하고 공정거래위원회 직권조사를 통하여 대기업

의 불공정행위 사전예방 및 공정거래질서 확립에 기여코자

신고센터 설치 희망 조합을 파악 중에 있습니다. 이에 따

라 우리조합은 신고센터 설치를 요청하였으며 향후 개소되

면 많은 이용 부탁드립니다.

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조·합·뉴·스

배전반용 변압기 중소기업제품 사용 요청우리조합은 배전반용변압기가 중소기업자간경쟁제품으로

의무사용 대상임에도 불구하고 수요기관의 일방적 요청으

로 대기업제품이 80%이상 공급되고 있어 변압기 제조업체

가 많은 피해를 입고 있으므로 중소기업청에 대기업제품

대신 중소기업제품이 납품될 수 있도록 강력한 대책을 강

구하여 줄 것을 요청하였습니다. 이에 중소기업청은 관련

부처와 협의를 통하여 다각적인 검토를 하겠다는 답변이

있었습니다.

MAS 2단계 경쟁 개선방안 공청회 개최조달청은 2014.09.23(화) 서울지방조달청 회의실에서

MAS 2단계 경쟁방식이 종합평가방식으로 단순하여 수요기

관의 선택권이 제한되고 할인행사를 악용하는 업체로 인하

여 가격질서가 무너지고 있어 이에 대한 개선방안을 마련

하기 위하여 공청회를 개최하였습니다. 평가방식은 가격우

선평가방식, 약자우대평가방식, 수요기관 구매목적 충족방

식, 기술 및 품질위주 평가방식으로 다양화하여 수요기관

선택권을 확대하였으며 2단계 경쟁에서는 할인행사를 적용

하지 않는 방안입니다. 주요 개선 내용은 기술인증에 대한

배점을 축소하여 업체의 부담을 완화하고 납품실적 배점을

축소하여 신규업체 진입을 용이하게 하였으며 약자기업 대

상을 확대하여 지원을 강화하였습니다. 이번 공청회 개선

방안은 수요기관, 조달업체의견을 수렴하여 최종 확정할

예정이며 우리조합은 개선안에 대한 대응방안을 마련하여

관련 업체에 불편함이 없도록 최선을 다하겠습니다.

지방계약법개정(안) 비대위 전체회의 결과시설공사에 사용하는 물품은 물품구매대상에서 제외하여

일괄발주가 가능하도록 규정된 지방계약법개정(안) 저지를

위한 비대위 전체회의가‘14. 9. 23일 중소기업중앙회에서

개최되었습니다. 안전행정부는 물품의 정의에서 설치공사

를 규정하지 않은 1차 수정안을 토대로 하위 예규에 발주

근거를 명시하고 분리발주 활성화 공문을 지자체에 시행하

여 문제점을 해결하겠다는 최종안을 제시하였습니다. 이에

비대위 전체회의 의견은 물품의 정의에 설치공사를 법령에

규정하는 것이 어려울 경우 안행부로 하여금 계약법 주관

부처인 기획재정부와 집행부처인 조달청의 사전 의견을 청

취하도록 요청하고 국가계약법과 형평성 여부 등이 검증

된 후 최종안을 마련하되 최종안에 대한 법률자문을 구하

여 분쟁의 소지를 차단하기로 결정하였습니다.

최경환 경제부총리 초청 중소기업인 간담회 참석2014. 09. 02(화) 중소기업중앙회에서 개최된 ‘내수회복과

경제활성화를 위한 최경환 경제부총리 초청 중소기업인 간

담회’에 우리조합 이재광 이사장이 참석하여 중소기업 적합

업종 재합의에 대하여 정부차원의 지원을 요구하였습니다.

2015년 조합 업무용 수첩 제작에 따른 광고 요청우리조합은 매년 조합원사와 유관기관(한전, 조달청, 중기

청 등)에 조합의 주요 계획 및 지원 업무를 홍보하기 위하

여 조합 업무용 수첩을 제작하고 있습니다. 2015년 조합 업

무용 수첩에 조합원사의 제품 광고를 희망하는 조합원께서

는 경영지원팀 이관형 팀장(031-724-6110)에게 문의 및 신

청하여 주시기 바랍니다.

* 광고비는 50만원이며, 광고를 기재하시는 조합원께는

조합 업무용 수첩 10부를 지급합니다.

18 전기정보 | 2014년 10월호

CEPSI 2014 개최

2013~2014 동아시아·서태평양 전기공급산업협

(AESIEAP) 주최로 2014. 10. 26~30 5일간 제주 국제컨벤

션센터에서 Smart& Green Society 구현을 위한 전력산업

의 역할과 책임이라는 주제로 회의 및 전시회가 개최됩니

다. 관심있으신 조합원사의 많은 참여 부탁드립니다.

제7회 전기사랑골프대회전기인들의 우정과 화합의 한마당인 ‘제7회 전기사랑 골

프대회’ 가 22일 경기도 여주군 솔모로C.C.에서 성대하게

열렸습니다. 이날 전기사랑 골프대회에는 우리조합 허창덕

전무이사, 장철호 전기공사협회 회장, 오두석 전기공사공

제조합 이사장 등 전력산업계 유관기관 관계자들이 대거

참석해 자리를 빛내었습니다. 또한 우리조합 허창덕 전무

이사는 파인코스 8번홀에서 홀인원을 해 전기사랑 골프대

회 역대 2번째 홀인원의 주인공이 되었습니다.

2014 조합원사 임직원 건강검진 안내우리조합은 조합원사의 복리증진의 일환으로 저렴한 가격

에 건강검진을 받을 수 있도록 아래와 같이 검진기관과 협

의를 완료하였습니다. 건강검진을 희망하는 조합원사의 임

직원과 가족분들께서는 조합 홈페이지(www.kemc.co.kr) 공

문시행란 565번 전협조(경영) 제647호를 참조하시어 2014.

10. 17(금)까지 건강검진 예약 신청서를 조합 팩스(031-

704-8337)로 보내주시기 바랍니다.

1)검진기관 : 꽃마을한방병원 건강검진센터

(서초동, 지하철 2,3호선 교대역 13번 출구)

2)검진대상 : 건강검진을 희망하는 조합원사 임직원 및 가족

3)검진기간 : 2014.10.20~12.31 (기간 중 자유롭게 선택)

4)검진수가 : 10만원/ 20만원/ 30만원

※검진비용은 조합원사 또는 수검자가 개발 부담

※건강검진 세부항목은 조합 홈페이지

공문시행란 565번 전협조(경영) 제 647호 참조

5) 문 의 : 전기조합 경영지원팀 김태현 과장(031-724-6111)

☞ 건강검진 예약신청서 및 건강검진 세부 항목은 조합

홈페이지 공문시행란 565번 전협조(경영) 제647호 참조

알아두면 유용한 생활 상식* TV화면 먼지를 제거하려면...?

TV의 화면은 날마다 닦아도 어느새 또 쌓일 정도로 먼지

가 잘 생긴다. 이것은 텔레비전 화면에 쉽게 발생하는 정

전기 때문이다. 텔레비전 화면을 깨끗이 청소하고 싶을 때

는 걸레에 정전기 방지용 액을 조금 묻혀서 닦는 게 효과

적이다. 오디오를 청소할 때도 마찬가지이며 좁은 곳은 면

봉을 이용하면 먼지가 쉽게 닦인다.

2014년 하반기 회비 납부 안내‘14년 하반기 조합회비를 납부하여 주시기 바랍니다.

•중소기업 : 300,000원

•대 기 업 : 720,000원

•납부계좌 : 중소기업은행 076-002690-01-014

예금주 : 한국전기공업협동조합

※ 2012년과 2013년, 2014년 상반기 회비를 미납하신

조합원은 함께 납부하여 주시기 바랍니다.

조·합·뉴·스

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동호회 동향골프회는 2014.10.15(수) 용인프라자 CC에서 갖기로 하

였으며, 산악회는 2014.10.18(토) 순창(강천산) 산행 예정으

로, 모임장소는 지하철 2,4호선 사당역, 08:00 출발예정이

오니 조합원사의 많은 참여 부탁드립니다.

결혼을 축하 드립니다* ㈜서전기전 홍춘근 대표이사 자녀 결혼(09/20(토))

* 해성산전(주) 황은혜 대표이사 자녀 결혼(09/20(토))

* 금성제어기(주) 김길주 대표이사 자녀 결혼(09/27(토))

* ㈜우진정공 임인걸 대표이사 자녀 결혼(09/27(토))

조합원 변동 사항

신규 가입을 축하드립니다.

탈퇴 조합원

9월 이사장, 전무이사 참여 행사

업체명 대표자 주소 주생산품

(주)광성계측기 임병천 부산광역시 기장군 기장읍 차성동로 142번길 18 계측기 등

업체명 변동사항 변경전 변경후 변경일 주생산품

(주)포스코 ICT 대표자 전국환 최두환 14. 09. 23 계장제어반 등

성원전기(주) 상호 이레전기(주) 성원전기(주) 14. 09. 23 수배전반

현민전기 소재지 경기도 남양주시 오남읍양지로대대울 1길 9-9

경기도 남양주시 진접읍양진로 926번길 58-32

(주4호, 주5호)14. 09. 25 수배전반

(주)라온테크 대표자 장철수(손경미) 이성진 (신예원) 14. 09. 26 발전기

업체명 대표자 주요생산 가입일 탈퇴일

에이치엘비(주) 박정민 수배전반 2010. 05. 04 2014. 08. 29

주최지 행사일시 내용

전기조합 09/18-19 2014년 최고경영자 세미나

중소기업중앙회

09/02(화) 최경환 경제부총리 초청 간담회

09/17(수) 이기권 고용노동부장관 초청 간담회

09/29(월) 중소기업창조경제확산위원회 창립 1주년

한국전기기술인협회 09/01(월) 제7차 전기관련단체장협의회

한국전기산업진흥회09/15(월) 남북 전력기자재 통일포럼

09/23(화) 한국전기산업대전,한국원자력산업전

전기신문 09/22(월) 제7회 전기사랑골프대회

한국동공업협동조합 09/25(목) 제32회 동 및 동합금 기술 강연회

한국공예협동조합연합회 09/25(목) 2014 서울기프트쇼

조달청 09/26(금) 제8차 민·관 공동조달물자 선정위원회 회의

한국전력공사 09/30(화)제5회 청렴윤리 페스티발

기자재 품질혁신 집사광익 워크숍

20 전기정보 | 2014년 10월호

PowerTech-Ⅰ

DSP 기반 BMS 플렛폼 개발

배정효*, 백지국*, 구봉준, 김홍령, 장대경** (한국전기연구원*, (주)미섬시스텍**)

ESS(Energy Storage System)는 최근 Smart Grid의 스마트배전시스템에 있어, 핵심 요소기술로 부각되고 있다. 더욱이

일본 후쿠시마 원전사고와 우리나라 9.15정전사고로 인해 예비전력 확보를 위해 전세계적으로 ESS를 개발, 실증, 보급에 힘쓰

고 있다. 특히 우리나라 산업부는 K-ESS2020을 발표하여 3대 ESS 산업강국 도약, 세계시장 점유율 30% 목표를 세워 적극적

으로 추진하고 있다. ESS는 PMS(Power Management System), PCS(Power Conditioning System), BMS(Battery

Management System) 그리고 Rechargeable Battery 로 구성되어 있다. 여기서 BMS는 ESS의 핵심부품으로서, 세계적으

로 개발에 열의를 올리고 있다. 따라서 본고에서는 최근 DSP(Digital Signal Processing) Platform 기반으로 Master-Slave

형태의 BMS를 개발하였으며, Master-Slave간에는 CAN 통신을 이용하여 제어성, 확장성을 용이하게 하였으며, 새로운

SOC(State of Charge)와 Cell Balancing 기법이 개발되더라도 손쉽게 구현할 수 있도록 개발하였다.

1. 서론

에너지저장시스템(ESS, Energy Sotrage System)은 최근

미국의 국가경쟁력에 영향을 미칠 6대 disruptive technology

에 포함될 정도의 큰 시장 파급효과를 가진 분야이다.

최근 미국 캘리포니아주에서는 에너지 저장장치 설치 의

무화 제도를 도입하는 법안을 제정함으로써, 캘리포니아

전력회사는 2014년부터 최근 5년간 평균전력의 2.25%이상

을 에너지저장장치를 설치하여 공급하여야 하며, 2020년에

는 5%이상으로 기준을 상향하도록 하는 법안을 발표한 바

있다.(’10.9.29, Energy Storage Bill AB 2514 최종승인) 또

한 미국은 에너지부 주도로 R&D와 실증에 집중 투자하고

있으며, 2009년에서 2010년간 92백만 달러를 R&D에 투자

하였고, 현재 16개의 실증과제가 진행되고 있으며, 2012년

2월에는 1.2억불의 신규투자 계획도 발표한 바 있다.

일본 경제산업성은 ‘11년말 210억엔을 ESS 분야에 책정

해 2012년 7월 가정용과 상업시설을 대상으로 보급 사업

을 진행하고 있으며, 사업 규모만 630억엔(약 9000억원)에

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DSP 기반 BMS 플렛폼 개발

달한다. 그리고 일본 정부는 가정·상

업 및 공공시설 등에 ESS를 보급해

전력피크 해소와 정전 시, 백업 대책

으로 활용한다는 계획을 추진 중이다.

한편, BMS(Battery Management

System)는 ESS의 핵심부품이면서, 에

너지저장장치의 수명을 좌우하므로,

선진국의 전지 제작업체, 전기자동차

업체 및 전력사에서 많은 관심을 가지

고 개발해 오고 있다.

우리나라에도 그동안 경제성이 없다

는 문제로 적용이 미루어져 왔으나,

9.15정전사고와 예비력 확보 등의 이

슈로 인해 에너지저장장치 설치 의무

화를 검토하고 있는 단계에 있다. 또

한 2011년 5월 29일 발표된 지경부 에

너지저장 기술개발 및 산업화 전략(K-

ESS2020)에 의하면 2020년 3대 ESS

산업강국 도약, 세계시장 점유율 30% 목표, 에너지저장

R&D를 2020년까지 6.4조원규모 투자, 154kV 변전소에

Test Bed 구축(‘11/7~’14/6), 2015년 이후 345kV 변전소에

MW 급 에너지저장 실증 후 보급 확대할 계획이다. 또한

신재생 발전원, 대규모 발전원, 주택/건물용 에너지 저장시

스템에 대한 실증과 안전/신뢰성을 평가하는 기반구축, 인

증제도, 인증기관 지정을 추진할 예정이다.

특히, 현재 정부에서는 대용량 ESS(Energy Storage

System)의 실증을 위해, ’13년부터 100MW급 압축공기저장

시스템 실증과 세계 최대 규모의 리튬이온전지 실증 등 2

가지 과제를 추진하며, 5년간 3,000억 원 규모를 투입한다.

본고에서는 ESS에 다양하게 쓰일 수 있는 1.5kWh 급의

표준 Pack을 만들고, 이것을 제어하는 BMS(Battery

Management System)를 DSP(Digital Signal Processsor)

Platform 기반으로 제작하고, 이를 운용하는 운용 프로그

램을 개발하였다.

DSP(Digital Signal Processing) Platform 기반으로 BMS

를 개발함으로써, 향후 다양한 종류의 BMS 개발함에 있

어, 이 플랫폼을 이용할 수 있어 확장성이 용이하고 알고

리즘만 수정하여 Test하여 제작할 수 있어, 개발시 마다

H/W 를 개발하는 추가적인 경비가 들지 않는 큰 장점이

있다.

2. 본론

2.1 시스템 개요

본 시스템은 외부로부터 다수의 배터리 출력을 입력 받

아, 고전압에서도 동작 및 제어 가능 하도록 설계하였으며

내부전원과 외부 배터리들의 GND 분리하여 설계하였다.

<그림 1> 전체 시스템 구성도

22 전기정보 | 2014년 10월호

PowerTech-Ⅰ

또한 각 파트에서 스위치로 동작하는 소자들은 충분한 내

압을 가질 수 있도록 설계하였으며 확장성 및 범용성을 가

질 수 있도록 설계하였다.

본 시스템은 다음과 같은 사양으로 설계, 제작하였다.

제어보드는 Master(1EA), Slave(2EA)로 구성하였으며,

Analog 입력은 정교하게 측정 할 수 있도록 16bit A/D

Converter로 설계하였다. 그리고 다수의 센서 및 스위치들

을 제어할 수 있도록 CPLD 또는 MUX를 이용하여 충분한

DIO를 지원할 수 있도록 설계하였다.

그림 1은 향후 제작될 전체 시스템 구성도를 나타내며,

본 시스템은 이 중 Slave 2Set 만 제작하여 성능을 검증하

고 추후 전체시스템을 제작하는 것으로 설계하였다.

2.2 Master Board 설계

그림 2는 Master의 기능 블록도이며, Master의 메인 프

로세서는 외부 220V 전원을 공급받아 이를 변환하여 이용

하고 Slave connector가 28Ch 지

원하도록 설계하였으며, Slave와

달리 TCP/IP 통신 인터페이스를

제공하도록 설계하였다. 그리고

10kW급(316.8V/35A)에 동작 가능

한 Relay로 설계하였다.

Master는 내부전원과 Slave

connector에 연결되는 Slave의

Output PW와 isolation 유지해야

하며 각 센서들의 동작여부를 제

어할 수 있도록 설계하였다. 그리

고 센서 및 Relay는 각 직렬 모듈

에서는 1.5kW급(316.8V/5A)에서

정상 동작하도록 설계하였고, 향

후를 대비하여 전체 모듈은 10kW

급(316.8V/35A)에서 정상 동작하

도록 설계 하였다.

본고에서는 Main Controller를 DSP(Digital Signal

Processor)(TI Co, TMS320F28335)를 사용하였다. DSP

chip은 전지로부터 센서(온도, 전류, 전압) 정보를 수집하

여 BMS에서 요구하는 알고리즘을 수행하고, 데이타를 고

속으로 처리할 수 있고, C언어 처리 속도가 빠르고 산술연

산에 최적화된 프로세서이다(그림 3).

2.3 Slave Board 설계

그림 4는 Slave의 기능 블록도이며, Slave는 Master로부

터 전원을 공급받아 동작을 하고 외부의 배터리(Battery

Cell)을 연결할 수 있는 Cell Connector가 25Ch 지원하도

록 설계였으며, Cell Connector는 직렬로 연결되어 Output

PW를 출력할 수 있도록 설계하였다. Slave 의 Controller

로는 저가의 8bits 프로세서로 CAN 통신을 지원하는

AT90CAN128를 사용하였다.

<그림 2> Master 기능별 블록도

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DSP 기반 BMS 플렛폼 개발

Slave는 내부전원과 Cell connector

에 연결되는 외부 배터리(Battery

cell)와 isolation 유지해야 하며 각 센

서들은 동작 유무를 제어할 수 있도록

설계하였으며, 각각의 Cell connector

와 Battery Cell사이에는 스위치가 설

치되어 있다. 그리고 전류센서 및

Breaker는 출력 PW 79.2V/5A 이상

에서 동작 가능 하도록 설계하였으

며, Cell Balancing 은 Passive 방법

을 검증할 수 있도록 가변 저항을 설

치하였다.

2.4 Mast-Slave 간 CAN 통신

CAN 통신은 2가닥의 꼬임선(Twist

Pair Wire) 으로 연결되어 반이중 통

신(Half Duplex) 방식으로 짧은 메시

지를 사용하는 고속 응용 시스템이

다. 외부의 요인(노이즈) 등에 강인성

을 가져 통신 에러율을 최소화 하여

높은 신뢰성을 가지고 있으며, 이론

적으로는 2032개의 서로 다른 디바이

스를 하나의 네트웍 상에 연결하여

통신을 수행할 수 있으나 CAN 트랜

시버(송신기) 의 한계로 인하여 110

개까지의 Node(통신주체)를 연결하여

사용할 수 있다.

본고에서는 확장 CAN(버전 2.0B,

29 bit ID)을 사용하여 통신하도록 제

작하였으며, CAN Data 신호를 Test

하는 장면은 그림 5와 같다.

<그림 3> Master 센싱 및 breaker 블록도

<그림 4> Slave 기능별 블록도

3. 결론

본고에서는 DSP 기반의 BMS를

개발하였으며, Master-Slave 형의

CAN 통신을 이용하여 제어하도

록 설계하였다. 시스템의 기능을

정리하면 아래와 같다.

■ Master 제어 및 Data 확인용

모니터링 프로그램

- OS : Window

- 실시간 Data 확인 및 저장

기능

- 순시데이터 및 저장 데이

터 열람기능

- Master 제어 및 설정 기능

- Ethernet 통신 및 서버기능

■ Master

- Input : Analog Signal : 8ch

- Relay 동작 사양 : PW 316.8V/35A

- Interface : Ethernet TCP/IP / RS-232C / CAN /

그 외 GPIO

- Display & Key : Character LCD / 5 deep switch /

power switch

- Sensor input : Voltage(7) / Current(1)

■ Slave

- Input : Analog Signal 51Ch / DIO 51Ch

- Input Range : PW DC5V/5A

- Relay 동작 사양 : PW 79.2V/5A

- Interface : RS-232C / CAN / 그 외 GPIO

connector

- Display & Key : 5 deep switch / power switch /

5 LED

- Sensor : Voltage / Temperature

향후, 본 시스템의 성능과 알고리즘을 검증한 후, Slave

26개를 더 확장할 수 있도록 H/W를 보완할 예정이며, 알

고리즘도 다양하게 구현할 수 있도록 플렛폼을 제작할 예

정이다. Kemc

24 전기정보 | 2014년 10월호

PowerTech-Ⅰ

[1] D. Rastler, “Electricity Energy Storage Technology Options, A WhitePaper Primer on Applications, Costs, and Benefits”, EPRI, 2010. 12.

[2]“EPRI-DOE Handbook of Energy Storage for Transmission andDistribution Applications”, EPRI Palo Alto CA, 2003.

참고문헌

<그림 5> CAN Signal의 Oscilloscope 파형

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DSP 기반 BMS 플렛폼 개발PowerTech-Ⅱ

FESS를 이용한 풍력 발전단지의 출력제어

문일권*, 탁명환*, 주영훈*, 지상훈**, 심재선*** (군산대학교*, 한국생산기술연구원**, 강원대학교***)

신재생 에너지에 관심이 높아지는 가운데 특히 풍력발전에 대한 수요와 연구가 활발하게 증가하고 있다. 대규모 발전단지 형태

로 구성되는 풍력발전은 기존 발전원과 동일한 수준의 신뢰도와 안정성이 요구된다. 풍력 발전단지의 전력 생산량은 바람의 상

태에 의존하기 때문에 전력 생산량의 변동이 심하다. 이러한 특성에 의해 풍력 발전단지를 계통에 연결하기 위해 일정한 출력을

유지 시켜야 한다. 본고에서는 풍력 발전단지와 연계된 계통의 안정화를 위해 플라이휠 에너지 저장장치(Flywheel Energy

Storage System)을 이용한 풍력발전단지의 출력제어 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 이를 검증한다.

1. 서론

최근 탄소 배출 규정과 지하자원 고갈 문제의 해결을 위

해 신·재생 에너지 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고

있다. 유럽의 경우 국가 전체 발전량 중 풍력 에너지의 비

율이 지속적으로 증가되는 추세이다. 이러한 풍력 발전단

지의 발전양이 증가함에 따라 풍력 에너지의 비선형적인

특성으로 인해 발생하는 출력 변동은 전력계통의 전압 또

는 주파수 변동을 야기 하여 전체 계통을 불안정하게 만들

수 있다. 때문에, 국내에서도 전력계통 운영에 적합한 신

재생 발전기 계통연계 기준을 제정하여 풍력 발전이 연결

된 전력계통의 안정성을 확보하려 한다. 국내 계통연계 기

준에서 풍력 발전의 유효전력 제어에 관련 항목인 유효전

력 증감발률 조정 기준(Active power ramp rate)을 규정한

다. 이는 풍력 발전원의 유효전력 출력 변동분이 기존 전

력망의 화력·수력 발전원의 출력 조정으로 보상되어 결

과적으로 전체 전력망의 전력 수요·공급 평형 및 안정도

를 상시적으로 유지 할 수 있어야 한다[1]. 이를 위해서 풍

력 발전단지는 유·무효전력 보상, FRT(Fault Ride

Through), 계통 전압 유지와 같은 기술 필요하다. 무효전

력을 조정하기 위해 사용하는 전압원 인버터를 이용한

STATCOM은 전력시스템의 전압 크기 조정과 넓은 무효전

력 조정 가능 범위, 안정적이고 빠른 제어특성, 적은 고조

파 발생 등의 장점을 지닌다. 또한, STATCOM은 출력 전

압의 크기를 가변 시키는 방법으로 인버터와 계통간의 무

효전력을 교환하고 PWM 인버팅 기법을 사용하여 원하는

출력으로 제어하는 기법이 연구 되었다[2]. 기존의 전력 조

절 장치(Power Conditioning System)는 발전원의 전력 변

환을 위해 사용 되지만 부하 측에서 필요한 전력 발전량

보다 크게 되면 부하는 정상적인 운전을 못하기 때문에 전

력손실의 최소화와 출력전력의 안정적인 공급을 위해 에

너지 저장장치의 일종인 슈퍼 커패시터를 사용하여 발전

용량이 부하에 필요한 전력량보다 클 때에는 전력을 저장

장치에 충전하고, 부하의 출력량이 클 경우에는 저장장치

에 충전 된 전력을 이용하여 발전량에서 충족하지 못한 전

력량을 부하에 안정적으로 공급하려는 연구가 진행되었다

[3]. 위와 같이 풍력 발전단지에서 나타나는 출력 변동을 완

화하기 위해 에너지 저장장치의 활용이 연구되고 있으며,

에너지 저장장치를 활용하여 일정한 출력을 생산하거나,

계통의 요구에 따라 유·무효전력을 공급하여 계통의 안

정성을 유지 한다.

따라서, 본고에서는 플라이휠 에너지 저장장치(Flywheel

Energy Storage System; FESS)를 이용한 풍력 발전단지

의 출력제어 기법을 제안한다. 즉, 에너지 저장장치의 일

종인 FESS를 이용하여 개별 풍력 발전기의 출력을 증가

또는 감소시키는 방법으로 풍력 발전단지의 출력을 제어

하는 방법을 제안한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 본

연구에서 제안한 방법의 우수성을 증명한다.

2. FESS를 이용한 풍력 발전단지의 출력제어

2.1 ESS (Energy Storage System)

다양한 저장용량(MWh)과 순시출력(MW)을 통해 다양한

활용 범위를 지닌 에너지 저장장치를 이용하여 풍력 발전

단지의 출력 변동을 제어하기 위해 사용된다. 기존 풍력

발전시스템에서 사용되는 에너지 저장장치는 Battery

Energy Storage System, Superconducting Magnetic

Energy Storage Systems, Energy Capacitor Systems,

Vanadium Redox Flow Battery, Flywheel Energy Storage

System 등이 있다. 이러한 에너지 저장장치는 응답속도,

효율, 충전 속도 등을 고려하여 기기의 성능 및 동작 특성

뿐 만 아니라, 수명, 설치비용 및 유지·보수비용을 고려

하여 풍력 발전단지에 맞는 최적의 에너지 저장장치를 선

정해야한다.

2.1.1 FESS (FlywheelEnergyStorageSystem)

기존의 에너지 저장장치는 배터리를 이용한 화학적인 형

태로 에너지를 저장한다. 하지만, 플라이휠 에너지 저장장

치는 관성을 이용하여 발전원의 잉여 전력을 회전 운동에

너지로 변환 저장하여 필요시 전기적 에너지를 순시에 출

력하는 기계적 에너지 저장방법(Electro-mechanical

Battery)의 에너지 저장장치이다. 주로 남거나 소실되는 잉

여 전기에너지를 기계적 회전운동 에너지로 바꿔 저장한

뒤 필요 할 때 원래의 전기에너지로 재생해 꺼내 쓰는 장

치이다. 에너지 저장시 전기적인 에너지로 플라이휠 내부

에 존재하는 전동발전기를 전동기로 동작시켜 전기에너지

를 플라이휠의 회전관성모멘트를 통한 기계에너지로 저장

하고, 나중에 전원이나 부하 변동과 같은 파워품질의 이상

이 발생하면 플라이휠에 저장되어 있던 기계적인 에너지

를 다시 전동발전기를 발전기로 동작시켜서 전기에너지로

변환시키고 이것을 부하에 공급할 수 있게 하는 에너지 변

환장치를 말한다[4-5].

플라이휠 에너지 저장장치의 장점은 유지보수가 쉽고 긴

수명을 갖고 있으며 화학물질을 사용하지 않는다는 것이

다. 특히, 응용분야에서는 속응성이 좋아 과도상태의 전력

품질을 담당할 수 있다. 플라이휠 에너지 저장 장치에는

크게 마그네틱 베어링을 이용한 것과 초전도를 이용한 플

라이휠이 있으며, 보통 초전도 플라이 휠 저장장치는 고속

26 전기정보 | 2014년 10월호

PowerTech-Ⅱ

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FESS를 이용한 풍력 발전단지의 출력제어

이기 때문에 많은 에너지를 저장할 수 있

다는 장점이 있는 반면 제작하는데 많은

비용이 드는 단점이 있고 마그네틱 베어링

을 이용한 플라이휠은 에너지 저장 능력은

초전도보다 적으나, 초전도를 이용한 것에

비해 가격이 싸고 제작하기 쉽다는 장점이

있다.

플라이휠 에너지 저장장치는 유효 전력

(Active Power)과 무효 전력(Reactive

Power)을 독립적으로 제어가 가능하다. 풍

력 발전단지의 출력전력의 안정도 향상을

위해서는 풍력 발전단지의 출력전력을 신

속하게 계측 하여야 하며 신속한 제어를

통하여 유효 전력을 보상하거나 잉여전력

의 저장이 수행 되어야 한다. 본 연구에서

는 풍력 발전단지의 계통 연계시 안정적인 유효전력 공급

만을 고려하였다. 따라서 플라이휠 에너지 저장장치에서

출력되는 유효전력 출력은 식 (1)과 같은 형태로 나타낼

수 있다[6].

(1)

여기서, Pfess는 플라이휠 에너지 저장장치의 유효 출력

전력, u1,은 FESS의 유효 전력 제어신호이다. Tfess와 Kfess

는 각각 FESS의 시정수 및 게인을 나타낸다.

플라이휠 에너지 저장장치에 의해서 주입되는 전력은 식

(2)와 같다.

(2)

여기서, isd, isq는 각각 플라이휠 에너지 저장장치에 의해

서 주입되는 d축, q축 전류이다. 위의 식 (2)를 이용하여

플라이휠 에너지 저장장치에 의해서 주입되는 전류는 다

음 식 (3-4)와 같다.

(3)

(4)

2.2 풍력 발전단지의 구성

풍력 발전단지와 에너지 저장장치의 연결방법은 중앙 집

중형과 분산형으로 구분할 수 있다. 먼저, 중앙 집중형은

에너지 저장장치가 풍력 발전단지의 계통 연계점에 연결

된다. 대용량 에너지 저장장치와 적절한 전력 조절 장치를

통해 풍력 발전단지의 출력 변동을 최소화하고 풍력단지

계통 연계점에서 적절한 유·무효전력제어가 가능하다. 이

<그림 1> 풍력 발전단지 에너지 저장장치의 분산형 구성

28 전기정보 | 2014년 10월호

PowerTech-Ⅱ

러한 중앙 집중형은 풍력 발전단지 발전량의 크기에 비례

하여 대용량의 전력 조절 장치와 에너지 저장장치가 필요

하여 설치 및 비용 측면에서 많은 단점을 지닌다. 하지만,

분산형의 경우 대용량의 전력조절장치와 에너지 저장장치

설치의 고비용 단점을 해결하기 위해 본고에서는 풍력 발

전단지의 전력 안정화를 달성하기 위하여 분산형으로 플

라이휠 에너지 저장장치를 구성한다.

그림 1과 같이 소용량의 플라이휠 에너지 저장장치를 개

별 풍력 발전기의 출력점에 접속하여 개별 풍력 발전기의

출력 제어를 통해 전체 풍력단지

출력의 계통 연계기준 요구사항을

만족하고자 한다.

3. 시뮬레이션 및 결과 고찰

3.1 개별 풍력 발전기와 FESS

모델링

본고에서는 Matlab/Simulink를

이용하여 플라이휠 에너지 저장장

치를 그림 2와 같이 모델링 하였

다. 개별 풍력 발전의 출력점에 플

라이휠 에너지 저장장치가 접속한

형태인 분산형 풍력 발전단지를 구

성하였다. 여기서, 플라이휠 에너

지 저장장치는 Asynchronous

Machine을 이용해 모터로 동작 시

풍력 발전기에서 생산된 전력을 저

장하는 상태이고, 발전기로 동작

시 풍력 발전기의 출력에 추가적인

전력을 공급 하도록 구성 하였다.

3.2 FESS를 이용한 풍력 발전기의 출력제어

풍력 발전단지의 출력이 계통 운영자의 요구 만족하도록

개별 풍력 발전기의 출력량을 증·감발 동작을 실험 하였

다. 먼저, 출력 감발을 위해 풍력 발전전기의 전력을 플라

이휠 에너지 저장장치에 저장하고, 그다음 출력 증발을 위

해 에너지가 저장된 상태인 플라이휠 에너지 저장장치에

전력을 풍력 발전기 출력에 주입 한다.

그림 3(a)에서 플라이휠 초기 구동 후 풍력 발전기의 잉

<그림 2> 풍력 발전단지의 출력제어를 위한 Simulink

<그림 3> FESS의 토크 변화

(a) (b)

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FESS를 이용한 풍력 발전단지의 출력제어

여 전력을 소모하여 토크를 유지하고, 그림 3(b)는 풍력 발

전기에 출력에 추가적인 전력 주입을 위해 토크가 감소함

을 알 수 있다. 그림 4(a)는 잉여 전력이 플라이휠 에너지

저장장치에 공급 되면서 풍력 발전기의 출력 감소되고, 그

림 4(b)는 플라이휠 에너지 저장장치로부터 주입된 전력을

통해 출력 전력이 증가 되었다.

4. 결론

본고에서는 풍력 발전단지와 연계된 계통의 안정화를

위해 플라이휠 에너지 저장장치를 이용하여 개별 풍력 발

전기 출력의 증·감발 시켜 풍력 발전단지의 출력 제어 기

법을 제안하였다. 먼저, 계통 운영자의 출력 요구량을 초

과하는 풍력 발전기의 잉여 출력을 플라이휠 에너지 저장

장치에 저장하여 감발하였다. 또한 출력 요구량에 미달하

는 경우 플라이휠 에너지 저장장치의 전력을 풍력 발전기

의 출력에 주입 하는 방법을 통해 풍력발전기의 출력을 증

발 하였다. 위와 같은 풍력 발전단지의 출력 제어 기법의

가능성을 Matlab/Simulink를 이용하여 검증하였다. 향후,

유·무효 전력제어를 고려한 에너지 저장장치의 활용과

안정적인 계통 연계를 위한 풍력 발전단지의 출력제어 연

구가 추가적으로 필요하다. Kemc

<그림 4> FESS를 이용한 풍력 발전기 출력제어 결과

[1] 성화창, 탁명환, 주영훈, “풍력발전단지의 출력변동저감을 위한 강인 퍼지 제어기 설계”, 제어로봇시스템학회논문지, Vol. 19, No. 1, pp. 34-39, 2013, 01

[2] L. Gyugyi, N. G. Hingorani, P. R. Nannery, and N. Tai, “Advancedstatic var compensator using gate turn-off thyristors for utilityapplications”, Cigrepaper No. 23-203, 2000

[3] C. Abbey and G. Joos, “Super-capacitor energy storage forRenewable Energy Sources”, IEEE T. Ind. Appl. pp.769-776, 2007

[4] R. Hebner, “Flywheel batteries come around again”, IEEE Spectrum,pp.46-51, April, 2002

[5] R. G. Lawrence, “Flywheel UPS”, IEEE Applications Magazine, pp.44-50, 2003. 5.

[6] L. Cui, D. Li, J. Wen, and S. Cheng, “Application of superconductingmagnetic energy storage unit to damp power system low frequencyoscillations”, Third Int. Conf. on Electric Utility Deregulation andRestructuring and Power Technologies, pp. 2251 - 2257, 2008

참고문헌

30 전기정보 | 2014년 10월호

PowerTech-Ⅲ

최진석*, 정진관*, 유정호*, 정창희*, 박태영* (한국수자원공사*)

공기압축기는 사업 전반에 쓰이는 반면 용량이 작아 에너지절감 측면에서 소홀히 다루어졌다. 본고에서는 수자원공사내 공기압

축기의 특성을 분석하고 대상을 선정하여 전력부하 수요 기술을 적용해 에너지를 절감하고자 한다. 전력부하 수요 기술은 전류를

감시하여 적정 토크를 계산함으로써 인버터 제어를 통해 공기압축기의 최적 성능을 발휘하게 하는 기술이다. 또한 물순환장치용

공기압축기의 장치별 전력특성을 분석?검토하여 신기술 적용 대상을 파악하였다.

인버터를 활용한 공기압축기 에너지 절감

1. 서론

1.1 공기압축기 개요

공기 압축기는 전기모터나 터빈 등의 동력 발생장치로부

터 동력을 전달 받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 특수 가스

에 압축을 가함으로써 작동가스를 압축시켜 압력을 높여

주는 기계로써 산업 전반에 널리 사용되고 있다.

압축기는 압축을 이루는 방식에 따라 용적형과 터보형으

로 분류할 수 있으며 용적형 압축기(Positive Displacement

Compressor)는 체적의 감소를 통해 압력을 증가시키는 압

축방식을 지니며, 터보형 압축기(Dynamic Compressor or

Turbo Compressor)는 가스의 운동에너지를 압력에너지로

변환시켜 압축을 한다. 수자원공사 사업장에서 사용하는

압축기는 용적형으로 중형이하가 대부분이며 막여과 역세

용, 댐의 물순환장치용, 탈수기 제어 등 여러 용도에서 사

용되고 있다.

1.1.1 공기압축기 작동원리

공기 압축기는 receiver tank의 설정압력에 따라 부하

(Loading)운전과 무부하(Unloading) 운전을 반복하며 각각

의 운전 흐름도는 그림 1과 같다.

www.kemc.co.kr 31

인버터를 활용한 공기압축기 에너지 절감

2. 본론

2.1 전력부하 수요 제어기술

전력부하 수요 제어기술은 컴프레셔, 유압전동기, 펌프

등의 주전류를 10만분의 1초로 검색 후 적정 부하량을 감

지해 인버터를 제어하여 최적 회전수와 토크로 조정함으

로써 에너지를 20~30% 절감하는 기술이다.

2.1.1 절감원리

AUTO PID 제어(주전류를 10-6의 1초로 검색하여 필요

부하토크에 적정한 전원토크 전달)를 통해 부하 운전시에

는 역률보상과 슬립보정을 통해 회전효율을 높임으로써

전력을 3%가량 절감하고 무부하 운전시에는 최소 Torque

를 공급하여 무부하 유지전력(Keeping power)을 줄여 약

80%정도 에너지를 절약할 수 있다.

정격 slip은 전동기 최대 효율점의 slip과 최대 토크 때의

slip과 약간 차이가 있으며 슬립보정(slip optimization)을

통해 3%가량 에너지 절감이 가능하다.

<그림 1> 공기압축기 부하/무부하 운전 흐름도

<표 1> 시스템 구성도 및 구성기기

<그림 2> 전력부하 수요 제어기술 에너지 절감

시스템 구성도 구성기기

•인버터 : 속도 및 토크 출력 제어•MCAC(주전류회귀장치) : 연산증폭 및 분석 후 인버터를 제어(Main CurrentAnalysis Circuit)

•C.T(변류기) : 주전류를 10만분의 1초마다 검출분석•Reactor와 Filter : 고조파와 Noise를 제거•Bypass 기능 : 인버터와 제어회로 문제 발생시 동작

32 전기정보 | 2014년 10월호

PowerTech-Ⅲ

이 외에도 Peak 전력 감소와 부하역률을 개선(95%

이상)하고 고조파 저감 등의 전력품질 향상에 기여

한다. 또한 진동 및 소음 감소에도 효과가 있다.

2.2 사업장 적용 및 효과분석

전력부하 수요 제어기술은 부하가 자주 변동되

는 펌프, 공기압축기, 사출기, 송풍기류 등에 적용

하는 것이 최적으로 수자원공사 사업장 중 설비

특성을 파악하여 공주정수장 막여과 역세공정용

공기압축기를 선정하여 아래와 적용하였다.

•대상 : 공주(정) 막여과 역세공정용 컴프레셔(380V

37kW) 1EA

2.2.1 적용 효과분석

☞ 컴프레셔 1 cycle(15분) 운전시 절감효과 :

유효전력 20% 절감

1cycle 분석결과 유효전력 20% 절감하였으며 제

어설비 적용전과 비교했을시 로딩시 3%, 언로딩시

81%의 절감효과가 있었으며, 전력절감치와 상응하

게 전류도 감소하였다.

전력부하수요 제어기술 설치후 고조파 성분이

급격히 상승하였으나 IEEE 519(고조파 관리 국제

기준)에서 제시된 일반시스템의 Vthd 왜곡제한은

5%로 전력품질 저하 측면에는 문제가 되지 않을

것으로 판단된다.

2.3 적용기술 확대 적용

수자원공사내 사업장 중 공기압축기 사용 빈도가

높은 곳은 댐의 물순환장치이다. 댐의 수질개선을 위해 도입된 물

순환장치는 공기압축기를 이용하고 있다. 물순환장치는 간헐식, 산

<그림 3> Torque and Efficiency vs. Slip

<그림 4> 공주정수장 막여과시설 조감도

<그림 5> 유효전력 및 전류 비교

<그림 6> 고조파 및 역률 비교

www.kemc.co.kr 33

인버터를 활용한 공기압축기 에너지 절감

기식, 간헐식과 산기식식이 혼합된 혼합식 3종류가 있다.

각 댐별 공기압축기 전력특성 분석 결과 아래 <표 3>과

같으며 Loading/Unloading에 따라 전력변화가 심한 A댐을

향후 기술 적용 대상으로 선정하였다.

2.3.1 시스템 구성안

기술 적용시 시스템은 인버터, AC리액터, MCAC(Auto

PID unit), Noise Filter 등으로 구성되어 있으며 기존 기동

구분 컴프레셔 절감률(%) 역률개선

유효전력(Wh)

기존loading 4,081

5,231loading

19.95%

10.76%(0.835 → 0.925)

unloading 1,150 2.74%

기술적용loading 3,970

4,188unloading

unloading 218 81.05%

무효전력(Varh)

기존loading 2,148

3,441loading

50.14%unloading 1,293 24.35%

기술적용loading 1,625

1,716unloading

unloading 91 92.99%

피상전력(VAh)

기존loading 4,661

6,393loading

27.47% unloading 1,732 7.70%

기술적용loading 4,303

4,637unloading

unloading 335 80.68%

구분A댐(혼합식) B댐(간헐식) C댐(산기식)

전력(kW) 역률 유지시간(sec) 전력(kW) 역률 유지시간(sec) 전력(kW) 역률 유지시간(sec)

Loading 42 88 1042 95 - 33 85 -

Unloading 18 79 30

그래프

비 고 •압력에 따라 Loading /Unloading 반복•기술 적용시 20%이상 절감효과 발생

•Loading 상태 지속•과부하 운전 •Loading 상태 지속

<표 2> 적용기술 절감률

<표 3> 댐별 전력특성 분석

반에 병렬로 추가로 구성된다.

3. 결론

지금까지 사업장에서 흔하게 사용된 공기압축기는 에너

지 절감 요소에서 제외되어 기술 발전이 더뎠으나 향후 인

버터를 이용하여 최적 회전수 제어를 통해 에너지 절감 실

현이 가능할 것으로 보인다.

본고에서는 댐 물순환장치용 공기압축기의 에너지 절

감에 대해 논의하지 못했지만 공주(정)에 나타난 효과와

마찬가지로 20%이상의 에너지 절감이 달성될 것으로 보

인다. Kemc

34 전기정보 | 2014년 10월호

PowerTech-Ⅲ

[1] 이영희, 이찬우, 권혁묵, “전기기기”, p333, 2005[2] 이경순, “인버터를 이용한 주전류 검출, 분석 및 회귀에 의한 전기에너

지 절감장치” 특허10-2007-0015238[3] 정재천, 양보석, 송명현, “회전기기 진단”, 2008

참고문헌

치아 수명 관리가 중요한 이유 소개- 짧아진 치아수명, 10년 더 늘리려면

Health

치아 수명이나 치아 상실에 관한 문제들은 흔히 나이

가 들어 중장년층이나 되어야 고민해볼 문제였다. 하지

만 최근에는 다양해진 식생활 문화로 인해 치아건강

위험 요소들은 증가한 반면, 아직까지 치아관리에 대한

인식은 소홀한 편이라 우리나라의 치아 건강 수명은

빠르게 줄어들고 있는 실정이다.

치아는 다른 신체 기관과는 다르게 한번 상실하면 다

시는 재생하지 않기 때문에 영구치가 난 이후 적극적

인 평생관리가 필요한데, 가벼운 충치나 잇몸 병, 치아

변색 증상에는 무관심하고 발치 하는 일에도 그다지

큰 거부감을 느끼지 않고 치아를 상실한 채 오랜 기간

방치하는 경우가 많다.

또한 자연적인 영구치 상실은 흔히 50대 이후부터 시

작되어 노년기까지 서서히 진행되지만, 10~20대에서

도 사고나 관리소홀로 인한 영구치 상실이 빈번해지면

서 늘어가는 수명을 받쳐줄 치아 개수와 치아 수명은

점점 줄어들고 있는 것이다.

다행히 상실된 치아를 대신해 줄 치아보철인 ‘임플란

트’ 치료가 많이 대중화 된 덕분에, 치아 1~2개를 상

실한 경우부터 하나도 없는 무치악의 경우까지 대부분

임플란트 치료가 가능하므로 자신에게 맞는 치료를 통

해 치아가 빈 자리뿐만 아니라 나머지 치아들의 수명

까지도 뒷받침 해주도록 해야 한다.

- 심미 임플란트 : 주로 앞니에 행해지는 임플란트 시

술로 기능회복과 심미적인 부분을 만족시키는 치

료이다.

- 즉시 임플란트: 임플란트 식립 후 치유와 골유착을

위해 3-5개월 정도 기다려야 하는 과정 없이 임플

란트 식립 후 일주일 뒤에 바로 임시 보철물을 장

착하여 최대한 빠른 시일 내에 기능을 회복하는 시

술이다.

- 무치악 임플란트: 치아가 하나도 없는 것을 무치악

이라고 하며, 치아가 전부 상실된 경우 원래 자연

치아처럼 모두 재현해 주는 치료이다.

- 임플란트 틀니: 위아래 2-4개 정도, 총 4-8개 정도

의 임플란트를 식립 한 후 나머지는 틀니로 만들고

틀니와 임플란트를 강력한 자석 등을 이용해 고정

시켜주는 방법이다. 뼈의 상태는 좋은데 전체 임플

란트가 어려운 경우, 오랫동안 틀니 사용으로 잇몸

뼈가 흡수된 경우에 적합하다.

치아가 빠지는 현상은 나이가 들면 어차피 생기는 자

연스러운 현상인데 비싼 비용으로 치료를 해야 할 필

요가 있을까도 싶을 것이다. 하지만 평균 수명이 늘어

난 만큼 사회활동 연령도 늘어났는데 치아상실로 인해

생기는 자신감 위축 및 대인기피 현상, 마음껏 음식을

먹지 못하는 불편함과 함께 동반되는 영양소 불균형

섭취가 미치는 삶의 질에 대한

영향을 생각한다면 치아

수명 관리는 반드시 그

만큼, 아니 그 이상의

가치가 있는 일임이

분명하다. Kemc

출처 : 드라마치과병원

www.kemc.co.kr 35

지난 4월 이후 수개월 동안 대기 중의 이산화탄소 농도

는 400ppm을 넘어섰다. 200~300ppm 수준을 유지하던 지

난 80만 년 동안 결코 볼 수 없었던 기록이다. 기후변화에

관한 정부간 협의체인 IPCC의 의장은 지구상에 그 어느

누구도 기후변화의 영향권을 벗어나지 못할 것이라 경고

하였다. 전 지구적인 기후변화로 인한 파급효과는 두 말할

필요가 없다. 하지만 이에 대응한 노력이 힘에 부치는 것

은 사실이다. 화석연료 에너지 인프라에 바탕을 둔 현실에

서 새로운 청정 에너지 체계로 이행한다는 것은 시간과 비

용 측면에서 쉬운 일이 아니다. 게다가 경제나 산업과 관

련한 각 국의 이해관계가 얽혀 청정 에너지 체계로의 이행

에는 불협화음을 내고 있다.

그러나 최근들어 청정 에너지 체계로의 이행이 탄력을

받고 있는 모습들이 나타나고 있다. 영국의 Guardian지는

청정 에너지 체계로의 이행이 희망적인 이유로 우선 미국

이나 중국의 청정 에너지에 대한 정책 의지가 높은 것을

꼽았다. 태양광 발전 설비 가격이 빠르게 하락하고 있으

며, 반대로 석유 발굴 비용은 갈수록 비싸지고 있다고 한

36 전기정보 | 2014년 10월호

산업정보

청정 에너지 혁명 다시 탄력 받고 있다

금융위기 이후 주춤했던 신재생에너지가 최근 들어 다시 주목 받고 있다. 특히 태양광의 도약이 눈부시다. 지난

해 1GW급 원전 39기에 해당하는 39GW의 태양광 발전 설비가 새로 설치되어 그동안 신재생에너지 시장을 주

도하던 풍력의 증설을 처음으로 앞질렀다. 올해는 40GW 이상의 증설이 예상된다. 규모의 확대와 더불어 태양

광 모듈 및 설치 비용이 빠르게 하락하고 있어 세계 많은 지역에서 기존의 화력발전원과 코스트 경쟁을 할 수준

에 들어서고 있다.

청정 에너지 체제로의 이행 속도가 빨라지고 있는 현상은 신재생에너지의 확산뿐 아니라 에너지효율의 변화, 효

과적 수요관리를 가능케 하는 기술과 시장의 변화, 이를 받쳐줄 지능형 인프라의 측면에서도 나타나고 있다.

출처 : LG경제연구원

www.kemc.co.kr 37

다. 그리고 화석연료 기반 기업들에 대한 투자 기피 현상

도 보이고, 신재생에너지에 대한 투자가 급증하고 있으며,

기업들의 온실가스 배출 감축 노력도 활발해지고 있다는

것이다. 최근에는 전기자동차의 판매도 해마다 2배씩 증가

하는 것도 예로 들었다.

에너지 체계의 중심에 우리가 사용하기 편리한 전력이

자리잡고 있다. 최근 들어 전력산업의 지형도가 바뀔 조짐

이 보인다. 태양광이나 풍력을 이용한 분산형 발전이 중앙

집중형 발전 체계를 위협하는 사례가 늘고 있다. 2000년대

후반부터는 세계 각국이 전력망의 지능화, 일명 스마트그

리드(Smart Grid) 구축에 너나 할 것 없이 나서고 있다. 이

와 동시에 기존의 공급 일변도의 체계에서 소비를 중시한

전력산업 시스템을 만들고자 분주한 모습이다. 우리나라도

예외는 아니다. 지난 2월 발표된 국가에너지 기본계획은

이러한 변화의 방향성을 담고 있다. 이와 관련하여 각종

정책과 제도들이 연이어 나오고 있다. 그러나 실질적인 변

화까지는 갈 길이 아직 멀다.

많은 전문가들은 향후 청정 에너지 체계의 구축에 있어

태양광 발전 등 신재생에너지의 확산, 에너지 효율의 제

고, 수요반응 자원의 활용 등에 주목해야 한다고 입을 모

으고 있다. 그리고 이를 가능케 하는 지능형 인프라의 구

축도 병행되어야 함을 강조하고 있다. 이러한 관점에서 이

루어지는 전세계적인 움직임이 심상치 않다. 그 속도와 범

위에 있어 빠르게 달라지고 있으며, 관련 기업들의 사업

기회 포착 노력도 활발하다.

1. 신재생에너지의 재도약

태양광 발전, 확대 일로

금융위기 이후 주춤했던 신재생에너지의 부상이 최근 들

어 주목을 받고 있다. 특히 태양광의 도약이 눈부시다.

2013년은 태양광 발전 투자에 있어 기념비적인 한 해로

기록될 것이다. 지난 7월 발표된 REN21의 자료에 따르면,

2013년 세계 기준으로 39GW의 태양광 발전 설비가 새로

설치되었다고 한다. 이 증가분은 원전 39기와 맞먹으며 우

리나라의 총 발전 설비용량의 43%에 해당한다. 2013년 말

까지 누적 기준으로 총 139GW의 태양광 발전 설비가 전

세계에 깔렸다. 또한 2013년에 태양광이 풍력(35GW 증가)

을 처음으로 앞질렀다. 주목할 현상은 2013년에는 태양광

발전 설비 증설이 2012년 대비 32%나 늘었는데 투자금액

은 22%가 오히려 줄어들었다는 것이다. 태양광 발전 설비

청정 에너지 혁명 다시 탄력 받고 있다

38 전기정보 | 2014년 10월호

산업정보

투자 규모가 2012년에는 1,429억 달러였지만 2013년에는

1,137억 달러에 그쳤다. 규모의 확대와 더불어 태양광 모

듈 및 설치 비용이 빠르게 하락하고 있는 것이다. 미국의

경우 2013년 말 태양광 발전 시스템 가격이 가중 평균으로

2년 전에 비해 33% 떨어진 와트당 2.6달러를 기록하였다.

같은 기간 태양광 패널 가격은 60%만큼 하락한 데 기인하

였다.

향후에도 태양광 발전은 양호한 성장세가 이어질 전망이

다. 올해도 40GW 이상의 설비가 추가될 것으로 예측된다.

태양광 발전 설비가 가장 많이 구축되어있는 유럽은 독일

의 투자 감소로 다소 주춤하는 형국이지만, 다른 국가들의

투자 확대가 이를 상쇄하리라는 분석이다. 작년에 11.3GW

를 설치한 중국의 경우 상반기에는 다소 주춤했지만 올 하

반기에만 10GW 규모의 태양광 발전 설비가 들어서리라는

예측이다. 상반기의 4배에 달한다. 후쿠시마 원전 사고 이

후 신재생에너지 확충에 더욱 심혈을 기울이고 있는 일본

은 세계 최고 수준의 발전차액제도(Feed-in Tariff) 등에 힘

입어 작년의 6.9GW를 훌쩍 뛰어넘으리라는 전망이다. 일본

태양광발전협회(JPEA)는 올해 작년과 비슷한 7GW 내외의

태양광 발전 능력이 설치될 것으로 전망하였다. 하지만 1분

기에만 전년 동기 대비 70% 성장한 2.7GW가 설치되는 등

상승세가 무섭다. 미국은 2013년 대비 39% 증가한 6.6GW

규모의 태양광 발전 설비가 들어설 것으로 보인다.

GTM Research는 2020년에는 태양광 발전 설비가 현재

의 약 4배 수준인 528GW 규모에 이를 것이라 내다보고

있다. 또한 Morgan Stanley는 2020년까지 매년 47GW의

태양광 발전 설비가 증설될 것이며, 중국, 일본, 미국, 유럽

등 기존 시장 주도 국가에 인디아, 브라질 등이 본격적으

로 가세할 것이라 예측하였다.

지역별로 상이한 성장 양상

태양광 발전 설비의 최대 시장으로 떠오른 중국의 경우

온실가스 배출 감축 목표를 달성하기 위한 중앙 및 지역

정부의 지원 정책이 향후의 성장 주도에도 크게 기여할 것

으로 보인다. Global Data는 중국의 신재생에너지 발전 규

모가 2001년 17.8GW에서 2013년에는 183GW로 크게 성장

한 것으로 분석하였다. 중앙 및 지방정부의 발전차액지원

제도에 기인한 바가 컸다. 2015년까지 15GW의 태양광,

5GW의 풍력, 0.53GW의 지열, 3.3GW의 바이오매스 발전

설비를 추가할 계획이다. 이렇게 되면 2015년이면 중국의

태양광 발전 용량이 35GW로 증가하게 되는데, 이는 2012

년에 세웠던 당초 21GW를 훨씬 능가하는 규모다. 아울러

2011~2015년 사이 395억 달러 규모를 태양광 발전에 투자

하겠다고 할 정도로 중국 정부는 적극적이다. 한편, 수년

전부터 중국 정부는 도시 대기오염 문제로 인해 인근의 석

탄화력 발전소 가동을 멈출 계획을 표명하는 등 온실가스

감축에 대하여 다각적인 노력을 기울이고 있다. 중국이 세

계 최대 온실가스 배출국인 점을 고려할 때 향후 청정 에

너지에 대한 투자와 지원이 더욱 확대될 공산이 크다.

미국의 2013년 태양광 발전 설비 증가는 정부 지원금보

다는 설비의 비용 하락과 태양광 자원이 풍부한 지역에서

의 적극적인 투자에 기인한 것으로 분석되었다. 태양광 발

<그림 1> 세계 태양광 발전 설비 용량(2004년~2013년)

www.kemc.co.kr 39

전의 비용 하락이 빠르게 이루어지는 가운데, 캘리포니아

주를 비롯한 미국 중서부 지역, 하와이주 등 일조량이 많

은 지역의 투자 확대로 경쟁력이 상승한 것이다. Citigroup

은 2008년 이후 태양광 모듈의 누적 생산량이 2배 증가할

때마다 생산 단가가 40%만큼 하락하는 경향을 보인다고

지적했다. 태양광에너지산업협회(SEIA)는 가정용 태양광

발전 설비 가격이 지난 1분기에 전년 동기대비 7% 떨어진

와트당 4.56달러였다고 분석하였다. 이는 2년 전에 비해서

는 무려 22% 넘게 하락한 값이다. 유틸리티용 대규모 태

양광 발전 설비의 경우에는 올 1분기 와트당 1.85달러로

전년에 비해 14%나 떨어진 것으로 나타났다. 정부의 지원

에 따른 생산 확대 및 기술 혁신, 그리고 단가 하락의 선

순환이 이루어졌다는 분석이다. 또한 Deutsche Bank는 작

년 7월에 이미 2015년 초 세계 태양광 발전의 75% 가량이

보조금 없이도 발전 단가 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로

내다봤다. 비록 태양광 발전에 대한 투자세액공제율이

2017년에는 현행 30%에서 10%로 낮아져 정부 지원에 의

한 성장은 다소 힘을 잃을 것으로 보이지만 소비자들의 선

택과 참여를 유도하며 금융을 연계한 다양한 사업모델의

구축, 기존 유틸리티 기업들의 참여 등을 통해 성장 탄력

을 유지할 수 있을 것으로 예측된다.

전력 인프라 구축이 한창인 중국 외 기타 신흥국에서도

지역 분산형 전력 인프라 구축에 힘입어 태양광 발전이 확

산될 가능성이 높다는 점도 시장 전망을 더욱 밝게 해준

다. 파키스탄은 지난 5월 첫 메가와트급 태양광 발전 플랜

트를 가동하였는데, 현 100MW 규모에서 2016년에는

1GW로 확충할 계획이다. 아프리카의 르완다, 아시아의 라

오스, 필리핀 등 지역에서도 지역 분산형 태양광 발전 프

로젝트가 한창이다. 이들 지역에서는 전력 인프라를 효과

적으로 구축하기 위해 지역별 자연자원 특성을 고려하여

중앙집중형의 대단위 발전 체계보다는 태양광 발전과 같

은 분산형 신재생에너지를 선택하고 있는 셈이다.

태양광, 기존 화력발전원과 경쟁 시작

일찌감치 태양광 발전에 투자한 지역을 중심으로 최근

실질적인 성과가 나오기 시작하고 있다. 총 23.1GW의 태

양광 발전 용량을 가진 독일에서는 지난 6월 9일 점심 시

간에 총 수요 전력의 50.6%를 태양광 발전이 차지한 것으

로 나타났다. 독일의 태양광 발전량이 2014년 1~5월까지

전년대비 34% 증가하였다. 한편 4.7GW의 태양광 발전 용

량을 보유한 영국에서는 지난 6월 21일 낮에만 전체 전력

수요량의 7.8%를 태양광이 담당하기도 하였다. 호주에서

는 태양광 발전이 석탄 화력 발전을 대체하는 일도 벌어지

고 있다. 지난 7월 초 지붕이나 옥상에 설치된 태양광 발

전 설비로 인해 Queensland의 전력 가격이 한낮임에도 마

이너스로 떨어진 것이다. Queensland는 35만 개의 건물에

총 1.1GW의 태양광 발전 용량을 가졌는데, 여기에서 만들

어진 전력으로 인해 화력발전에서 만들어져 전력망에 공

급되는 전력이 불필요했던 것이다. 업계에서는 태양광 발

전의 발전 단가가 kWh 당 12~18 센트로 형성되고 있으

며, 10 센트 아래로도 떨어지는 것도 시간 문제라고 예측

하고 있다.

청정 에너지 혁명 다시 탄력 받고 있다

<그림 2> 태양광 발전 설비 투자 추이(2004년~2013년)

40 전기정보 | 2014년 10월호

태양광 발전이 전력 저장과 결합되면 경쟁력은 더욱 높

아질 것이다. 낮에만 이루어지는 간헐적 발전의 약점을 보

완할 수 있다. 전력 저장의 최대 관건은 2차전지 가격이

다. 올 상반기를 거치면서 작년 말 대비 리튬이온 2차전지

가격이 30% 가량 떨어졌다. 해외 시장에서 2013년 kWh당

500~600 달러 수준이던 2차전지 가격이 350 달러 안팎에

서 수주가 되고 있다. 실제 전력저장장치(ESS)를 생산하는

일본 니치콘의 경우 3kWh급 가정용의 경우 2013년 2,300

만원 하던 것이 올 상반기에는 1,600만 원대로 떨어졌다.

2차전지만의 비용은 kWh당 최소 300 달러 선으로 추정되

고 있다.

태양광 발전의 상승세가 빨라지면서 건물의 옥상에 설치

한 태양광 발전 설비를 통해 전력을 만들어 망에 파는, 즉

생산자가 소비자가 되는 사례도 크게 증가할 것으로 보인다.

나아가 기존 전력망으로부터 독립하는 사례도 허다해질 것

이다. 호주의 국립 과학기술 에이전시인 CSIRO(Common-

wealth Scientific and Industrial Research Organisation)는

2040년이면 전력 생산의 절반 이상이 소비자가 직접 생산

하게 될 것으로 예측한다.

2. 에너지 효율의 재조명

에너지 효율, 가장 저렴한 청정 에너지원

에너지 효율을 높인다는 것은 청정 에너지 체계의 필수

적인 사항이다. 필요한 전력이나 에너지를 충분히 사용하

면서도 사용량과 비용을 줄일 수 있어야 한다. 에너지 효

율은 가장 저렴하게 얻을 수 있는 청정 에너지원으로 다시

금 주목을 받고 있다. ACEEE는 전력 부문에서 에너지 효

율 프로그램을 통한 에너지 절감 비용이 평균 kWh당 3.5

센트 수준인 것으로 분석하였다. 에너지 효율 프로그램은

발전에서 송배전, 빌딩, 공장, 주택 등의 건물에서 수송 영

역에 이르는 소비 영역에서 전력 등 에너지 소비를 줄일

수 있는 다양한 기술의 적용, 설비나 기기의 교체 등을 망

라한다. 화석연료 발전 중 가장 저렴하다는 천연가스

(1kwh 생산 비용 8센트 내외)보다도 2~3배나 낮다(<그림

4> 참조). 값싸게 온실가스를 줄일 수 있다는 의미다. 에너

지 효율을 높여 전력 소비를 줄이면 그만큼 생산하지 않아

도 되기 때문에 발전소를 대체하는 효과가 있다. 이는 유

틸리티 기업이나 지역 정부, 소비자 모두에게 유익하다.

주거용과 상업용 건물에서 최종 에너지의 35~40%를 소

비한다. Navigant Research는 상업용 및 공공기관 빌딩 에

너지 효율 프로그램만 하더라도 2014년 682억 달러의 시

장을 형성하고 있는 것으로 추산하며, 2023년이면 2배 가

까운 1,275억 달러 규모에 이를 것으로 예측하고 있다.

2014~2023년 사이 에너지 효율 제고에 총 9,590억 달러가

들어갈 전망이다. 각국 정부의 에너지 효율화 설비 설치

의무화, 효율 인증, 세제 및 보조금 지원 등 다양한 정책이

지속될 것이며, 경쟁으로 인해 투자 회수 기간도 줄어들고

있어 건물 소유주나 관리자 측에서도 투자 동기가 높아질

것으로 보인다. 실제 유럽에서는 주택과 가전 제품의 에너

지 효율 상승 등으로 2000~2011년 사이 가정에서 사용되

는 에너지 소비가 15.5%나 감소했다. 에너지 효율 제고의

산업정보

<그림 3> 미국 태양광 발전 설비(2000년~2013년) 설치 규모 늘고 설치 가격은 하락

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청정 에너지 혁명 다시 탄력 받고 있다

가능성을 여실히 보여준다.

에너지 효율은 1차적으로 기존의 저효율 제품이나 시스

템을 고효율의 것으로 대체함으로써 높일 수 있다. 에너지

효율화 제품에 대한 시장은 이미 상당히 크다. HSBC와 에

너지 관련 컨설팅 기업인 Ecofys의 공동 연구에 따르면,

빌딩, 산업용, 수송 부문의 에너지 효율을 높이는 설비나

시스템에 대한 세계 시장 규모가 현재 3,600억 달러를 넘

는 것으로 나타났다. 빌딩 영역이 가장 큰 분야로 리노베

이션과 신축을 합해 2,610억 달러의 시장을 형성하고 있

다. 향후에도 정부 정책 지원과 헬스 및 환경 측면의 인식

제고 등에 힘입어 시장 성장 전망이 밝은 편이다. 2020년

까지를 놓고 볼 때 온실가스 감축 잠재력이 가장 큰 분야

로 태양광도 풍력도 아닌 에너지 효율이 꼽힐 만큼, 그 중

요성을 인정받고 있다.

에너지 효율, 다양한 각도에서 접근

그러나 에너지 효율 제고는 단순히 고효율의 설비나 제

품으로 교체하는 것에 그치지 않는다. 주거용이건 상업용

이건 간에 건물의 에너지 효율화 기술간 통합과 상호 보완

이 필요하다. 특히 분산형 발전에서 공조나 에어컨, 조명

등이 조화롭게 관리, 제어되어야 효율을 극대화할 수 있

다. 가정이나 빌딩의 에너지관리 시스템이 주목을 받는 이

유이기도 하다. 에너지관리 시스템은 전력 시장 여건이나

외부 환경 상황에 대하여 능동적으로 에너지 사용을 제어

하여 소비량과 비용을 절감할 수 있게 한다.

주요 가전 기업이나 통신, 소프트웨어 기업들이 가정용

에너지관리 시스템(HEMS)에 뛰어들어 기회를 엿보고 있

다. 경쟁이 치열한 빌딩 에너지관리 시스템(BEMS)만 해도

24억 달러의 시장을 이미 형성하였으며, 2020년에는 56억

달러 규모에 이를 전망이다. Navigant Research는 BEMS

의 부상은 불과 5년 전만 해도 분석이 어려웠던 에너지와

운영 데이터에 대한 분석과 통찰이 가능했기 때문이라고

지적한다. 현재는 빌딩 자동화 설비에 두각을 나타냈던

Schneider와 Siemens가 시장을 주도하고 있다. 기존의 경

험을 기반으로 보다 높은 수준의 데이터 처리, 분석 및 제

어 등의 역량을 높이고 있다. Siemens는 소프트웨어 기업

인 Pace Global Energy Services를 인수함으로써 BEMS

시장에의 뒤늦은 진출을 만회하려 하고 있다. 이 BEMS

시장에는 Elster Energy, Johnson Controls, IBM, Grid

<그림 4> 다양한 발전원의 단가 비교 <그림 5> 세계 에너지 효율화 제품 시장 규모

42 전기정보 | 2014년 10월호

Point 등 다양한 배경의 기업들이 각축을 벌이고 있어 향

후 귀추가 주목된다.

최근에는 에너지 효율과 관련한 금융 사업모델도 관심을

끌고 있다. 태양광 발전에서처럼 금융 연계 사업모델이 성

장한 것과 비슷한 방식이 에너지 효율 분야에서도 만들어

지기 시작했다. Citibank, Renewable Funding, Kilowatt

Financial 등이 협력하여 금융증권화 방식을 활용하고 특

수목적 기구를 세운 에너지 효율 관련 사업모델을 내놓았

다. Renewable Funding은 주거용 에너지 효율 제고 시장

만도 연간 400억 달러의 규모가 충분히 가능하다고 보고

있다. 에너지 효율 기술의 발달 및 융합과 함께 금융 모델

까지 연계되면서 청정 에너지 체계로의 변화에 가세하고

있다.

3. 수요반응(Demand Response) 자원의 전력망통합

수요반응, 높은 성장 잠재력

전력 수요는 시시각각 변하지만 전력 공급은 수요변화에

탄력적으로 대응하기 어렵다. 항상 많은 예비전력을 유지

해야 하고, 그렇다 하더라도 수요가 급속히 증가할 때는

대응하기 어려울 수도 있다. 불필요한 공급을 미리 파악하

거나 수급변화에 신축적으로 대응할 수 있다면 전력의 품

질과 신뢰성을 한층 높일 수 있다. 수요 정보와 이를 활용

한 제어가 전력망 전체의 수급 효율과 안전성을 높이는 데

크게 기여할 수 있다. 2010년 이후 빠르게 성장하는 수요

반응(Demand Response, DR) 사업은 건물이나 공장, 주택

에서 가지고 있는 절감 가능 자원을 활용한다. 수요반응은

전력 수급 상의 위기가 발생할 경우 전기요금 조정이나 부

하감축 지시에 의하여 전력 소비를 절감하여 수급의 균형

을 유지하고 전력망을 안정시키기 위한 활동이다. 일정 시

각에 절감한 전력을 사들여 다시 판매하는 것이다. 일반

발전소에서 만들어진 전력을 전력망에 파는 것과 같은 효

과를 낸다. 일명, 네가와트(Negawatt) 발전으로 불리기도

한다. 수요관리 사업자가 소비 측의 고객들과 계약을 맺고

전력 절감량을 모아 전력거래 시장 입찰에 참여해 수익을

만드는 구조다. 수요가 몰리는 피크타임에는 대기하고 있

던 가스 등 화력발전을 일시적으로 운전하게 되어 발전 단

가가 2배, 심지어는 6배 이상까지 높아진다. 이 때 수요반

응을 통하여 절약한 저렴한 전력을 거래 시장에 거래하면

소비자는 물론 발전 및 전력망 운영 서비스 사업자 모두의

효용을 높일 수 있다.

수요반응 시장의 잠재력은 매우 크다. Navigant

Research는 수요반응 용량의 규모가 2014년 31GW에서

2023년이면 197GW까지 수직 상승할 것으로 전망하고 있

다. 지금도 원전 30개 가량을 줄일 수 있다는 이야기다.

수요반응 및 수요관리를 통해 대규모 정전을 미리 막을 수

있고, 태양광과 같은 다양한 신재생에너지원을 전력망에

연결시킬 수 있는 통로가 넓어진다. 또한 전력 및 에너지

수요는 많아지고 기존 화석연료 발전과 전력망 운영 비용

은 점점 높아지고 있는데, 이를 효과적으로 대비할 수 있

는 방안 중의 하나가 수요관리 사업이다. 이미 미국을 중

심으로 수요반응 자원을 활용하는 수요관리 시장이 빠르

게 확산되고 있다.

전력산업과는 거리가 멀었던 기업들도 전력 소비 영역에

진출하는 모습이 부쩍 많아졌다. 일본의 소프트뱅크, 도요

타, 혼다, 파나소닉 등은 전력 판매(소매)에 뛰어들고 있으

며, GE는 스마트미터와 주변 사업에 적극적이다. Google

은 Nest 인수를 통해 전력 관련 산업에 한걸음 다가섰고

IBM은 전력 판매와 관련한 제어 및 관리까지 넘보고 있

다. IT와 전력기술, 그리고 기존의 사업 축적 경험을 결합

시키면서 새로운 활로를 찾는 노력의 일환으로 풀이된다.

유틸리티 기업의 독과점 체제에서 경쟁 체제로의 전환이

가져다 주는 틈이다.

일본과 미국은 국가 차원에서 전력 산업 구조를 빠르게

산업정보

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변화시키고 있다. 일본은 후쿠시마 원전 사고 이후 국가

전체의 에너지 체계에 대한 일대 변혁을 꾀하고 있다. 원

자력 가동에 대한 논란이 지속되는 가운데 신재생에너지

확충에 심혈을 기울이고 있다. 또한 전력 판매를 2016년부

터 일반 가정까지 전면 개방할 계획이다. 일반 소비자까지

도 전력 판매 기업을 선택할 수 있게 된다. 일본의 가정용

전력 소매 시장이 연 7조 6,000억 엔의 규모에 달한다. 이

시장의 가능성에 눈독을 들이지 않을 수 없을 것이다. 미

국은 노후 인프라의 교체와 지능화, 에너지 안보, 신산업

및 고용 창출 등의 니즈가 맞물리면서 수요관리 시장이 빠

르게 확대되고 있다.

소비자 중심의 수요관리에 주목

지난 몇 년 동안 Siemens, GE, Alstom, Toshiba, Schneider

Electric 등 주요 기업들은 수요 반응 관리 시스템의 개발과

적용에 힘을 쏟아왔다. 하지만 대부분 공급자 중심, 유틸리

티 중심의 접근이 대부분이었다. 한편, EnerNOC,

Comverge, Constellation Energy, NRG Energy 등은 수요

자원을 모아 거래에 참여하는 사업자(Aggregator)들이다. 이

들은 소비자 중심적 접근을 한다고 할 수 있다. 광범위한

에너지 데이터의 분석과 최적화는 EnerNOC과 같은 DR

사업자가 고객에게 제공하는 서비스의 중요한 부분이기도

하다. 미래에는 Direct Energy와 같은 기업들이 수요 감축

자원을 전력 구매와 공급 계약에서 위험을 분산시키는 데

활용하는 것이 일반적이 될 것이다.

한편, Google이 올 초 자동온도조절기 기업인 Nest를 인

수하며 전력산업 진출을 가시화하면서 많은 관심을 집중

시켰다. IT 기업인 Google이 수요관리 사업에 진출함은 물

론, 나아가 전력 및 에너지망을 지배하려 한다는 분석도

나올 정도다. Google의 일차적인 고객은 물론 유틸리티 기

업이다. 하지만 향후의 지능형 전력망에서는 데이터의 가

치가 이전과 달리 커지기 때문에 방대한 데이터의 관리에

누구보다 강한 Google의 행보가 갖는 의미는 클 수밖에

없다. Google이 가정의 에너지 관리 혁명을 예고하는 것으

로 평가를 받는 이유다. 전력산업이 기존의 유틸리티 중심

에서 소비자 중심으로 서비스의 축이 바뀌고 있다는 방증

일 수 있다.

이제까지 유틸리티 기업들은 요금청구서를 통해 고객과

연결되었다고 생각하였지만 이제부터는 달라진다. 제품과

서비스를 차별해야 살아남을 수 있을 전망이다. 데이터를

활용해서 서비스의 가치를 높여야 하며, 수요반응 및 수요

관리가 그 중심에 있을 것이다. 전력 유틸리티 기업들의

사업 고도화와 함께 수요관리 영역을 통한 비 유틸리티 기

업들의 진출도 더욱 활발해질 것이다. 다양한 분산형 신재

생에너지와 각종 에너지 효율 프로그램들이 수요관리 시

장에 결합될 것이며, 과거에는 없던 새로운 사업모델들이

뿌리를 내리는 날이 머지 않을 전망이다.

4. 지능형 인프라의 확산

지능형 인프라의 출발, 스마트미터

이상의 세 가지 변화가 효과를 발휘하기 위해서는 전력

의 생산과 유통, 소비에 대한 정보를 효과적으로 관리하면

서 전력의 흐름을 제어할 수 있어야 한다. 이를 위해서는

전력의 공급과 소비의 양방향 정보를 실시간으로 파악할

수 있는 인프라가 필요하다. 스마트미터를 시작으로 여기

에서 나온 정보를 효과적으로 수집, 정리할 수 있는

AMI(Advanced Metering Infrastructure)와 미터 데이터 관

리 시스템(MDMS) 등 지능형 인프라가 갖추어져야 한다.

스마트미터는 원격 검침, 전력 공급자와 수요자 간의 양

방향 통신, 시간대별 계량이 가능한 전자식 전력량계를 말

한다. 데이터의 출처이자 수요관리의 게이트웨이라 할 수

있는 스마트미터가 유럽, 일본, 미국, 중국 등 지역에서 빠

르게 보급되고 있다. Bloomberg New Energy Finance는

청정 에너지 혁명 다시 탄력 받고 있다

44 전기정보 | 2014년 10월호

전세계적으로 스마트미터가 중심이 된 스마트그리드부문

에 2013년에는 전년대비 7억 달러 증가한 149억 달러가

투자되었다고 한다. 특히 중국이 처음으로 미국을 추월했

다. 미국은 2012년 대비 33% 감소한 36억 달러를 투자한

데 비해 중국은 43억 달러 규모였다. 2013년 말 기준으로

중국은 전년보다 80% 증가한 2억 5,000만 개의 스마트미

터를 설치한 것으로 나타났다. 2010년 센서스 결과에 따르

면, 중국에는 4억 가구가 있다. 이 중 약 62%가 스마트미

터를 보유하게 된 것이다. 중국은 2017년까지 스마트미터

보급률을 95%로 끌어올리겠다는 계획이다.

적어도 향후 5~6년 이상 동안 스마트미터 시장은 꾸준

하게 성장할 것으로 예상된다. Grand View Research는

2020년에 세계 스마트미터 시장이 222억 달러에 이를 것

으로 내다봤다. 2014~2020년 사이 연평균 9.8%의 양호한

성장세를 구가하면서 2020년 1억 6,550만 대에 이를 것으

로 예측한다. 스마트미터는 양방향 커뮤니케이션과 시간대

별 요금부과가 가능하고, 빠른 정전 감지 및 해결,

Dynamic Pricing(수요에 따라 변하는 가격 정책) 등의 효

용이 있어 각국 정부 차원에서 설치 계획을 갖고 있다.

Telefonica Digital과 Navigant Research의 자료는 지역별

로는 2012년 49%의 점유율을 보인 아시아태평양 시장이

최대 시장이 될 것으로 전망하고 있다. 중국과 일본의 주

도가 특징이다. 국가별로는 중국이 4억 3,500만 대 이상으

로 세계 스마트미터 시장을 주도하고, 미국이 약 1억

3,200만 대로 뒤를 이을 것으로 전망하고 있다. 또한 2020

년대가 되면 북미와 유럽지역은 보급율이 80% 이상에 이

를 것으로 보고 있다.

소비자의 행동 변화가 관건

스마트미터가 전력산업의 Game Changer로서의 역할을

제대로 하려면 소비자의 행동 변화가 수반되어야 한다. 설

비 혹은 시스템의 제어나 직접적인 On/Off를 통해서건 간

에 소비자의 참여와 행동 변화가 중요하다는 얘기다. 영국

은 스마트미터를 단순한 기기가 아닌 미래 커넥티드홈에

서 라이프스타일은 변하게 할 플랫폼으로 간주하고 소비

자들을 이해시키고 적극적으로 끌어들이려는 캠페인을 벌

이고 있다. Smart Energy GB를 통해 약 1억 4,500만 달러

규모의 마케팅 플랜을 시작했다. Smart Energy GB의 서

베이에 따르면 84%의 소비자들이 스마트미터에 대해 들

어는 봤지만, 단지 44%만이 설치를 원하였다고 한다. 지역

정부 및 기업들과 협력하여 소비자들과의 적극적인 소통

을 위한 캠페인을 벌이고 있다. 한편에서는 영국 내 아파

트나 빌딩의 1/3 가량은 미터기가 소비자들이 제 때 확인

하기 어려운 지하실에 있기 때문에 스마트미터의 실효성

에 대한 우려의 목소리도 있기는 하다. 소비자들의 관심과

참여가 스마트미터의 확산과 실효성 확보에 있어 가장 중

요한 포인트가 된다는 것이다.

스마트미터는 유틸리티 기업과 소비자 모두에 유익하다.

에너지 사용에 대한 피드백을 해주고, 검침과 관리는 물론

에너지 소비 절감을 지원할 수 있다. 소비자들은 비용을

적어도 5~15% 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 유틸리티

기업의 경우 검침 인건비를 줄이고 더 나은 전력 소비 관

리와 전력도난 방지로 매출을 보호할 수 있다. 양방향의

정보 흐름을 통해 소비자들의 참여를 유도할 수 있는 채널

산업정보

다양한 형태의 스마트미터

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이 생긴다는 게 가장 큰 변화다.

다양한 기업들이 스마트미터와 관련 지능형 인프라 시장

을 선점하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 주요 스마

트미터 기업들로는 Itron, Landis+Gyr, Elster, Sensus 등이

있다. Jiansu Linyang, Holley Metering, Echelon, Aclara

등의 기업들도 눈여겨볼 기업들이다. Siemens는 독자적인

EnergyIP 스마트그리드 플랫폼을 독일 에너지 유틸리티

기업인 E.ON의 EniM 프로그램의 주요 구성요소로 활용할

계획이다. E.ON과 Siemens의 협력은 배전 및 수요 영역

에서의 제어 기술과 부하 조절에서 호환성을 갖춘 인터페

이스의 결합을 추구하고 있다. EnergyIP는 E.ON으로 하여

금 배전서비스 사업자, 검침 서비스 역량을 한층 강화해

줄 것으로 예상된다.

최근 들어 스마트미터 및 이와 연결된 지능형 인프라에

대한 보안 이슈가 본격적으로 거론되기 시작했다. 스마트

미터를 조작해 잘못된 신호를 보내 전력망 시스템으로 하

여금 오판을 하게 하거나, 나아가 홈네트워크를 교란할 수

있다는 우려다. 게다가 스마트미터의 데이터는 소비자의

사용 정보를 고스란히 담고 있기 때문에 사생활 침해도 가

능할 것이며, 이에 대한 대책을 강구하자는 목소리도 높

다. 이러한 현상은 관련 사업자들로 하여금 전력 빅데이터

를 다루면서 생길 수 있는 문제에 대한 보다 철저한 준비

를 요구하는 것이지만, 한편으로는 스마트미터를 위시한

지능형 인프라가 의미 있게 확산되고 있다는 반증이기도

하다.

5. 맺음말

Edison Electric Institute는 21세기 들어 전력산업의 ‘파

괴적 도전’이 이루어지고 있다고 평하면서, 새로운 시장,

새로운 가치 네트워크, 비용 절감, 보다 개선된 제품과 서

비스 등에서 기회가 열릴 것이라 전한다. 기존에 줄곧 강

조되었던 에너지 효율과 분산형 발전에 더해 수요 영역의

관리 등이 변화의 주축을 이룰 것이라 덧붙이고 있다. 또

한 기존 플레이어들이 과거의 중앙집중형 서비스 모델에

집착한다면 심각한 위협에 직면하게 될 것이라고 경고하

고 있다.

2012년부터는 기존 유틸리티 기업들의 ‘Death Spiral’에

대한 경고가 본격적으로 나왔다. 기존의 유틸리티 기업들

이 지금까지 유지해왔던 사업모델이 장기적인 관점에서

미래를 보장받을 수 없다는 것은 독일의 사례에서 이미 현

실화되고 있다. 독일의 대규모 화력발전이 중심인 RWE는

2013년 설립 이래 최초로 적자를 발표했다. 다른 독일의

유틸리티 기업들도 최근 매출 하락을 겪으면서 곤혹을 치

르고 있다. 태양광 및 풍력 발전의 확산과 관련 가격 정책

등 구조적 요인 때문이다.

그러나 이미 선도적인 기업들은 신재생에너지 투자에 직

접 나서거나, 새로운 사업모델의 적응에 열을 올리고 있

다. 또한 많은 비 유틸리티 기업들이 전력산업의 경쟁에

뛰어들고 있다. 통신, 가스, 건설, 전자 등이 주력인 기업

들이 참여 방식은 다르지만 각 지역별 정책 및 산업의 구

조적 변화를 틈타 새로운 성장 동력을 찾고 있다. 지역 정

부 차원에서는 신산업 육성은 물론 수출 확대 전략과 연계

하여 적극적으로 지원하고 있다.

에너지 효율 향상과 신재생에너지 보급에 꾸준한 투자를

이어온 우리나라도 신재생에너지 융복합 사업 추진, 수요

관리 시장 확대 등 청정 에너지 신산업 육성을 위한 잰걸

음을 시작했다. 그러나 다른 나라에 비해 다소 늦은 감이

없지 않다. 내수 시장은 크지 않지만 글로벌 시장에서의

입지를 고려한다면 보다 전향적인 생각과 사업 전개 노력

이 필요한 시점이다. Kemc

청정 에너지 혁명 다시 탄력 받고 있다

Edison전기연구소는 기존 플레이어들이 과거의 중앙집중형 서비스 모델에 집착한다면 심각한 위협에 직면하게 될 것이라고 경고하고 있다.

46 전기정보 | 2014년 10월호

중소기업청은 투명하고 신속한 기술개발평가 시스템을

도입하는 ‘중소기업 R&D 평가 공정성·전문성 확보전략’

을 발표했다.

현재 중소기업 기술개발과제는 수요가 집중된 매년 상반

기 3개월간 1.5만여개 과제에 대해 평가하여 지원하고 있

는 상황으로 과제별 평가시간 제한, 평가일정 장기화 등

기존 평가체계 한계점이 지속되고 있으며 선정평가의 공

정성·전문성 확보를 위해 평가위원풀 확충, 자동추천시스

템 도입 등 개선책을 마련하고 있으나, 평가위원의 소속,

전문분야, 지역제약 등으로 인하여 다양한 평가위원 활용

에 어려움이 있어 왔다.

기존 평가체계의 경우, 한정된 평가장소(서울, 대전)로 인

해 우수 평가위원의 참여가 제약되고, 단시간 평가(40분)

로 면밀한 과제검토가 부족하여 전문성이 저하되고 대면

평가로 진행됨에 따라 평가일정이 장기간 소요(3개월내외)

되고, 과제 평가결과를 전체 일정이 종료된 후 통보하기

때문에 평가기간이 장기화되었다.

또한 전문기관 중심으로 선정평가가 진행됨에 따라 평가

과정에 대해 일부 의구심을 제기하는 등 투명성이 미흡하

였다.

주요정책 - I

공정한 R&D 평가 위해 클린평가시스템 도입

정부는 중소기업 기술개발과제 선정의 ‘공정성·전문성·투명성·편리성’을 제고하기 위해 최

초로 클린평가시스템(오아시스: OASYS, Online Assessment System)을 도입한다고 밝혔

다. 클린평가시스템은 현행 오프라인 대면평가를 온라인 평가방식으로 전환하여 중소기업 및 평

가위원이 평가에 쉽게 참여할 수 있도록 함으로써 선정평가의 공정성·전문성 및 편의성을 획기

적으로 제고하기 위한 시스템으로 기존의 대면평가 위주로 진행되었던 R&D 평가방식에 비해 투

명하고 편리성이 우수하며 평가 기간도 2개월에서 일주일로 단축될 전망이다.

www.kemc.co.kr 47

공정한 R&D 평가 위해 클린평가시스템 도입

따라서, 중소기업청은 지난 97년부터 시행해온 기존 오프

라인 평가제도를 온라인평가인 개방형 평가방식으로 전환

하여 선정평가의 전문성과 공정성, 투명성 등을 획기적으

로 개선할 수 있는 클린평가시스템을 도입하기로 하였다.

이를 위해 오프라인(대면) 평가에서 온라인(블라인드) 평

가로 평가 방식을 유연화하여 전문가의 원활한 위촉 및 내

·외부 영향력을 배제하기로 하였다. 1단계로 평가위원이

자발적으로 평가과제를 선정하고 평가위원-과제 매칭정보

는 블랙박스화하여 열람 불가능하도록 하였으며 2단계로

평가자와 피평가자가 온라인상에서 질의·응답 등 자율

평가로 운영하되, 블라인드 되도록 관리하기로 하였다. 3

단계는 평가 종료후, 종합점수와 평가위원별 평가의견을

즉시 통보하기로 하는 등 평가방식을 개선하여 온라인평

가시스템을 도입하기로 하였다.

또한 평가위원풀 확충을 통해 전문성을 확보하는 한편,

우수 평가위원에게는 인센티브를 제공하고 부정심사 제재

를 강화하기로 하였으며 온라인 평가의 진행과정을 일반

국민에게 공개하고, 민간기구의 평가과정 참여 등을 통해

투명성을 확보하는 등 평가제도 및 인프라를 확충하기로

하였다.

중소기업청은 ‘R&D 평가 공정성·전문성 확보전략’의

원활한 추진을 위해 금년내 ‘클린평가시스템(오아시스)’,

‘평가위원 확대 및 정보현행화’ 등 시스템 구축과 제도 정

비 등 4개 개선과제를 완료하고, 타부처 협의가 수반되는

‘경상기술료 도입’ 및 ‘영업비밀원본증명 서비스’ 등 5개

과제는 내년 상반기까지 협의를 완료할 계획이다.

또한, R&D 평가 전면 개편에 따른 업계의 혼란 등을 감

안하여, ‘15년 일부 사업의 시범 도입 후 성과를 검토하여

확대 시행할 예정이다.

한정화 중소기업청장은 “이번에 수립된 ‘R&D 평가 공

정성·전문성 확보전략’이 차질 없이 시행되면 ① 평가기

간이 획기적으로 단축(2개월→일주일)되어 기술변화에 즉

시 대응이 가능해지고, ② 연중 상시 신청 기회(28회)가 부

여되며, ③ 질 좋은 과제가 선정되어 사업화 성공률 및 예

산 효율성이 제고될 뿐만 아니라 ④ 행정비용절감(연간 54

억원) 효과도 기대된다“면서, “클린평가시스템(오아시스)

이 국내외 정부과제 선정의 획기적인 모델로 자리매김 할

것으로 기대한다”고 밝혔다. Kemc

<클린평가시스템 개념도>

48 전기정보 | 2014년 10월호

내년도 중소기업 지원예산은 중기청 개청 이래 최대 규모

로 편성된 예산으로 글로벌 금융위기 이후 6% 이내의 완만

한 예산 증가율에서 ‘15년의 경우 12.6%의 급격한 증가세

를 실현하였다. 이에 따라 2015년 예산안은 역대 본예산 편

성 규모로는 최대이며, 추경예산까지 모두 고려해도 역대 2

번째 규모이다. 특히 정부가 국정과제, 경제혁신 3개년 계

획 등을 통해 발표한 핵심적인 정책의 성과를 실현하는 데

필요한 과제를 중심으로 예산을 편성하였고 소상공인시장

진흥기금을 신설하고, 자금·수출·판로·R&D 분야를 중

심으로 중소기업 지원예산을 확대 지원하였다.

예산안 주요 특징2조원 규모의 소상공인시장진흥기금 신설

서민경제 회복과 골목상권 활성화를 위해 “소상공인 전용

기금”을 신설하고, 지원 규모를 1.2조원에서 2조원으로 대

폭 확대하기로 하였다. 이를 위해 기존의 기능별 사업지원

에서 탈피하여 소상공인의 생애주기별 맞춤형 지원 체제로

전환하고 전통시장을 ‘골목형’, ‘문화관광형’, ‘글로벌 명품

시장’의 3개 유형으로 구분하여 시장별 맞춤형 특성화를

지원할 예정이다.

중소기업·소상공인 정책금융 지원 확대

중소기업 및 소상공인의 경영난 해소를 위해 융자·보증

·보험 등 정책금융 지원규모를 107.2조원으로 확대한다.

민간의 고금리 대출을 저금리 정책자금으로 전환해 주는

5,000억원 규모의 정책자금 대환대출 프로그램을 신설하여

제2금융권을 이용 중인 소상공인들의 이자부담을 20%대에

서 7%로 대폭 낮춰주고, 대출기간도 통상 2년 내외에서 5

년으로 연장하여 소상공인들이 연 500만원 수준의 이자비

용 절감이 기대된다.

중소·중견기업 성장사다리 구축

민간의 수요와 연계한 수출역량 강화 및 판로개척을 지원

하는 한편, 중소기업이 중견기업으로 성장할 수 있는 기반

주요정책 - Ⅱ

중기청, 역대 최대로 내년도 중소기업 지원예산 편성

중소기업청은 경제활력 회복을 위한 확장적 재정정책의 일환으로 내년도 예산안을 올해 보다 12.6% 증가(8,871억원)한 7조

9,037억원 규모로 편성하였다고 밝혔다. 일반예산은 “선택과 집중”을 통해 경기 회복을 견인하고, 중소기업 핵심역량을 강화

하기 위해 수출?판로, 창업?벤처, R&D 등에 대한 지원을 대폭 확대하였으며, 기금의 경우 금년도 1.2조원인 소상공인 지원을

소상공인시장진흥기금을 신설하여 2조원 규모로 대폭 확대하고, 중소기업창업및진흥기금도 1,344억원을 증액하여 4조원

규모로 편성하였다.

www.kemc.co.kr 49

을 확충한다. 이를 위해 수요견인 정책을 본격 추진하고 내

수기업을 “수출기업 → 글로벌 전문기업”으로 육성한다.

FTA확산 등에 따라 급증한 비관세 무역장벽 해소를 위해

“해외규격인증 획득” 지원을 강화하고 시장조사를 통해 혁

신제품을 발굴하여 유통망 진출까지 지원하는 “마케팅 이

노베이션 프로젝트”를 실시한다.

또한 중소기업 기술혁신 역량을 강화하기 위해 미래 성장

유망분야 및 글로벌 전략품목의 기술개발을 지원하는 “중소

기업 기술혁신 개발사업”을 확대하고 소규모 창업기업 및 1

인 창조기업 등이 기술기반 기업으로 성장하도록 “창업성장

R&D” 지원을 강화한다.

특히 혁신성과 성장성을 갖춘 지역의 우수 중소·중견

기업에게 글로벌 시장진출과 성장전략 수립, R&D 등 기

업성장전략 프로그램을 패키지로 지원하는 Pre World

Class 사업을 통해 매출액 100억 ~ 1,000억원 미만인 중

소·중견기업을 매년 50개 내외 발굴하여 2년간 지원할

예정이다.

창업·벤처 활성화 지원

한국형 요즈마펀드(200억원) 및 여성벤처펀드(100억원) 신

설 등에 따라 “중소기업 모태조합 출자” 예산을 확대하고

우수 창업 인프라와 지원 수단을 결집한 “창업선도대학”을

확대하여, 대학을 창업 전진기지로 육성한다. 청년 인재들

이 유망 벤처기업에서 인턴십을 경험하고, 준비된 상태에서

창업할 수 있도록 “창업인턴제(Venture for Korea)를 신설

하고 창의와 도전을 촉진하는 창업문화 확산을 위해 초·

중·고교를 대상 창업교육을 강화할 계획이다.

중소기업 지원 행정 효율성 제고

중소기업 지원예산의 낭비를 최소화하고, 정책정보의 전

달체계 개선을 통한 중소기업 지원 예산의 효율적 집행을

위해 “중소기업 통합관리시스템”을 본격 운영하고, 정책정

보 전달체계를 개편하여 중소기업에 꼭 필요한 정책정보

100개를 엄선하여 포켓북으로 배포할 ‘내손안의 정책 가이

드북’ 기능을 한층 강화한다. Kemc

중기청, 역대 최대로 내년도 중소기업 지원예산 편성

<2015년도 중소기업청 예산안>

(억원)

50 전기정보 | 2014년 10월호

첫째, 채권추심위임계약의 특징을 이해해야 한다.

채권추심을 위임하는 사람은 채권추심위임계약의 특성을

이해해야 한다. 채권추심을 위임하는 채권자는 채권추심위

임계약이 목적이 아니며 돈을 받는 것이 목적임을 이행 한

다. 채권자는 채권추심업체와 채권추심위임계약은 유리하

게 체결하지만, 채권추심업체는 신이 나지 않는 경우가 있

다. 채권추심업체에 동기를 부여하지 못하는 계약을 한 경

우이다. 채권추심위임계약은 가능하면 채권추심업체와 채

권자에게 모두 윈윈이어야 하고, 채권추심업체에 강한 동

기가 부여되는 계약이 바람직하다. 채권추심전문변호사사

무소는 의뢰인이 거의 비용을 부담하지 않는 계약을 해 준

일이 있다. 하지만 결과는 채권추심전문변호사사무소가 그

사건은 거의 손을 대지 못하는 것으로 나타났다. 의뢰인에

게 유리한 채권추심위임계약을 하였지만, 의뢰인에게 유리

한 채권추심은 이루어지지 않은 것이다.

그러므로 의뢰인의 입장에서는 돈을 받는 것을 좋아해

야지, 채권추심위임계약을 유리하게 했다고 좋아할 것은

아니다. 이 점은 채권추심업체도 마찬가지다. 한쪽이 다

른쪽을 이용하거나 착취하는 관계는 유지될 수 없는 법이

다. 그러므로 채권자는 무엇보다도 채권추심업체와 의뢰

인이 상호 윈윈이 되는 채권추심위임계약을 체결해야 한

다. 다음은 그 채권추심위임계약이 채권추심업체에게 충

분한 동기부여를 하고 있는가 살펴야 한다. 그런 점에서

적절한 수수료가 아닌 인색한 수수료 계약은 채권추심업

체의 동기를 꺽으므로 좋은 계약이 아니다. 채권추심을

위해서 지출하는 비용은 마치 마중물과 같다. 비용을 제

때 지급하는 채권자의 채권은 추심이 잘 되지만, 비용에

대해서 인색한 채권자의 추심은 잘 되지 않는 것이 일반

적이다.

세상 모든 일에는 순리가 있으며 채권추심의 위임에도

법률상식

채권추심을 위임하는 경우 채권추심위임계약서를 작성하

게 된다. 채권추심위임계약은 위임계약의 일종이며, 당사

자의 합의대로 구속력을 발생한다. 일반 법률사무소의 경우

채권추심위임계약을 하는 경우는 거의 없으며, 소송위임계

약을 하게 된다. 소송수임계약시 성공보수를 약정하고, 돈

을 받아주는 것까지 위임하면 채권추심위임계약과 유사해

진다. 하지만 채권자들이 신용정보회사나 채권추심전문변

호사사무소에 채권추심을 의뢰하는 경우 채권추심위임계

약을 하게 되며, 이 때 채권자들이 주의할 점이 있다.

채권추심위임약정시 주의점 출처 : 채권추심전문변호사사무소

www.kemc.co.kr 51

채권추심위임약정시 주의점

마찬가지다. 순리를 거스르며 일이 잘 되기를 바라는 것보

다 어리석은 일은 없다. 그러므로 채권추심을 의뢰하는 의

뢰인은 채권추심위임계약의 본질과 채권추심업체의 동기

를 꿰뚫어 보아야 한다. 채권추심의 전반적인 절차와 채권

추심업체의 특징과 동기를 알고 채권추심위임계약을 체결

해야 한다.

둘째, 소송수임계약과의 차이를 알아야 한다.

채권추심위임계약은 소송수임계약과 다르다. 소송수임계

약시 돈을 받아주는 것까지 약정하면 채권추심위임계약과

유사하게 된다. 하지만 원칙적으로 소송수임계약은 판결을

얻는 것까지며, 판결은 얻는 것으로 성공수수료의 지급조

건이 성취된다. 다만 돈을 실제로 받는 것을 정지조건으로

성공보수금을 받을 수 있을 뿐이다.

소송수임계약은 ‘심급대리’가 원칙이므로 대법원까지 가

면 3번 수임계약을 하게 된다. 채권추심위임계약은 돈을

받아주는 것이므로 1번 계약으로 족하다. 이것은 성공수수

료의 비율의 차이를 만든다. 소송수임의 경우 각 심급별로

성공보수가 발생하므로 성공보수금은 심급별로 통상 5-

10%정도이다. 채권추심의 돈을 받아주는 때까지 약정이므

로 성공보수는 20-30% 정도가 일반적이다.

셋째, 위약금 약정에 주의해야 한다.

소송수임의 경우 의뢰인인 편에서 위약금을 지급하는 약

정은 찾아보기 어렵다. 의뢰인이 위약을 할 경우가 거의

없기 때문이다. 하지만 채권추심위임약정에는 반드시 ‘위

약금’약정이 따른다. 그 이유는 채권추심을 위임하고, 본

인이 어떠 경로를 통해 돈을 받고, 일방적으로 계약을 해

제하는 경우가 많아, 채권추심업체는 ‘위약금조항’을 반드

시 집어넣는다.

이런 사정으로 위약금을 약정하므로 위약금은 채권을 추

심한 경우 받을 수수료로 하거나 혹은 적절한 비율로서 위

약금을 약정하고 있고, 보통거래약관으로 정한 채권추심위

임약정서에는 위약금조항이반드시 들어가 있다. 그러므로,

채권추심의 의뢰인은 위약금 조항이 있는지 여부, 위약금

의 비율이 적절한지 여부 등을 판단하여 적절한 위약금 약

정을 해야 한다.

넷째, 특약을 활용해야 한다.

우리 민사법체계의 대원칙은 ‘계약자유의 원칙’이므로

어떤 내용의 계약이든 당사자가 합의하면 이에 대해 구속

력이 발생한다. 이것은 채권추심위임계약에 있어서도 마찬

가지이다. 보통거래약관으로 규정된 채권추심위임약정서

의 내용에서 다른 어떤 내용이라도 특약으로 변경하는 것

이 가능하다.

특약사항이 필요한 이유는 각각의 채권과 채권자의 상황

이 개별적이고 독특하기 때문이다. 의뢰인은 자신의 채권

의 독특성과 자신의 상황의 개별성을 계약에 반영하려면,

특약을 활용해야 한다. 채권추심위임의 기간, 채권추심위

임계약의 해제 조건, 위약금 등에 대해 다른 합의를 특약

으로 할 수 있다.

모든 채권추심위임약정서에든지 특약난이 있으므로 특약

사항은 여기에 기재를 한다. 주의할 점은 특약을 했다면

반드시 특약란에 기재를 해야 한다는 점이다. 특약사항에

기재하지 않은 것은 특약을 하지 않은 것이다. 채권추심업

체는 채권을 대량으로 처리하며, 담당자가 언제라도 바뀔

수 있으므로 특약란에 기재를 하지 않은 것은 특약을 하지

않은 것으로 처리됨을 알아야 한다.

채권추심위임계약은 일반인들이 생각하는 것보다는 훨씬

복잡한 계약이다. 채권추심속에는 변제독촉, 소송, 강제집

행 등 법률적인 혹은 사실적인 여러절차를 포함한 계약이

기 때문이다. 그러므로 채권추심위임계약의 당사자는 채권

추심위임계약에 대해서 잘 알아야 한다. 채권추심의 각 절

차간의 관계,채권추심위임계약의 특성, 채권추심위임과 소

송위임의 관계 등을 잘 이해해야 적절한 채권추심위임계

약을 할 수 있음을 알아야 한다. Kemc

52 전기정보 | 2014년 10월호

제11회 ‘신재생에너지 국제포럼’이 부안신재생에너지 테

마파크에서 개최된다.

전라북도에 따르면 오는 10월 30일부터 31일까지 2일간

차세대 동력산업으로 성장하고 있는 신재생에너지산업의

상용화기술과 산업화 방안을 모색하고 동북아의 신재생에

너지 R&D(연구개발) 거점지역으로 육성하기 위해 신재생

에너지 국제포럼을 개최한다고 밝혔다.

이번 국제포럼에는 ‘신재생에너지 탄소와 만나다’라는

전략적 의제를 중심으로 태양광, 풍력, 연료전지 등 3개

세션으로 나눠 국내외 28명의 초청연사의 주제 발표와 토

론이 진행될 예정이다.

태양광분야에서는 독일 TUV SUD의 Billy Qiu 팀장이 참

여해 ESS용 계통연계부분 안정성 평가를 비롯, 국내에서

는 한국광기술원 박종복 선임 연구원의 그래핀을 이용한

나노 태양광 모듈 전지의 기술개발 현황 등 관련 기술을

공개하게 된다.

풍력분야는 미국 SWCC Brent Summerville 팀장, 캐나다

Universty of Calgary David Wood교수, 독일 DEWI-OCC

Sebastian Flores 등 석학들이 참여해 소형 및 대형 풍력

터빈의 인증과 상용화 등에 대한 강연이 펼쳐진다.

연료전지분야 또한, Fumio Ueno 국제연료전지 ISO회장,

LANL의 Uchida 책임, 독일 Christopher Hebling, 중국

Wuhan Interpower Fuel Cells의 Zhigang Qi 부사장 등이 참

여해 연료전지 상용화 동향에 대한 강연도 펼쳐질 전망이다.

이와 함께 부안 신재생에너지단지내에 입주해 있는 한국

기계연구원 재료연구소 등 3개 국책연구기관과 전북대 신

재생에너지 소재개발지원센터, 우석대 RIC(지역혁신센터)

가 보유한 핵심기술이 전시·소개되고, 현대자동차 연료전

지 컨셉트카, 신재생에너지기업 15개 기업이 보유한 제품

등을 전시할 수 있는 홍보의 장도 마련된다. ❖

NewsBrief

신재생에너지 국제포럼’ 부안신재생에너지 테마파크서 개최

풍력발전기의 대형화 및 해상풍력발전단지의 대규모 개

발과 더불어 풍력발전기 안전관련 기술의 특허 출원이 급

증하고 있다.

풍력발전기는 바람의 운동 에너지로 날개를 회전시켜 전

기에너지를 발생시키는 장치이다. 바람을 이용하는 장치인

만큼 내구력과 안전성은 기본이다. 매년 우리나라는 4~5

개 태풍의 영향을 받고 있지만 풍력발전기가 태풍으로 쓰

러졌다는 뉴스는 없다.

풍력발전기는 날개와 날개 제어부를 포함하는 회전체,

기어 및 발전기 등을 포함하는 본체, 회전체와 본체를 지

지하는 타워 및 전력제어장치로 구성된다. 풍력발전기의

내구성은 바로 태풍의 강한 바람일 때 날개를 정지시키는

날개제어 기술, 튼튼한 날개와 타워의 설계기술, 태풍 속

바다에서도 안정성을 유지하는 해상구조물 기술 등과 같

은 ‘안전관련 기술’이 뒷받침되기 때문이다.

특허청의 풍력발전기 안전관련 기술에 대한 출원동향 자

료에 의하면 2008년까지 누적 특허출원건수가 138건이었던

것이 2009년부터 최근 5년간 827건으로 크게 증가하였다.

풍력발전기 안전관련 특허 출원 급증

www.kemc.co.kr 53

NewsBrief

또한, 최근 5년간 출원은 연평균 약 160%씩 해마다 증가

하는 것으로 나타나 신재생 에너지 분야의 연구개발이 활

발하게 진행 중임을 보여준다. 특히 풍력발전기 시장의 성

장 및 풍력발전기의 대형화, 대규모 해상풍력발전단지의

개발과 더불어 안전성을 기반으로 향후 시장의 주도권을

확보하기 위한 노력이 한창인 것으로 분석된다.

지난 20년간 풍력발전기 분야 다출원 기업은 삼성중공

업, 일본 미쓰비시(MITSUBISHI), 독일 보벤(WOBBEN), 대

우조선해양, 현대중공업, 독일 지멘스(SIEMENS), 미국

GE 등이다. 이중 외국 다출원 기업을 보면 총 출원건수

중 안전관련 기술의 출원건수 비중이 평균 54.3%를 차지

한다. ❖

플리어 시스템이 열화상 카메라와 적외선 온도계를 결합

하여 신속하고 간편하게 정비 작업이 가능한 TG165 적외

선 영상 온도계를 개발 출시한다고 밝혔다. 이 장치는 육안

으로 볼 수 없는 열 패턴을 보여주며 정확한 온도를 측정

하고 이미지와 측정 데이터를 저장하여 보고서에 수록할

수 있도록 해준다.

FLIR의 Lepton 마이크로 열화상 카메라를 기반으로 하고

있는 TG165 는 적외선 온도계와 열화상 카메라의 장점을

결합하여 견고하고 소형이며, 사용이 간편한 장치를 개발하

는데 성공한 것이다. 이 첨단 기술 제품은 온도가 비정상적

인 부분을 안전한 거리에서 탐지하고 집중 조사하여 문제

를 사전에 신속하게 해결할 수 있도록 해준다.

TG165는 사용법이 매우 간편하므로 별다른 교육을 받지

않고서도 즉시 사용할 수 있는 것이 특징이다. 이중 레이저

포인터로 측정 대상 부분을 표시해주며, 그 중점을 십자 선

으로 지정해준다. TG165는 2m 낙하시험을 통과하도록 견

고하게 설계 제작되었으므로, 산업 현장에서 안심하고 사용

할 수 있을 뿐만 아니라 개인용 등 매우 다양한 용도로 널

리 사용할 수 있다.

플리어 시스템의 회장 겸 CEO인 앤디 타이크씨는

"TG165은 이미징 기능이 없는 현재의 적외선 온도계와

FLIR의 첨단 기술인 열화상 카메라를 결합시킨 것"이라고

말하면서 "우리 회사의 Lepton 코어가 제공하는 혁신적인

가격과 사이즈, 낮은 전력 소비율 등을 바탕으로 TG165는

현재 널리 사용되고 있는 적외선 온도계를 열, 전기와 관련

되는 모든 분야에 광범위하게 사용할 수 있는 첨단 장비"라

고 자랑했다. 그는 이어서 설비 정비기사, 건축기사, 전기기

사, 공조기사, 건물 관리자 등에게 필수적인 장비가 될 것

이라고 장담했다.

한편 TG165는 10월 초부터 전세계 T&M 대리점을 통해

구입할 수 있다. ❖

플리어 시스템, TG165 적외선 영상 온도계 출시

한국전력은 캐나다 온타리오주 전력회사인 PowerStream

社와 북미지역 마이크로그리드 시장 공동진출 협력을 위

한 양해각서를 체결했다.

‘마이크로그리드(Microgrid)’란 일정지역 내에서, 풍력·

태양광 발전 등 신재생에너지원과 에너지 저장장치(ESS,

Energy Storage System) 등을 에너지 관리시스템(EMS,

Energy Management System)으로 제어하여, 외부의 전력

망에 연결하거나 독립적으로 운전할 수 있는 소규모 전력

망(수백kW~수십MW 정도)을 말한다.

캐나다 PowerStream社는 캐나다 토론토 북부지역과 온

타리오주 중부지역에 전력을 공급하는 전력회사로 북미지

역 마이크로그리드 및 스마트그리드 분야에서 선도적인

역할을 하고 있다.

북미시장에 진출하는 사업모델은 한전이 자체 개발한 에

너지 관리시스템(EMS) 기반의 기술 집약형 마이크로그리

드 모델을 바탕으로, 선로 감시 및 상태 추정, 전압 보상

등 선진국 적용형 고급 기능을 추가한 능동 배전망 관리시

스템(DMS, Distribution Management System)에 기반한 新

사업 모델이다.

新사업 모델은 향후 Big Data, AMI(Advanced Metering

Infrastructure) 등과 연계하여 다양한 부가서비스를 창출

할 수 있을 것으로 기대된다. 양사는 양해각서 체결을 통

해 북미지역에서 2년간 50억 원을 공동 투자하여 배전급

능동형 마이크로그리드 시스템을 구축·실증하고, 향후 잠

재력이 풍부한 세계 마이크로그리드 시장 선점을 위한 기

술개발도 함께 추진하기로 합의했다.

한전은 앞으로도 국내 120여개 섬 지역에 마이크로그리

드 기술을 적용하여 ‘친환경 에너지 자립 섬’ 구축을 확대

함으로써 연간 약 160억 원의 전력공급 비용을 절감하고,

그 과정에서 축적되는 기술력과 운영 노하우를 바탕으로

해외 마이크로그리드 시장에 더욱 적극적으로 진출할 계

획이다. ❖

한국전력, 최초로 해외 선진시장에 마이크로그리드 기술 수출

인천광역시는 지난달 16일 인천시청에서 한국전력공사,

옹진군과 공동으로 덕적도를 비롯한 도서지역에 대한 ‘에

너지 자립 섬 구축 추진을 위한 업무협약’을 체결했다.

이번 협약 체결로 덕적도의 단방향 전력 공급서비스가

스마트그리드 사업을 선도하는 한국전력공사의 ‘AMI 인프

라 구축’과 ‘마이크로그리드 구성’으로 한층 업그레이드

될 것으로 기대된다.

또한, 그동안 도서지역의 독립된 디젤발전의 안전성 문

제로 제한되었던 일반주택의 신재생에너지 보급 사업에도

속도가 날 것으로 전망된다.

시는 그동안 정부의 신재생에너지 정책에 맞춰 상대적으

로 에너지원이 취약한 도서지역에 ‘에너지 자립 섬 구축’

이라는 목표를 정하고 다양한 신재생에너지 지원과 사업

모델을 개발해 해양에너지 메카 조성을 본격적으로 추진

해 왔다.

대표적으로 덕적도에 다양한 신재생에너지 테마별 마을

인천시, 에너지 자립 섬 구축 추진을 위한 업무협약 체결

54 전기정보 | 2014년 10월호

NewsBrief

을 조성하는 ‘덕적도 에코아일랜드 조성사업’이 1단계 30

억원 규모로 금년 4월에 착공했다.

또한, 산업통상자원부 공모사업에 선정된 ‘2014년 융복

합 지원사업’은 인천광역시, 옹진군, 한전 등 10개 기관이

컨소시엄을 구성해 23억원 규모로 추진 중에 있으며, 금년

12월에는 덕적군도인 백아도의 디젤발전을 태양광, 풍력,

에너지저장장치로 100% 전환하는 ‘탄소제로섬 조성’ 사업

이 준공될 예정이다.

대규모 해상 신재생에너지 발전설비인 ‘조류 발전단지와

해상풍력발전단지’ 조성사업은 육상과의 전력계통이 선행

되어야 하는 사항으로 육상과의 계통 연계를 병행 추진한

다는 계획이다.

전력계통 연계는 전력 공급에 있어 육지와 섬을 연결하

는 연륙교와 같은 개념으로 중앙정부와 한전의 협조가 반

드시 필요한 사항이며, 이번 협약으로 계통연계 방안도 돌

파구를 찾을 수 있을 것으로 기대된다. ❖

지멘스에너지솔루션즈는 충남 GS당진 복합화력발전소 4

호기에 최신 H 클래스 가스터빈을 포함한 고효율 발전 설

비를 공급한다고 밝혔다. 이번 프로젝트는 GS건설이 발주

하고 최종 고객은 GS EPS다. 902MW 급 당진 4호기 복합

화력발전소는 2017년 여름에 가동될 예정이며, 90만 명 이

상의 주민에게 친환경 전력을 공급할 수 있다.

충남 당진에 위치한 복합화력 1,2,3호기에도 지멘스 기술

이 적용됐으며, 3호기와 함께 이번에 건설될 당진 4호기는

지멘스의 최신 H 클래스 기술이 탑재된다. 지멘스는 당진

4호기에 당진 3호기 프로젝트와 동일한 △SGT6-8000H 가

스터빈 2대 △복수기를 갖춘 SST6-5000 증기터빈 1대 △

SGen6-2000H 발전기 3대 △ 배열회수보일러 2대 △전력

시스템 △SPPA-T3000 계측제어(I&C)시스템으로 구성된

발전 설비를 공급한다. 이 발전 설비는 다축(multi-shift) 방

식으로 건설되며 지멘스는 가스터빈에 대한 장기 유지보수

서비스도 제공한다.

지멘스는 당진 4호기 발전소를 포함해 지금까지 한국 6개

발전소 건설 프로젝트에 14대 의 H 클래스 가스터빈을 공

급했다. 그 중 당진 3호기와 안동 발전소는 이미 성공적으

로 운영되어60% 이상의 에너지 효율을 기록하고 있다. 지

멘스는 현재 국내에서 안산, 인천, 대구, 장문 복합화력발전

프로젝트를 진행 중이다. 지멘스는 전 세계 총 38대의

SGT-8000H 시리즈 가스 터빈을 공급했으며, 그 중 10대가

90,000 이상의 등가운전시간(EOH, equivalent operating

hours)을 기록하며 상업 운전 중이다. ❖

지멘스, GS당진복합화력발전소 4호기에 H클래스 가스터빈 공급

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NewsBrief

일본 에너지 기본계획의 지표는 전원 구성의 비율이며

최신 목표치는 2010년에 책정하였다. 2030년에 재생 가능

에너지의 비율을 20% 이상까지 높이는 목표를 내걸었지

만 이미 고정가격 매입 제도의 인정을 받은 발전 설비를

더하면 이미 목표를 달성할 수 있는 상황이 되어 있다고

한다.

일본이 2014년 4월에 책정한 ‘에너지 기본계획’에서는

향후 전원 구성(에너지 믹스, energy mix)을 구체적인 수

치에서는 나타내 보이지 않았다. 원자력 발전소의 재가동

을 간파할 수 없는 것이 최대 이유이지만 재생 가능 에너

지에 대해서는 ‘지금까지의 에너지 기본계획을 근거로 하

여 답습한 수준을 더욱 상회하는 수준의 도입을 목표로 한

다’고 표현하고 있다.

과거에 나타낸 수준의 하나가 2010년에 책정한 ‘2030년

의 에너지 수급’이다. 일본 자원에너지청이 고정가격 매입

제도의 최신 상황(2014년 5월 말 시점)을 기초로 집계했는

데 이미 인정을 받은 발전 설비가 모두 운전을 개시하면

2030년의 목표치를 웃도는 상황이 되어 있다.

‘2030년의 에너지 수급’에서는 바이오매스·폐기물 발

전을 제외한 네 종류의 재생 가능 에너지의 합계로 1억

2,025만 kW를 전망하고 있었다. 이에 대한 2014년 5월 말

까지 인정을 받은 발전 설비를 포함한 최신 도입 용량은

1억 2,995만 kW가 되어 있다. 이 중 태양광 발전은 7,431

만 kW로 2030년의 목표인 500만 kW를 큰 폭으로 웃돌고

있다.

그리고 모든 발전 설비가 운전을 개시했을 경우의 발전

전력량을 계산하면 2030년의 목표치 2,140만 kWh의 94%

에 상당하는 2,018만 kWh에 이르렀다. 태양광 발전이 이미

목표를 넘고 있는 것 외에 바이오매스·폐기물 발전도 목

표를 돌파하고 있다고 한다. 이러한 결과 일본 전체의 발

전 전력량에 차지하는 재생 가능 에너지의 비율은 20%를

넘는다. 2011년 동일본 대지진의 영향으로부터 일본 전체

의 발전 전력량이 2010년 시점의 상정보다 저하되고 있기

때문에 그 만큼 재생 가능 에너지의 비율이 높아진다. 실

제로 2013년도의 발전 전력량은 1억 kWh로 떨어져있다.

2010년에 예측한 ‘2030년의 에너지 수급’은 발전 전력량

의 약 70%를 재생 가능 에너지와 원자력으로 공급하는 시

나리오가 되어 있었다. CO2를 배출하지 않는 제로·에미

션의 전원 비율을 높이는 목적이라고 한다.

그러나 2014년의 에너지 기본계획 중에서 ‘원자력 발전

의존도에 대해서는 가능한 한 저감시킨다’라고 명기하였

기 때문에 2030년 발전 전력량 중 원자력이 전체 50%를

차지하는 목표는 현실적으로 무효화되었다.

한편 재생 가능 에너지의 발전 설비에도 문제가 없는 것

은 아니다. 고정가격 매입 제도의 인정을 받은 설비를 모

두 운전할 수 있는 상황으로는 되지 않고 특히 태양광 발

전은 인정을 받으면서도 실현될 수 없는 안건이 증가하고

있다. 일본 경제산업성이 출력 400kW 이상의 태양광 발

전 설비를 대상으로 실시한 보고 징수·청문의 결과 2012

년도에 인정을 받은 설비 중 10% 이상 운전을 하지 않고

있다.

향후 더욱 운전을 하지 않는 발전 설비가 증가할 것으로

예상되고 있다. 그러나 재생 가능 에너지 전체로 보면 영

향도는 낮고 지금부터 3년 정도 사이에 운전을 개시하는

발전 설비를 합하면 2030년의 목표치에 도달하는 것은 확

실할 것이라고 예상하고 있다고 한다. ❖

일본, 2030년 목표인 재생 가능 에너지 비율 달성예상

해외산업동향

56 전기정보 | 2014년 10월호

MIT 교수인 Fikile Brushett는 풍력이나 태양발전으로 생

산되는 전기를 액체 형태로 저장하였다가 필요시 전기를

공급하는 기술을 개발 중이다. 전기화학 엔지니어인

Brushett 교수는 미래 에너지 저장 시스템의 성능 및 내구

성을 개선하기 위해 기본적인 전기화학을 적용하는 연구

를 수행하고 있다.

Brushett 교수는 21세기의 중요한 도전 중 하나는 효율적

이면서 지속적인 방식으로 에너지를 저장하고 배분하는 것

이라고 말한다. 그는 하나의 형태를 가진 에너지를 다른

에너지 형태로 변환하는 일은 기존과 다른 새로운 에너지

저장 공정을 생각하게 한다고 덧붙였다. 내구성이 있으면

서 경제적인 저장 시스템은 풍력발전이나 태양발전과 같이

지속적으로 활용할 수 있지만 전기 생산은 간헐적으로 이

루어지는 에너지에 필수적이다. Brushett 교수는 에너지 시

스템은 미국 내에서 약 4%를 차지하고 있는 재생가능 전

기를 25% 이상으로 확대하는데 기여할 것이라고 말한다.

우리가 사용하는 노트북 컴퓨터나 휴대용전화기에는 고

체 전극을 가진 배터리가 포함되어 있다. 그러나 Brushett

교수와 연구진은 이러한 에너지 저장 방법이 액체 전극 레

독스 흐름 배터리(Liquid Electrode Redox Flow Battery)로

변화되기를 바라고 있다. NASA는 지난 1970년대에 이러

한 배터리를 소개하였으나 값비싼 전기활성 금속염

(Electroactive Metal Salt)으로 인해 구체적으로 연구되지

않았다.

일반 충전 가능한 배터리와 다르게 레독스 흐름 배터리

는 전기활성 화합물의 용액에 에너지를 저장한다. 그리고

이 용액은 외부 탱크에 보관되어 있다가 전기 발생을 위한

반응기로 내보내어진다. 이러한 시스템은 확장성, 제조, 서

비스 수명 및 안전성 면에서 장점이 있다. 탱크에 저장되

는 화학물질은 가정용으로 사용되는 난방장치만큼 큰 탱

크에 저장되거나 지역사회 전체에 전력을 공급하기 위해

거대 탱크에 저장될 수 있다.

Brushett 교수는 레독스 흐름 배터리에 사용되는 값비싼

금속염을 퀴논(Quinone)과 같이 바이오매스에서 얻어지는

유기 전기활성 물질로 대체하려 한다. 퀴논은 자연적으로

풍부한 화합물로 광합성, 호흡, 폭탄먼지벌레의 방어 메카

니즘에도 중요한 역할을 하고 있다. 그는 "유기분자는 보다

경제적으로 구현가능하면서 에너지 밀도는 높은 값싼 흐름

전기를 만드는데 큰 도움을 줄 수 있다"고 설명하였다.

또한 그는 "우리는 분자 내에 어떻게 에너지가 저장되고

어떻게 하면 실용적으로 만들 수 있는지를 전반적으로 이

해하지 못하였다. 지금까지 누구도 이를 설명할 수 있는

사람은 없다. 그러나 이를 성공시 고출력 연료전지, 차세

대 배터리, 태양광발전량 증대 등에 적용하여 큰 성과를

기대할 수 있다. 이번 연구에서 사용되는 접근방법은 오늘

날 사용하는 공정 대비 효율적이면서 더 친환경적이라고

할 수 있다”고 말했다. ❖

레독스 흐름 전지를 이용한 미래 에너지 저장

해외산업동향

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58 전기정보 | 2014년 10월호

스위스 ABB는 아마존 오지에 있는 대규모 수력발전소로

부터 대서양 연안까지 세계에서 가장 긴 2,400km를 고압

의 직류로 보내는 송전선을 만든다고 발표하였다. 송전할

수 있는 전력량은 원자력발전소 3기분에 해당하는 315만

kW이다. 52만 5,000V, 5,000A의 직류를 1,500km 송전할

수 있는 송전선의 개발에도 성공하였다.

대량의 전력을 원격지에 송전하는 새로운 방법이 세계

각지에서 개발되고 있다. “교류”를 사용하는 것이 아니라

“직류”로 송전하는 방법이다. 고압 직류 송전(HVDC)이라

는 기술로 손실이 교류보다 적다.

스위스 ABB는 2014년 8월 스페인 Abengoa에 세계 최장

의 직류 송전선 설비를 납품하였다. 브라질에 설치한 송전

선의 길이는 약 2,400km이다. 이 정도로 떨어진 거리에서

315만 kW의 전력을 보내는 것이 가능하다. 이것은 원자로

3기분의 최대전력을 송전할 수 있는 능력과 동일하다. 직

류 송전선의 도입처는 브라질이다. 브라질은 국내 전력의

약 80%를 수력발전으로 충당하고 있어 대규모 수력발전소

와 대규모 수요지의 거리가 떨어져 있는 것이 과제이었다.

아마존강의 지류인 마데이라(Madeira)강의 상류에 포르

토벨료(portovelho)라는 마을이 있다. 여기에 신설한 수력

발전소의 출력(50만V, 교류)을 대서양 연안에 가까운 상파

울로 지역에 위치한 아라라콰라(araraquara)까지 직류로

송전한다. 송전전압은 60만V이다.

이와 같은 전력을 보내는 케이블은 어느 정도의 크기일

까. 의외로 가늘다. 브라질에 도입한 케이블은 사양이 다

르지만, ±32만V, 100만 kW를 송전하는 케이블의 직경은

케이블의 보호층을 포함하여 12cm 정도이다. 이 기술은

해저송전에도 적합하다. 예를 들면 독일에서 도입한 사례

에서는 근해 126km에 위치한 북해상의 해상풍력발전소

(400MW)에서 전력을 지상으로 송전하며, 지상 설치부분을

포함하여 총 거리는 200km 이상이다.

ABB는 전 세계에서 약 90건, 합계 95GW 상당의 HVDC

프로젝트를 다루고 있으며, 전 세계의 HVDC의 점유율의

약 50%를 차지하고 있다. 또한 신기술의 개발도 추진하고

있다. 브라질에 납품과 동시에 지중, 해저송전을 위한 새

로운 케이블 시스템을 개발하였다는 것을 발표하였다. 케

이블 1개당 송전 가능 용량을 종래의 2배로 높이는 것에

성공하였다. 1조의 케이블로 200만 세대가 이용하는 전력

을 송전할 수 있다.

용량이 종래의 100만kW에서 260만kW로 증가한 것 이외

에 송전손실을 5% 이하로 유지할 수 있는 케이블의 최대

길이를 1,000km이하에서 1,500km초과로 늘렸다. 전류는

종래의 3,124A에서 5,000A에 향상되었다. 성능을 높이기

위한 기술적 개량은 고전압화에 있다. 종래 32만V였던 송

전전압을 64% 높여 52만 5,000V로 하였다. 오스트리아

Borealis와 공동으로 개발한 “가교폴리에틸렌(XLPE)절연

체”를 채용함으로써 높은 전압에 견딜 수 있도록 하였다.

HVDC케이블의 단면도를 보면, 케이블은 중심부에 있는

전력을 전달하는 도체(금속)의 저항에 따라 발열하기 때문

에 열을 케이블의 외피에서 자연적으로 방출하는 구조를

채용하였다. 절연층의 재료에는 기계적 강도, 열에 대한

강도 이외에 전기적, 화학적 최적의 재료를 선정하였다.

열에 대한 강도가 필요한 이유이다.

이번에 채용하고자 하는 하얀 절연체층은 고전압에 견디

스위스, 원자력발전소 3기분의 전력을2,400km 직류로 송전

해외산업동향

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는 절연성능을 갖춘 것 이외에 열전도능력을 높여 도체의

열을 외부로 운반하는 역할과 고온에서도 부드럽게 되지

않고 기계적인 강도를 유지하는 역할을 한다. 지금까지의

재료에는 높은 전압에 견디지 못하였다. 절연성능을 높이

기 위하여 두께를 두껍게 하면 열이 가득 차고, 부드럽게

되어 최악의 경우 녹아 버린다. 이 때문에 내열성이 높고,

열이 잘 전달되며, 내전압성능이 높은 재료를 개발하였다.

개발 포인트는 또 하나 있다. 케이블의 끝단과 케이블을

접속할 때에 일어나는 과제에 대응한 것이다. 케이블 종말

단말부와 접속부에서는 절연체가 중단되어 대기에 닿는다.

그러면 전계집중이 일어나 절연파괴(쇼트)에 이르기 쉽다.

이 회사는 전계집중이 일어나지 않도록 전계를 완화하는

재료를 개발하여 케이블의 접속을 가능하게 하였다.

일단 발전소 내에서 50만V까지 높인 후에 장거리 송신하

고, 변전소에서 15만 400V로, 다음으로 6만 6,000V로, 그

리고 6,600V, 100V로 순차적으로 강압한다. 전압이 높을수

록 송전로스가 줄어들기 때문에 가능한 높은 전압을 유지

하면서 수요지에 보내도록 하였다. 전류가 송전선을 흐를

때 구리 등 전기저항에 따라 발열한다. 이것이 손실의 정

체이다. 전류가 많을수록 발열량이 증가하기 때문에 전류

를 적게 하면 좋다. 전력을 일정하게 하였을 때 전압과 전

류가 반비례하기 때문에 전류를 적게 할 목적으로 전압을

높인다.

직류전류에서도 손실의 과제는 남는다. 그러나 교류가

갖는 세 가지 결점에서 벗어나는 것은 가능하다. 첫 번째

결점은 전압이다. 100V의 교류는 최대전압이 157V에 달한

다(-157V~157V). 따라서 케이블의 절연성능을 100V의 직

류보다도 높게 해야 한다. 직류에서는 케이블 체적당 송전

할 수 있는 전력이 교류보다도 많게 된다. 두 번째 결점은

유도저항(리액턴스)이다. 코일에 교류전류를 흘린 경우에

뚜렷하게 나타났으나, 송전선에서도 존재한다. 세 번째 결

점은 유전손실이다. 분자내부에 전하의 치우침이 있는 물

질(유전체)에서는 교류 전기장의 변화에 완전히 추종할 수

없으며, 에너지의 일부가 열로 바뀐다.

직류의 결점은 두 가지 있다. 효율이 높은 변압기를 제조

하기 어려운 것, 직류를 단순한 구조로 차단할 수 없다는

것이다. 교류송전이 일반화된 이유 중 하나는 직류에서는

이들 결점을 초기에 극복할 수 없었던 것이다. 그러나

ABB의 사례에서 알 수 있듯이 고전압 대전류의 직류에 대

해서도 변압기, 차단기가 양산되고 있으며, 직류의 우위성

이 낮아졌다고 할 수 있다. 고압직류 송전에는 장거리 송

전 이외의 용도도 있다. 서로 동기하고 있지 않은 교류 계

통끼리를 접속한다. 그리고 주파수가 다른 교류 계통끼리

접속할 때에 도움이 된다. ❖

해외산업동향

디지털 기기의 소형 민생 전용으로부터 전기 자동차(EV,

electric vehicle) 등 차량 탑재 전용, 전력저장 시스템(ESS)

등 대형 용도까지의 폭넓은 분야에 리튬 이온 2차전지의

이용이 활용되고 있다. 이러한 시장에서의 전지 관련 기업

의 경쟁이 더욱 더 치열해지고 있다. 리튬 이온 2차전지를

제조하는 업체는 본격 양산 체제의 구축을 서두르는 한편

제조 장치 업체도 시장 확대를 꾀하고 있다.

리튬 이온 2차전지 시장은 안전성이나 고출력, 장수명 등

높은 성능이나 기술이 요구되는 대형 제품의 실용화가 진

행된다. 지바현 가시와시의 ‘스마트 시티’에서는 2014년 5

월 일본 국내 최대의 리튬 이온 축전지 시스템이 가동하였

다. 지금까지 빌딩이나 공장 등 건물 단위로 운용하고 있

던 피크 컷(Peak cut)을 대형 축전지의 활용으로 축전지로

스마트그리드(차세대 전력망)를 구축한 것은 이번이 첫 사

례라고 한다.

전기자동차 시장은 당초 전망보다 보급이 늦어짐에도 불

구하고 하이브리드카(HV)나 플러그인 하이브리드카(PHV)

의 보급은 수월하게 진행되고 있고 2013년은 유럽이나 미

국에서의 판매가 증가하고 있다. 그리고 배터리 관련 각사

는 EV 전용 차세대 리튬 이온 2차전지 개발을 위하여 본

격 양산을 목표로 하고 있다고 한다.

후지 경제 보고서에 따르면, 2013년 리튬 이온 2차전지

세계 시장은 1조 4,492억 엔(약 13조 4,920억 원)으로 5년

후인 2018년에는 2013년 대비 31.7% 증가한 1조 9,080억

엔(약 19조 0,800억 원)에 이를 전망이라고 한다. 또한

2013년 리튬 이온 2차전지 재료의 세계 시장은 5,670억

엔(약 5조 6,700억 원)이지만 2018년에는 63.8% 증가한

9,285억 엔(약 9조 2,850억 원)을 전망한다.

리튬 이온 2차전지는 다른 2차전지에 비해 에너지 밀도

나 출력 밀도가 높고 사이클 수명이 긴 점 등의 뛰어난 특

징을 가지고 있다. 그 원리는 전기를 사용하는 방전 시에

는 음극에 포함되는 리튬이 리튬 이온과 전자로 나누어져

이온은 전기분해액 안을, 전자는 회로를 다니며 정극에 이

동한다. 충전 시에는 반대의 반응이 일어난다.

구조는 정극재, 음극재, 세퍼레이터, 전기분해액 주요 네

가지 부재로 구성된다. 정극재의 성능은 특히 중시되어 코

발트산 리튬이 많이 사용되고 있다. 그러나 코발트는 희소

금속으로 시세 가격의 불안정함이 과제가 되기 때문에 망

간산 리튬이나 니켈산 리튬이 사용되고 있다. 인산철 리튬

으로의 사업화도 진행되고 있다. 정극재의 저비용화에는

코발트를 사용하지 않는 정극재 개발이나 철, 망간 등 자

원적으로 풍부하고 염가의 원소를 최대한으로 활용한 정

극 재료 개발이 중요하게 된다. 음극재는 천연 또는 인조

의 그래파이트(graphite, 흑연)인 탄소화합물이 사용된다.

음극의 새로운 고용량화에는 합금계 음극 재료 등으로의

도전적인 대처가 요구되고 있다.

전해질은 전지의 입출력 특성, 수명, 안전성, 전압에 직접

관련되는 전지의 중요 부재로서 탄산 에틸렌이나 탄산 디

에틸 등의 유기용제에 핵사 플루오르 인산 리튬(LiPF6)이

라는 리튬염이 사용된다. 세퍼레이터는 정극과 음극을 격

리하여 전기분해액을 보관 유지하여 정극과 음극 사이의

이온 전도성을 확보하는 부재가 된다.

일본, 리튬 이온 2차전지 제조 장치 동향

60 전기정보 | 2014년 10월호

해외산업동향

구체적인 제조 공

정은 우선 전극재

의 근원이 되는 활

물질을 교반하여

알루미늄 상자 등

을 도포해 롤 상에

프레스한 다음 치

수에 따라서 재단

한다. 완성된 정극

재에 절연용 세퍼

레이터를 끼워 감

든지 또는 적층한

다. 이것을 케이스

에 삽입하고 전지

를 조립하여 전기

분해액을 주액해 뚜껑을 봉지해 외장 조립에 이른다. 즉

교반(활물질 재료 용해·분산)→도포(활물질을 금속 상자

에 도공)→재단(금속 상자를 절단)→권회(卷回)(두루마리

적층)→전지 조립(케이스 삽입 등)→주액(전기분해액 주입)

→외장이라는 제조 공정의 흐름이 되어 이러한 공정에 특

유의 제조 장치가 사용되고 있다. 주된 제조 장치로서 믹

싱 장치, 코터(cotter)(지식리포터 주)·도공기(塗工機,

coating machine), 슬리터(slitter), 와인더(winder), 스태킹

(stacking) 장치, 전극 조립 장치, 전극판 권취(卷取) 장치,

전지 조립 장치, 주액 장치, 레이저 용접 장치, 외장 조립

장치 등이 있다.

일본의 리튬 이온 2차전지 관련 산업은 간토우와 간사이

지역에서 집중되고 있다. 제조장치의 세계 시장에서는 일

본이 최대 시장규모로 일본 장치 메이커는 존재감을 나타

내고 있다. 그 다음으로 한국·중국·대만을 합하면 일본

에 필적하는 시장규모가 되어 최첨단의 일본 제품 장치가

이러한 지역에 수출되고 있다.

높은 성장이 기대되는 리튬 이온 2차전지는 과제 해결을

위하여 새로운 가능성을 이룬다면 보급이 가속되어 거대

시장을 획득할 가능성이 있다. 따라서 일본 전지 재료 및

장치 메이커가 완수하는 역할은 지금까지 이상으로 기대

되고 있다고 한다. ❖

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해외산업동향

지구정책연구소(Earth Policy Institute)의 분석에 따르면 2013

년 전세계 지열발전용량은 24개국에 걸쳐 3% 증가한

11,700MW인 것으로 나타났다.

지난 2008년 이후 21%나 확대된 풍력발전이나 연간 53%의

성장률을 보이는 태양발전과 같은 일부 다른 재생가능 에너

지 기술들이 훨씬 빠른 성장 속도를 보여주고 있으나 이번 지

열발전용량 증가는 지난 2007~08년 경제위기 이후로 최고의

성과를 보여준 것으로 나타났다. 지열발전의 비교적 느린 성

장은 활용할 에너지 규모가 적어서가 아니다. 반대로 지구 지

각 중 약 6마일 정도는 전세계 석유 및 가스 저장소에 있는

에너지보다 50,000배나 많은 자원을 포함하고 있다. 그러나

풍속이나 태양광 복사가 비교적 측정하기 쉬운 반면 드릴링

을 통해 지하에 있는 열자원을 확인하는 일은 불확실성이 크

고 많은 비용을 필요로 한다. 개발사가 드릴링 작업을 하는

것은 프로젝트 전체 비용의 15%를 사용하는 것이며, 이러한

작업이 이루어지더라도 지하에 자원이 존재한다는 보장은 없

다. 그러나 지열발전소가 건설만 되면 적은 가동 및 유지비용

으로 24시간 전기를 생산할 수 있다. 발전기가 수명을 다할

때까지 지열발전소는 화석연료나 원자력발전과 같은 다른 전

력원과 충분한 가격 경쟁력을 보유하게 된다. 또한 소비자가

매월 지불하는 전기비용에 반영되지 않은 화석연료발전이나

원자력발전의 많은 간접 비용을 고려하지 않더라도 가격 경

쟁력을 확보할 수 있다.

지열발전 설비용량 면에서 상위 3개 국가는 미국, 필리핀,

인도네시아이다. 이들은 전세계 지열 자원의 절반 이상을 보

유하고 있다. 캘리포니아는 미 지열발전용량의 80%인

3,440MW를 보유하고 있다. 그리고 네바다는 약 16%를 차지

하고 있다. 미국은 다른 어느 국가보다도 많은 지열발전 설

비용량을 보유하고 있음에도 현재 지열발전을 통해 국가 전

력의 1% 이하를 생산하고 있다. 국가 전기생산 비중으로 볼

때 아이슬란드는 최고의 국가이며, 전기생산의 29%를 지열

발전에서 확보하고 있다. 그 다음은 엘살도르로 전체 전기

중 25%가 지열발전을 통해 생산되고 있다. 케냐는 19%로 그

다음을 차지하고 있으며, 필리핀과 코스타리카는 15%, 그리

고 뉴질랜드는 14%의 순이었다.

지열발전용량 목표와 관련하여 가장 야심 찬 계획을 가진

나라는 인도네시아이다. 이들은 2025년까지 10,000MW의

지열발전을 개발하는 것을 검토하고 있다. 지난 4년간 약

150MW 정도를 확보한 인도네시아에게 이러한 목표는 어려

운 도전이 될 것이다. 그러나 지난 2014년 8월 인도네시아

정부가 통과시킨 새로운 법으로 산업에 새로운 활력을 불어

넣었다. 이들은 지열생산자에게 보장하는 kWh당 구매가격

을 상향시켰으며, 지열개발의 분류를 채굴활동에서 제외하

였다. 참고로 인도네시아의 지열자원 중 대부분은 산림에

위치해 있으며, 이 지역의 채굴활용은 불법으로 규정되어

있다.

지열자원은 풍부하나 이를 개발할 충분한 투자비가 없는 문

제를 해결하기 위해 세계은행은 지난 2013년 3월 글로벌 지

열개발 계획(Global Geothermal Development Plan)을 시작하였

다. 그리고 지난 12월까지 개발도상국 내 유망한 지열 프로젝

트에 대한 테스트 드릴링 비용을 지원하기 위한 500백만 달

러 목표 중 115백만 달러의 자금를 확보하였다. 세계은행은

이들 프로젝트에서 얻어진 경험이 지열산업 전체의 비용을

낮추는데 도움을 주기를 바라고 있다. 이와 같은 시도는 에너

지 빈곤, 공해, 탄소 배출 및 값비싼 화석연료 수입을 줄이고

자 노력하는 국가들에게 좋은 소식이 될 것이다. ❖

전세계 지열발전 산업 동향

해외산업동향

62 전기정보 | 2014년 10월호

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해외산업동향

일본 야노 경제 연구소는 일본의

그린 전력 시장에 대하여 조사를 실

시하였다.

그린 전력은 태양광이나 풍력, 지

열, 바이오매스 등 재생 가능 에너

지에 의한 발전 전력을 의미한다.

그린 전력은 환경 부하가 적은 전력

이기 때문에 다른 1차 에너지를 이

용하여 발전한 전력보다 높은 환경

가치를 가지고 있다.

그린 전력 시장이란 그린 전력을

판매하는 자유화 시장이며 신전력

사업자가 비즈니스로서 그린 전력

을 공급하는 사업 매상고를 대상으로 하였다. 여기에서는 재

생 가능 에너지의 고정가격 매입 제도(FIT)에 의해 재생 가능

에너지에 의한 발전 전력을 일반 전기 사업자(기존 전력회사)

가 매입하고 재생 가능 에너지 부과금 부담에 의해 전력 사

용자에 판매하는 규제 시장은 포함하지 않는다.

현재 재생 가능 에너지에 의한 발전 전력은 주로 일본 정부

의 고정가격 매입 제도(FIT)에 의해 전력회사가 매입과 판매

를 하고 있지만 그 이외에도 신전력 사업자가 자유화 시장에

있어 비즈니스로서 그린 전력을 조달해 공급하는 사업이 형

성되고 있다. 2013년도 그린 전력 시장규모는 이미 전력 소

매가 자유화되고 있는 고압 분야를 중심으로 1,350억 엔(약 1

조 3,500억 원)(사업자 매상고 기준)이었다.

그리고 2016년도에는 전력 소매가 저압 분야까지 자유화되

기 때문에 현재 상태로서는 다수의 신전력 사업자가 신규 참

가하고 있어 각사는 차별화를 도모하기 위하여 환경 가치가

높은 그린 전력의 공급 비율을 높이는 사업 계획을 세우고

있다. 이것에 의해 일반 가정에 있어도 전력 사업자나 메뉴

를 선택할 수 있게 되기 때문에 그린 전력에 대한 수요가 급

증할 전망이다. 그린 전력 시장은 2013년도부터 2020년도까

지의 연평균 성장률(CAGR)이 36.6%로 추이되고 2020년도에

는 1조 2,000억 엔(약 12조 원)(사업자 매상고 기준)으로 확대

될 것으로 예측하고 있다.

신전력 사업자에 있어서의 그린 전력의 내역으로서는 안

정적인 발전이 가능한 바이오매스 발전 시스템의 비율이 높

고 향후에도 태양광이나 풍력, 바이오매스, 지열의 신규 발

전소 건설이 가속할 것으로 예상된다. 또한 새롭게 자유화되

는 저압 분야의 전력 소매에서는 신규 참가의 IT계 사업자

등이 그린 전력을 조달하여 기존 통신사업과 링크시켜 일반

가정에 공급하는 새로운 비즈니스 모델도 계획되고 있다고

한다. ❖

일본, 그린 전력 시장에 관한 조사 결과

그린 전력 시장 규모 예측

64 전기정보 | 2014년 10월호

원고의 구분•전기공업계의 발전방향 및 건의 •기술동향 및 해설•신기술 개발 및 신제품 소개 •현장에서 체험한 기술 경험•독자 여러분의 생활과 관련된 수필, 문예물(시, 꽁트) 등

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