전력거래소 이효상 처장

<글 싣는 순서>
1. 한국형 EMS 개발 계획 수립 및 국산화 결정
2. 한국형 EMS Test-Bed 및 데이터베이스 구축
3. 한국형 EMS 각종 Application S/W 개발
4. 한국형 EMS 실증시험 및 국내외 검증
5. 결론 및 향후계획

2005년, 대한민국의 ‘전력 IT산업’ 발전이 정부의 강력한 시행의지와 약 2500억원이라는 방대한 자금을 바탕으로 시작됐다. 정부 주도의 ‘전력 IT 8대 과제’가 그것으로 이들 과제 중 하나인 한국형 에너지관리시스템(KEMS : Korean Energy Management System)은, 대한민국 전국에 설치, 운영중인 모든 발전소와 변전소의 운영 상태를 일괄적으로 실시간 감시하고, 전체 발전기의 출력을 일괄적으로 제어, 조정하면서 전국의 모든 소비자가 사용하는 전기의 품질 즉, 주파수와 전압이 항상 일정하게 유지되도록 종합 감시, 제어하는 최첨단설비이다. 특히, 일부 발전기나 변전소 등 전력설비에 이상 발생시 고장난 설비를 제외하고 나머지 설비만으로 중단 없이 전기를 공급할 수 있는 Self-Healing 기능을 보유한 첨단 소프트웨어와 통신기술이 합치된 전력 IT 기술의 총집합체로 과거 3번에 걸쳐 외국의 제작사로부터 수입해 운영하면서 핵심 기술의 기술 기피와 막대한 유지보수비용의 외화를 지불한 시스템을 국산화해, 최첨단의 고급 S/W 기술 국내 축적과 외화 유출을 방지하기 위해 국내 개발이 시작된 것이다. 본 란에서는 이와 같이 고도의 최첨단기술이 요구되는 K-EMS의 개발과정을 시리즈로 게재함으로써 현재 진행중인 “Smart Grid 제주실증단지” 등 향후 지속적으로 진행될 정부 주도의 R&D 과제에 대한 개발 방향을 제시하고자 한다.<편집자주>

1. 서론
한국의 경제 규모가 증대되고 산업 발전이 이루어지면서 전기는 없어서는 않될 가장 중요한 국가발전의 원동력 역할을 하게 됐으며, 이로 인해 전국에는 매년 원자력발전기 5개에 해당되는 5,000MW의 발전기 수십기와 이를 각 가정과 공장에 수송할 변전소와 철탑 그리고 전봇대를 설치하게 됐으며, 발전기에서 사용하는 연료 역시, 중유, BC유, 무연탄, 수입탄 등 다양한 가격의 연료를 사용하게 됐다. 특히, 경제규모가 증대되고 국민들 삶의 질이 향상되어 각종 가전기기의 사용이 늘어나고 286PC 등 고급 전기를 사용하는 전기기기가 늘어나면서 규정 주파수와 규정 전압에 대한 국민들의 전기 품질에 대한 요구가 크게 증대됐다.

따라서 전기를 공급하는 측면에서는 전기의 품질도 향상시키고, 사용하는 발전기의 연료를 경제적으로 소비하기 위한 중앙집중식 컴퓨터 설비의 도입을 추진하게 됐으며, 그 결과 1979년 국내 최초의 급전자동화시스템(ELD : Economic Load Dispatch)을 미국 Leeds & Northrop사로부터 도입, 운영하게 되면서 점차 늘어나는 전기 수요에 맞춰 10년 주기로 도시바 EMS, 그리고 현재 운영중인 미국 AREVA EMS등을 도입, 운영하게 됐다. 문제는 이들 설비가 인공위성 관제시스템과 유사한 최첨단의 S/W기술과 데이터베이스 엔지니어링 기술 그리고 최신 통신기술이 복합적으로 접목된 최첨단의 복합시스템으로 제작은 물론 유지관리에도 각 제작사의 독창적인 기술과 Know-How가 필요하다는 것이다. 따라서 도입되는 시스템의 단가도 높을 뿐 아니라 유지관리에도 많은 외화가 필요하다는 것이며, 이를 지불하지 않으면 도입하더라도 운영중 유지관리가 불가능하여 고철에 가깝다는 것이다.

따라서 정부와 전력거래소는 이와 같은 중요 설비를 언제까지나 한정된 외국 제작사의 기술에 의존하고 유지관리에 수많은 외화를 지불하면서 운영해야 한다는 부담감을 털어내고자 세계에서 5번째 국가로 한국형 에너지관리시스템(KEMS)의 국산화 제작을 결정하게 됐다.

2. 본론
정부의 국산화 결정이 이루어지기까지 그리고 국산화 결정 후의 진행은 국산화 결정 만큼이나 수많은 난관과 어려움을 극복해야 하는 험난한 과정이었다. 그동안 국내에는 EMS의 가장 기본이 되는 소규모 원방감시제어시스템(SCADA : Supervisory Control & Data Acquisition) 제작 기술과 발, 변전소에 설치되는 원격소단말장치(RTU : Remote Terminal Unit)의 제작기술 정도를 보유하고 있었으며, 국내 수요의 한계로 인해 개발인력의 잦은 이직과 수 많은 중소기업의 참여로 인해 공급가격은 낮아지는 등 수익성이 악화되고 개발인력을 보유하는데도 많은 어려움을 겪고 있었다.

2-1. 국산화 결정
2004년 6월 23일 전력거래소 내부의 한국형 에너지관리시스템(K-EMS) 국산화 결정이 이뤄지면서 전력거래소 내부의 이해 조정에 6개월 정도를 소비한 담당자는 정부와 전력산업기반기금 전담기관 담당자에 대한 EMS 기능과 국산화 필요성에 대한 설명은 또 다른 지루한 싸움의 시작이었다. 2004년 8월부터 정책과제 확정시까지 한국형EMS개발이 기반기금 정책과제로 채택될 수 있도록 거래소 역량을 집결하기 위한 T/F팀이 구성돼 전력IT 기획과제 제안서를 제출하고 3차까지 총괄위원회의 심의를 받고 2005년 8월에 전담센터에서 사업계획서를 접수받고 9월에 전력거래소가 한국형EMS 전략과제 주관기관으로 최종 선정됐다. 이후 2005년 10월에 거래소와 산자부간에 한국형EMS 개발 협약서를 체결하고, 한국형EMS 개발 연구과제 착수회의를 개최하게 됐다. 한국형EMS의 개발기간은 베이스라인 단계 30개월, Prototype단계 14개월 Fullscale단계 16개월로 총 60개월로 진행이 된다. 전력거소는 개발 착수되기 이전에 선정된 한전KDN, LS산전, 전기연구원 등 국내 유수의 기관들 및 대학 연구소들과 함께 SCADA/DB, AGC/ED, 계통해석기능 및 급전원모의훈련기능 등의 과제로 나누어진 어플리케이션 개발에 착수하게 됐다.

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