디지털변전소의 확대 보급은 기존의 전기적 시험방식에 익숙한 시험기술자들에게 통신 방식의 업무 부담을 가중시켰다. 솔루션 기술은 전력회사의 관점에서 시험기술자들의 통신 업무 이해도를 향상시키기 위해 전기 단선도와 같은 그래픽 이미지를 적용했으며, 디지털변전소 교육 환경을 구축해 인재 양성에 일조했다.
개발성과는...
한전 전력연구원은 IEC 61850 통신규격 기반 디지털변전소 자동화시스템의 성능을 시험·진단하는 솔루션 기술을 개발했다. 솔루션 기술은 디지털변전소에 적용되는 상위운영시스템 및 정보연계장치의 통신규격을 시험하는 클라이언트 적합성 시험 툴과 실제 IED의 통신 기능을 모사하는 가상서버를 포함한다. 또한, 디지털변전소의 IEC 61850 기반 정보교환 통신을 분석하는 엔지니어링 툴과 시험 진단용 클라이언트로 활용되는 KEPCO-IED Explorer를 종합한 기술을 의미한다. 현재 디지털변전소에서 상기 기술을 적극 활용하여 장애 현상을 조기 진단함으로써 고장 비용을 사전 예방하고 있으며, 디지털변전소 준공을 위한 엔지니어링 비용을 획기적으로 단축시켰다. 솔루션 기술은 국내외 기술이전을 통해 기술료 수익을 창출하고 있으며, 금년 8월에는 남미 콜롬비아 국립대를 대상으로 기술 수출 및 MOU를 체결하여 변전자동화시스템의 사업화를 위한 공동연구를 진행하고 있다.
한전 내부적으로는 2013년부터 시작된 한전의 154kV 신규 디지털변전소 준공과정에 새롭게 필요한 디지털변전소 전용 시험 툴과 기술을 고가의 외국기술이 아닌 자체 확보가 가능하게 되어 수십억의 비용을 절감할 수 있었고, 국내 제작사를 대상으로 하는 사외기술 지원 및 시험 툴 판매는 국가적으로도 외화절감을 할 수 있었고 한전 자체적으로도 연구개발이 사업화까지 성공적으로 이루어져 현금 10억원 등 경제적 성과를 창출할 수 있었다.
또한 국내 사업화의 성공을 기반으로 전력연구원 디지털변전기술의 해외시장 진출을 시도해 그 결과로 2015년 2월에 Qualitylogic(美)과 기술이전계약을 체결해 한전 역사상 최초로 선진국인 미국기업으로 해외기술이전하는 이정표를 세웠으며, 2016년 2월에는 콜롬비아국립대와 디지털변전기술 사업화를 위한 MOU를 체결해 글로벌 시장을 남미까지 확대하는 것을 목전에 두고 있다. 디지털변전소는 변전소와 IT를 접목한 기술이기 때문에 지속적인 변화가 따르고 있으며 전력연구원은 현재 확보한 세계수준의 기술지위를 유지할 수 있도록 남보다 한발 앞선 기술을 개발하고자 2세대 디지털변전소 시험 툴, 변전소 운영을 지능적으로 할 수 있는 시스템 개발을 계획하고 있다.
발전소에서 민간 수용가까지 전력을 전송하기 위해 중간 가교역할을 하는 변전소는 수십여 개의 운영장치들을 통해 운전되는 시스템이다.
이러한 변전소내의 장치들은 차단기 변압기 등 전력설비 또는 장치상호간 신호를 주고받으며 동작되는 데 기존 시스템은 이러한 신호를 구리선에 의한 전기신호 전송을 통해 이루어 졌지만, 디지털 변전소는 이런 전기신호를 디지털 신호로 변화하여 사용하고 신호전송의 과정도 사람이 아닌 컴퓨터에 의해 이루어진다. 이러한 디지털변전소는 디지털신호를 전송하는 데 있어 국제 표준인 IEC 61850을 따르고 있는데 디지털변전소를 구축하기 위해서는 구성하는 전자장치들이 IEC 61850을 따라 신호를 주고받을 수 있는지 확인하는 적합성 인증 시험을 통과한 제품만이 사용되어질 수 있다. 전력연구원이 IEC 61850 국제표준의 디지털변전기술을 개발한 것은 2005년 전력IT 10대과제로 출발한 “디지털 기술기반의 차세대 변전시스템 개발” 과제부터이고, 이를 통해 20여 국내 중전기업체가 참여하여 IED(Intelligent Electronic device), 운영시스템, 정보연계장치 개발을 성공하였고, 전력연구원은 당시 네덜란드 KEMA 등 해외선진기업의 전유물이었던 IEC 61850 시험기술 및 툴을 국산화하는 데 성공하여 국내 자체기술로 디지털변전소를 구성하는 모든 전자장치의 성능을 검증할 수 있었다.
전력연구원이 연구과제 및 한전의 현장적용을 통해 확보한 디지털변전기술은 해외기업과 비교해 품질이 우수하고 기술경쟁력이 있는 것으로 인식되어 국내외 디지털변전시스템 제작사들이 제품을 개발하기 위한 필수기술로 자리 잡아 IEC 61850 적합성 시험, 시험 툴 판매 등 사업화가 성공적으로 진행됐다.
기대효과는...
한전 전력연구원 차세대송변전연구소는 현재 개정된 IEC 61850 2nd Edition 통신규격을 반영한 솔루션 기술을 개발 중이며, 변전자동화시스템 사업을 위한 공동연구를 진행하고 있다. 이로써, 세계 최고의 디지털변전소 자동화 시험시스템을 개발해 국내외 기술 우위를 선점하고, 솔루션 기술의 사업 모델을 개발해 미래 수익을 창출할 것으로 기대한다.