“전력망 한눈에 분석”…GIST, ‘한국형 차세대 전력망 플랫폼’ 공개

GIST 전력망연구센터, 한국형 에너지 인프라 구축
국내 연구진, 해외 모델 의존 줄이고 전력망 연구 가능

2217모선 시험 계통(GIST 2217-bus test system) 단선도/GIST

국내 전력망 구조를 컴퓨터상에서 그대로 구현해 연구할 수 있는 한국형 시뮬레이션 모델이 나왔다. 그동안 해외 전력망 모델에 의존하던 국내 연구 환경이 개선될 것으로 기대된다.

광주과학기술원(GIST)은 차세대에너지연구소 전력망연구센터가 공개 자료만을 활용해 국내 전력망 전체를 컴퓨터상에 구현한 시뮬레이션 모델 'GIST 2217모선 시험 계통(GIST 2217-Bus Test System)'을 개발했다고 19일 밝혔다.

이번 성과는 지난해 9월 개소한 전력망연구센터가 추진해 온 한국형 차세대 전력망 연구 기반 구축의 일환으로 진행됐다. 전기가 발전소에서 가정과 산업현장까지 안정적으로 공급되기 위해서는 전력이 전력망을 따라 어떻게 흐르는지를 분석하는 시뮬레이션 연구가 필수적이다.

그러나 실제 전력망 상세 정보는 국가 기반시설 보안상 공개되지 않아 국내 연구자들은 그동안 미국 전기전자공학회(IEEE)가 제공하는 해외 시험 계통 모델에 의존해 연구를 수행해 왔다.

우리나라 전력망은 발전설비가 해안 지역에 집중되고 전력 수요는 수도권에 몰려 있는 등 해외와 구조가 달라, 해외 모델만으로는 한국 전력계통의 특성을 반영하는 데 한계가 있었다는 것이 연구진의 설명이다.

연구팀은 실제 전력망 기밀자료를 사용하지 않고 공개 지도 정보와 전력 통계 자료를 활용해 'GIST 2217모선 시험 계통'을 구축했다. 구축된 전력망 모델은 모선(Busbar) 2217개와 송전선로 약 3700회선 규모로 전국 주요 발전소와 변전소를 잇는 전력망과 제주도 연계망까지 반영했다.

또 전력 사용량이 많은 여름철 피크 시간대를 가정한 조건에서도 안정적인 계산 결과를 보여 실제 전력망 연구에 활용 가능한 수준의 신뢰성을 확보했다. 전력망 데이터세트와 지도, 구축·해석 도구를 모두 공개하고 별도 허가 없이 누구나 내려받아 활용할 수 있도록 했다고 덧붙였다.

이번 모델 데이터와 관련 자료는 GIST 전력시스템연구실 홈페이지를 통해 무료로 제공된다. 공개된 모델은 태양광·풍력 등 재생에너지를 전력망에 얼마나 추가 연결할 수 있는지 분석하거나 정전 상황 대응 연구, 탄소중립 시대 전력망 운영 방안 연구, 인공지능(AI) 기반 전력망 관리 기술 개발 등에 활용될 것으로 기대된다.

김윤수 전력망연구센터장은 "이번 공개 모델이 우리나라 전력계통을 대상으로 한 연구의 출발점이자 공용 연구 플랫폼으로 활용되길 기대한다"며 "앞으로 전력망 변화에 맞춰 모델을 지속적으로 갱신하고 발전기와 재생에너지 설비의 실제 작동 특성을 반영해 국내 연구자와 기업이 함께 활용할 수 있는 한국형 전력망 플랫폼으로 발전시켜 나가겠다"고 말했다.