한전, AI로 변전설비 관리 전환 추진…10년간 2594억 투입 전망

전력설비 관리, 사람의 눈에서 AI의 눈으로
AI가 전력설비 'MRI' 역할…고장 전조까지 분석
약 10년간 2594억 투입…AI 기반 유지관리 체계 구축

한국전력공사 송전탑 모습/한국전력

한국전력이 변전설비 유지관리 체계를 인공지능(AI) 기반 예지보전 방식으로 전환을 추진하고 있다. 정전에 대한 국민 민감도가 높아지고 AI 데이터센터 등 신규 부하가 늘어나는 가운데 변전소와 전력설비도 지속적으로 증가하면서 사람이 직접 설비를 점검하는 기존 사후대응 방식만으로는 안정적인 전력망 운영에 한계가 있다는 판단에서다.

28일 업계에 따르면 한전은 올해부터 2038년까지 전국 변전소를 대상으로 AI 기반 예측형 보호계전시스템(AI-PRIS) 구축을 위한 기초 작업에 들어갈 예정이다. AI-PRIS는 변전설비에서 수집한 전압·전류 파형을 AI가 실시간으로 분석해 미세한 이상 징후를 찾아내고 고장을 사전에 예측하는 시스템이다. 기존 계측기로는 포착하기 어려운 미세한 이상 신호까지 분석하는 일종의 '전력설비 MRI' 역할을 수행하도록 구축하는 것을 계획 중이다.

분석 결과는 실시간 감시 시스템(SCADA), 종합예방진단시스템(SEDA), 자산관리시스템(AMS)과 연계돼 설비 감시와 예방진단, 자산관리까지 하나의 체계로 통합하는 형태다. 이를 통해 고장이 발생한 뒤 대응하는 방식에서 벗어나 고장 가능성이 높은 설비를 먼저 찾아 점검하는 예지보전 체계를 구축한다는 구상이다.

한전은 2029년 90개 변전소를 시작으로 2038년까지 전국 1297개 변전소에 AI-PRIS를 확대 적용할 계획이다. 현재 전국 변전소는 약 940개. 2038년에는 1297개로 약 40% 늘어날 전망이다. 변전설비도 이미 2010년부터 2025년까지 15년간 약 48% 증가했지만 같은 기간 관련 인력은 13% 늘어나는 데 그쳤다. 지난해 기준 운영인력은 4333명에 달한다. 설비 증가 속도를 유지관리 인력이 따라가기 어려운 만큼 AI 기반 예지보전 체계 전환이 불가피하다는 것이 한전의 설명이다.

돌발고장 전조를 사람이 상시 포착하기 어렵다는 점도 AI 도입 필요성을 높이는 요인이다. 한전 내부에서도 "설비는 기하급수적으로 증가하는 반면 숙련된 진단 및 운영인력 부족이 심화되면서 사람의 눈에 의존하는 기존 방식은 운영 리스크를 감당할 수 없다"며 사람 중심 점검 방식이 한계에 이르고 있다고 진단하고 있다.

이에 따라 한전은 올해부터 천호변전소와 고창실증센터에서 단계별 기술 검증을 추진하고, 2029년부터 전국 확대에 착수할 계획이다. 총사업비는 변전소 1곳당 약 2억원을 기준으로 연평균 약 216억원을 투입해 총 2594억원이 투입될 것으로 예상하고 있다. 단기적으로는 시스템 국산화와 자체 운영기술 확보가 핵심 과제로 제시됐다.

한전은 AI-PRIS가 적용되면 돌발 정전사고를 50% 이상 줄이고 설비 교체 우선순위를 최적화해 연간 설비 교체비용도 20~30% 절감할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

한편, 최근 5년간 변전 분야 정전고장은 누적으로 175건으로 집계됐다. 원인별로는 경년열화가 54건으로 가장 많았고 작업과실 46건, 오동작 31건, 파급고장 26건 등이 뒤를 이었다.