배전현장선진화 주역 “해외진출 위해 개폐기 성능 보완 필요”
과거 불모지였던 우리의 배전시스템을 한 순간에 선진국 수준으로 끌어올린 역사적 프로젝트였던 배전자동화시스템 사업은 1979년부터 계획 수립에 들어가 오랜 기간 여러 차례 시행착오를 겪으며 발전해 작년 말 기준으로 전국 185개 사업장에 배전자동화시스템 주장치 보급이 완료됐다.
本紙는 배전자동화시스템 2단계 완료에 즈음해 한전과 전기연구원, 참여업체 실무자들을 초청, 사업 완료를 기념하고, 경과와 현황분석, 미래의 발전방안을 도출하고자 좌담회를 개최했다.
한전 배전처 황병준 처장은 좌담회 모두발언을 통해 “배전자동화 기술은 지금까지 노력해온 배전 기술의 총화로서 앞으로도 많은 기대를 하고 있다”고 밝히고, “전력신문이 주최한 이 자리를 기회로 한전과 제조업체 모두가 기탄 없이 의견을 개진하고, 향후 총체적으로 노력해 세계에서도 우뚝 서자”고 참가자들을 격려했다.
지난 12일 열린 좌담회 내용을 요약·정리한다.
·참석자
○ 배성환 한전 배전처 배전기술팀장
○ 서정일 전기연구원 선임연구원
○ 김인수 한전KDN 배전자동화팀장
○ 서성윤 보성파워텍 연구소 차장
○ 조현호 신성산전 잔기팀 부장
○ 오학근 일진전기 전기전선사업부장
○ 유승호 진광E&C 상무이사
○ 윤남선 P&C테크 이사
○ 김근열 전력신문 기획본부장 <사회>
· 장소
― 한전 배전처 회의실
△사회(김근열 本紙 기획특집부장) = 오늘 좌담회는 배전자동화 초기 개발 계획 수립에서부터 전국 185개 사업장에 주장치 설치를 완료하기까지 한전과 제작업체가 겪어온 과정을 되돌아보고, 향후 배전자동화의 추진방향에 대해 토의하고자 마련됐습니다. 먼저 배전자동화사업의 추진경위 및 현황을 간략히 설명해주시기 바랍니다.
△배성환(한전 배전처 배전기술팀장) = 과거에는 배전선로가 접지방식으로 돼 있어 고장이 발생하면 고객으로부터 직접 전화를 받고서야 고장이 발생한 것을 알 수 있었습니다. 배전자동화를 추진하게 된 첫째 목적은 이러한 고장 발생 위치를 찾는 어려움을 해소하고자 하는 것이고, 둘째 목적은 고장발생 구간만을 제외하고 나머지 구간은 신속히 전기공급을 재개해 장시간의 정전으로 인한 고객의 불편을 해소하기 위함이었습니다.
현재 배전자동화는 전국의 모든 사업소에 주장치 설치를 100% 완료하고 배전선로를 기준으로 49.5%가 완료되었으며, 전체 개폐기 중 15.4%가 작년 말까지 완료됐습니다.
배전자동화 초기개발의 어려움과 극복과정
△사회 = 배전자동화시스템을 개발하기 위해 한전과 각 제작사는 어떻게 역할을 분담했습니까?
△배성환 = 한전은 1979년에 장기배전계획을 수립하면서 최초로 배전자동화 도입 계획을 세웠습니다. 1983년에 미국 웨스팅하우스사의 EMETCON시스템을 도입하여 운영하였으나 전송속도가 늦은 등 문제점이 있어 1990년부터 상공부의 국책연구개발과제로 연구를 시작했고, 이후 1994년에 미진한 부분은 실용화연구를 통해 시스템을 상용화하게 됐습니다. 물론 이때는 제작사에서 자동화용 개폐기 및 원격제어용 단말장치 부분을 담당하고 전기연구원, 전력연구원이 주장치와 운영시스템 부분을 담당해 오늘날의 자동화시스템이 탄생됐습니다.
△서정일(서정일 전기연구원 선임연구원) = 1990년에 KODAS(한국형 배전자동화시스템) 6개 과제가 착수되었으나 91년부터 한전에서 하는 생산기반기술자금을 통해 93년까지 수행됐습니다. 94년도에는 실계통실증연구라 해서 한전 강동지점에 직접 실증연구를 시작했는데 여기까지가 KODAS입니다.
KODAS 때는 한전과 전기연구원, 전력연구원이 중앙장치를 했고, 개폐기와 단말장치는 6개 업체에서 참여해 공동개발을 했습니다. 그리고 94년부터는 개발제품을 강동지점에 설치했습니다. 종합배전자동화시스템은 98년부터 KODAS를 개선해 지금의 시스템으로 완성됐습니다.
△김인수(한전KDN 배전자동화팀장) = 소규모 시스템은 한전에서 개발했던 기술 노하우를 바탕으로 간단하고 효율적인 시스템을 저렴하게 공급하자는 취지로 200대 미만의 개폐기를 운영하는 시스템으로 소프트웨어와 하드웨어를 국산으로 개발하였습니다.
△배성환 = 보충해서 말씀드리면 소규모 시스템은 IMF로 어려운 경제적 여건하에서 배전자동화시스템을 보급하고자 97년부터 기능을 단순화하여 개발하고 시범적용에 들어갔는데 경기지사에 무선방식으로 개폐기 10대를 원격 감시 제어했고, 울릉도지점에 전화선방식으로 개폐기 8대를 원격 감시 제어했습니다. 당시에는 6개 제작사에서 소프트웨어와 하드웨어를 Turn-key 방식으로 설치하였으나 서로 규격이 다르고 호환성이 없어 사업소에서 불편함을 호소해 99년도에 다시 소규모 배전자동화시스템에 대해 표준화작업을 거쳐 한전KDN이 확대보급하게 되었습니다. 이런 표준화작업 후에 2001년말까지 전국 173개 사업소에 소규모 시스템을 보급하여 1단계 배전자동화사업을 완료한 바 있습니다.
△사회 = 소규모 배전자동화시스템과 종합 배전자동화시스템의 차이점과 특징은 무엇입니까?
△서정일 = 소규모와 종합 모두 개폐기를 제어하고 현장을 원격 제어 감시한다는 점에서는 동일합니다. 소규모 배전자동화시스템은 목표를 경제적, 효율적으로 개폐기 대수가 적거나 배전선로가 그리 많지 않은 중소도시에서 사용하기 위해 개발된 시스템입니다. 이에 반해 종합 배전자동화시스템은 자동화용개폐기 대수가 최소 수백대 이상이 되고, 계속 늘어날 가능성이 있는 대도시지역에 적합한 시스템입니다. 종합 배전자동화시스템은 고속으로 많은 양의 Data를 실시간으로 자동처리하기 위한 각종 응용 소프트웨어들이 많이 탑재돼있고, NDIS나 SCADA 등 한전의 타 시스템과 연동할 수 있도록 설계됐습니다.
△사회 = 배전자동화의 도입 전과 비교시 달라진 점을 말씀해 주십시오.
△배성환 = 과거에는 고객으로부터 고장 신고를 받으면 현장에 출동해 고장원인을 찾고 이곳저곳의 개폐기를 차량으로 이동하면서 조작하면 복구할 때까지 대략 73분이 소요됐으나, 자동화 이후엔 이 과정을 6분으로 줄일 수 있었습니다. 그래서 수용가의 불편을 획기적으로 줄였다고 할 수 있겠습니다.
△사회 = 다양한 통신방식이 사용되고 있는 것으로 아는데 주로 어떤 방식이 사용되며, 여러가지 통신방식이 사용되는 이유는 무엇입니까?
△김인수 = 다양한 방식이 사용되는 이유는 경제성, 신뢰도, 신속성 때문입니다. 과거에는 유선방식이 많이 쓰였으나 통신인프라가 확충되면서 에어미디어 등 상용무선 방식이 25.5%. 한전전용선인 TRS방식이 16.6%, 광통신방식이 12.8% 한국통신의 전화선 방식이 43.9%이며, 최근에는 CDMA 통신방식도 많이 쓰이고 있습니다. 지금까지 가장 많이 사용되는 방식은 한국통신의 유선방식입니다. 투자면에서 보면 전용 통신망을 별도로 구성시에는 막대한 투자비가 소요되므로 기존에 운용되고 있는 통신망을 최대한 활용하여 경제성을 확보하고 신속하게 사업을 추진 할 수 있기 때문에 다양한 통신방식을 사용하게 되었습니다.
배전자동화 확대과정 및 효과
△사회 = 소규모 배전자동화시스템 확대시 한전KDN의 기여가 컸다고 들었습니다.
△김인수 = 전국적인 동시 확대를 하다보니 한전KDN에서는 모회사인 한전이 추구하는 바를 충실히 수행하기 위해 노력했습니다. 한전KDN은 인력·장비 등이 전국적인 네트워크를 갖추고 있었으므로 단기간에 전국 동시작업이 가능했다고 생각합니다.
주로 한 일은 소규모 배전자동화시스템의 주장치에 데이터베이스를 구축하여 설치하고 운전장애 사항을 해결하는 것이었습니다.
△사회 =배전자동화시스템이 본격적으로 확대하는 과정에서 기기 제작업체는 자재적기 조달에 어려움이 있었다는데 어떻습니까?
△조현호(신성산전 전기팀 부장) = 우리 업체는 1999년도에 소규모 배전자동화시스템의 배전자동화용 개폐기와 원격제어용 단말장치를 납품했는데 신기술을 개발하여 검증하고 안정화시켜 적기에 납품하는 데 일정이 타이트했습니다. 그래서 일정을 지키는데 어려움이 좀 있었습니다.
△오학근(일진전기 전기전선사업부장) = 저희 업체도 99년도에 배전자동화용 개폐기와 원격제어용 단말장치를 납품했는데 업체간 이해관계가 복잡했지만 한전과 KDN이 잘 조정해서 신성, 진광, 일진 등 3개 업체가 시행을 했습니다. 그 때 동시에 계약해 생산하는 과정에서 일정에 쫓겨 어려움이 있었으나 서로 간에 일정 배분을 잘 해 성공리에 마쳤던 기억이 있습니다.
△유승호(진광E&C 상무이사) = 99년 상반기에는 저희 3개사만이 참여해 개폐기와 단말장치까지 일체로 공급했는데 배제된 업체들과의 문제가 있어 한전에서 조정에 들어가 개폐기 업체들 모두가 동참할 수 있는 구조로 하반기에는 진행이 됐습니다. 그러다보니 상반기에는3개 업체가 밤을 새다시피 했지만 하반기부터는 그런 부분들이 많이 해소가 됐습니다.
△윤남선(P&C테크 이사) = 저희 P&C테크는 단말기를 납품했습니다. 그 때 확대 적용과정에서 사양이 결정되고, 납품되기까지 너무 시간이 촉박하다 보니 단말기의 경우는 원자재, 부품을 대부분 수입해야 하는 어려움 때문에 생산 시간이 많이 부족해 고생을 좀 했습니다.
△서성윤(보성파워텍 연구소 차장) = 보성은 99년 상반기에는 참여를 하지 못하고 하반기부터 참여를 했습니다. 99년 10월에 200대를 한 달만에 납품을 한 적이 있었는데 그때는 정말 한달 내내 밤을 새다시피 했습니다.
△유승호 = 처음 납품할 때와 두번째 납품할 때 제품의 규격은 동일하지만 현장의 요구조건이 달라져 처음 납품한 제품을 두번째 납품한 제품과 같은 기능으로 변경해야 하는 등 어려움이 있었습니다.
△오학근 = 특히 모뎀은 4개사가 함께 하나의 제품을 구성해야 하는데 그 것을 협의·조정하는 일이 보통 힘든 것이 아니었습니다. 살이 쭉쭉 빠지는 느낌이었습니다.
△김인수 = 배전자동화시스템은 13가지 품목으로 구성됩니다. 그 품목들을 국내에서 모두 조달하는 것은 불가능해 해외에서 기자재를 수급하는데 큰 애로사항이 있었습니다. 또 제작하는데도 어려움이 있었습니다. 짧은 시간 안에 많은 물량을 납품해야 하니 밤새우는 것은 일상사였고, 특히 KDN은 제작 뿐 아니라 13개 품목을 모두 검수 및 테스트를 해야 했기에 더욱 어려웠습니다.
△유승호 = 또 기억나는 것이 배전자동화가 확대된 99년도는 IMF 직후여서 정부에서 경기부양책으로 기업지원 예산을 많이 배정해 그 해에는 일복이 터지는 즐거운 비명을 질렀다고 할 수 있습니다.
△사회 = 다른 나라에서 추진되고 있는 배전자동화의 방향은 어떻습니까?
△배성환 = 대부분의 선진국들은 배전자동화시스템을 GIS Map 위에서 운용하고 있습니다. 우리는 초기단계의 GIS Map 위에서 운용하고 있는데 그것을 보완하기 위해 향후 NDIS(신배전정보시스템)와의 연계를 추진하고 있습니다.
또한 현재는 고장 발생 후 조치 방식을 운영하고 있지만, 최신시스템은 고장징후를 미리 예지해 고장 발생 가능성이 있는 구간을 미리 분리하거나 무정전으로 보수하는 방향으로 나가고 있습니다. 이런 시스템은 첨단기술에 대한 노하우가 있어야만 가능합니다. 우선 여러 가지 경험적 파형 분석기술이 가능해야 하기 때문에 향후 연구 과제를 통해 2005년경에 개발을 추진할 계획으로 있습니다.
△유승호 = 선진국들도 방향을 인공지능형으로 잡고 있으나, 아직까지 완성된 것은 없습니다. 우리가 외국에 비해 뒤떨어진 것은 아닙니다.
△서정일 = 미국의 경우는 국토가 넓어 부하제어의 방향, 즉 용량을 높이는 방향으로 가고 있습니다. 또 일본은 선로 용량을 효율적으로 운전하는 것에 초점을 맞추고 있습니다. 고장 탐지를 위해서만 투자하기에는 배전자동화시스템에 투자되는 비용이 너무 크다는 것이지요. 고장처리는 시스템의 기본 메커니즘에 속하는 것이고, 앞으로는 설비의 효율 운영에 초점이 맞춰질 것으로 봅니다.
△사회 = 해외전력사의 배전자동화 기술과 국내 기술을 비교한다면 어느 정도 수준인가요? 만일 부족한 점이 있다면 어떻게 보완할 계획입니까?
△배성환 = 우리나라의 시스템은 일본의 동경전력의 것과 같은 시기에 개발됐는데 성능면에서 결코 일본에 뒤지지 않습니다. 다만 개선할 점은 일본의 경우 시스템을 구성하는 기기의 고장율이 거의 없다시피 한데 비해 우리는 조금 떨어집니다. 앞으로 배전자동화 기기의 신뢰도를 높이는 데 초점을 맞추어 나갈 계획입니다.
향후 배전자동화 기술의 발전방향
△사회 = 기기 제작업체에서 예상하는 배전자동화의 미래의 모습과 현재 생산하고 있는 기기는 어떻게 변화될 것으로 생각하고 있습니까?
△서성윤 = 미래는 더욱 더 환경의 중요성이 강조될 것으로 봅니다. 이에 맞춰 우리 보성파워텍은 친환경적 자재를 사용하고, 콤팩트한 제품을 제작하는 데 힘을 기울일 계획입니다.
△윤남선 = 단말장치는 경제성을 높이기 위해 부하관리기능을 추가할 계획입니다. 향후 전력품질에 관심이 높아질 것으로 예상되는데 그에 따른 품질감시기능이 추가될 것으로 보이고, 또한 고조파 계측기능도 추가될 것입니다. 국내의 단말장치 기술은 외국에 비해 전혀 뒤지지 않습니다.
△조현호 = PT, CT의 오차를 줄이는 등 개폐기 전압과 전류의 정밀도를 높이는 일이 관건이 될 것입니다. 단말기 또한 신뢰성을 높이는 것이 앞으로의 과제가 될 것으로 전망합니다.
△유승호 = PT, CT의 오차율은 3%로 돼 있으나 이를 줄이는 것은 사실상 대단히 어려운 일입니다. 경제성 면에서도 검토해봐야 합니다.
△오학근 = 개폐기 성능을 보완하는 것이 중요합니다. 전원확보, RTU 등 개선할 수 있는 여지는 많습니다. 현장에서는 외부전원 없이 자체전원으로 가동할 수 있도록 해달라는 요구가 많습니다. 외국 진출을 위해서도 성능의 보완이 필요합니다.
△유승호 = 여담이지만 배전자동화가 조금 늦어진 것이 어쩌면 다행이라는 생각이 듭니다. 우연히 우리나라의 통신인프라가 구축되는 시기와 맞아서 더욱 효과적으로 배전자동화를 할 수 있지 않았나 생각합니다.
△조현호 = 한전 측에 부탁을 하나 하자면 기술 자료 등이 습득되는 대로 공개해 업체들도 이를 공유했으면 좋겠습니다.
△김인수 = 미래를 감히 예견하자면 지금과는 많이 달라질 것입니다. 현재는 명령을 손으로 입력해야 하지만 곧 컴퓨터 기술의 발달로 인하여 앞으로는 음성인식 시스템으로 변화할 것입니다. 또한 배전 현장도 궁극적으로는 친환경·인간중심의 현장으로 될 것으로 예상됩니다.
△사회 = 한전에서 추진하려는 향후 계획과 해외 사업 계획을 말씀해주십시오.
△배성환 = 대도시의 경우 배전선로가 5분할 6연계로 운영되고 있는 점을 감안하여 배전자동화용 개폐기를 6대 이상으로 확대 부설하여 고객의 불편을 없애는 데 역점을 두어 추진할 계획입니다.
앞으로 구조개편에 따라 배전 경쟁체제가 완성되면 대규모 시설투자가 어려울 것으로 보이므로 구조개편 전에 시스템을 확실하게 구축하고 신배전정보시스템(NDIS)과도 연계해 효율적인 설비 운영을 계획하고 있습니다. 장기적으로는 다기능 통신 단말장치를 개발하여 배전변압기 부하측정, 전압등 전기품질관리(PQM)와 같은 배전현장기술업무의 종합 IT화에 배전자동화 기능을 이용하고 인공지능을 갖춘 응용 소프트웨어를 배전자동화시스템에 탑재할 계획도 갖고 있습니다.
해외사업은 중국과 인도에 초점을 맞추고 있습니다. 물론 필리핀, 인도네시아, 태국, 말레이시아 등과도 상담을 진행했지만 이들 국가는 기반 시설이 뒤떨어져 자동화시스템 구축에는 시간이 더 필요할 것으로 생각돼 우선은 중국과 인도에 집중하고 있습니다.
중국의 경우는 한전 북경사무소에 배전담당과장 1명이 상주해 현지정보를 파악 중에 있으며, 우리 배전자동화시스템을 수출용으로 변환하는 연구를 전력연구원에서 시작했습니다. 이번 연구로 중국어와 영어 버전 배전자동화시스템이 완성되고, 지금 추진 중인 영문 동영상 홍보물이 제작되면 수출이 본격적으로 추진 될 것입니다.
인도는 제가 한전대표단의 일원으로 전력부(Ministry of Power)장관을 비롯한 정부관계자 및 민간 배전회사인 BSES사장을 면담하고 프레젠테이션을 했습니다. 그 때 인도 관계자들의 반응이 매우 좋아 BSES는 한전기술을 도입하기로 했으나, 대주주가 교체되면서 조직 개편 중이라 BSES의 조직이 안정된 후 다시 조사단이 현지에 갈 계획입니다. 조사단의 설비조사가 끝나면 협의 과정을 거쳐 구체적인 사업이 진행될 것으로 예상합니다.
배전자동화시스템의 해외진출은 국익을 향상시키고, 국내 중전기기 산업의 발전에 기여한다는 생각으로 최선을 다하고 있습니다.
△사회 = 열띤 토론이 계속돼 벌써 시간이 많이 지나갔습니다. 마지막으로 모두 배전자동화 사업에 참여했을 때의 기억을 되살리며 자유롭게 마무리 발언을 해주시기 바랍니다.
△유승호 = 배전자동화시스템을 강동지점에 시범적으로 설치할 때 진광은 개폐기를 납품했습니다. 그 때는 제품 규격도 정확하지 않았고, 처음 만들다 보니 납품금액보다 유지보수 비용이 더 들어갔었습니다만 제작업체의 입장으로는 배전자동화시스템 참여가 수출에 굉장한 도움을 주었습니다. 참여 실적이 수요처에 신뢰를 준 것이죠. 아마도 배전자동화가 없었다면 개폐기 수출은 거의 없었을 것입니다. 배전자동화 개발에 참여했던 것에 보람을 느낍니다.
△오학근 = 일진은 설치된 개폐기를 두 번이나 다시 뜯고 교체했습니다. 그러는 과정에서 1억여원 정도의 수입이 있었는데 실제 지출은 2억원이 넘게 나가 고생한 기억이 납니다만 그래도 그때 기술을 바탕으로 해외수출을 하고 있어 고마움을 느낍니다.
△서성윤 = 저는 보수하려고 전주에 올라가 있는데 밑에서 주차딱지를 끊은 적이 있었습니다. 저는 그냥 전주 위에서 그 장면을 물끄러미 지켜봐야 했던 아픈 기억이 있습니다.
아무튼 고생은 했지만 신기술 개발에 참여한 것은 참으로 값진 일이었습니다.
그리고 그동안 기술도 많이 발전했고, 원가도 상승했으니 단가상승도 고려해줬으면 좋겠습니다.
△윤남선 = P&C테크가 참여한 시기는 그렇게 초기는 아니었습니다. 우리는 1999년 확대 적용 후에 참가했는데 그 짧은 기간 동안에도 4번이나 업그레이드하여 배전자동화 단말기의 신뢰도가 많이 좋아졌습니다. 부가기능 등이 보완되면 운영 시에 더욱 만족할 수 있을 것입니다. 우리회사로서도 배전자동화에 참여하여 기술을 크게 신장하는 계기가 되었다고 생각합니다.
△조현호 = 배전자동화 전에도 개폐기는 많이 납품됐습니다만 배전자동화가 궁극적으로 우리회사 개폐기의 신뢰성을 많이 향상시켰다고 생각합니다.
△김인수 = 16m 높이의 전주에 개폐기는 10m 높이에 위치하고, 단말기는 3m 높이에 있습니다. 한전KDN 직원 모두는 전주에 올라가 작업해야하기 때문에 고소공포증을 극복하기 위해 저부터 전주에 올라간 적이 있습니다. 다리도 후들거리고 어려웠지만 배전자동화 기술개발에 기여하고 새로운 업무영역을 개척하여 우리회사가 성장할 수 있게 된 것에 대하여 큰 보람을 느끼고 한전에 감사드립니다.
△서정일 = 배전자동화를 생각하면 밤을 새운 기억만 납니다. 1주일 이상을 1시간만 취침하고 작업을 한 적도 있습니다. 일정에 쫓겨 잠이 부족하다 보니 횡단보도를 건너려다 신호등에 기대 잔 적도 있고, 밥을 먹다가 입에 숟가락을 넣은 채 졸은 적도 있습니다. 그때마다 내가 왜 이런 고생을 하나 하는 생각이 들었지만 지금 돌이켜보면 아주 보람된 작업이었습니다.
△사회 = 많은 고생을 겪으면서 배전자동화를 위해 노력해주신 여러분께 전력인의 한 사람으로서 감사를 드립니다. 앞으로도 더 훌륭한 배전자동화시스템을 개발하기 위해 더욱 더 노력해주시기 바랍니다. 감사합니다.
2003. 3. 14