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주간기술동향 2011. 9. 16. 1 정보통신산업진흥원 최신 스마트 그리드 기술 동향 최원석* 이규명** 김정윤*** 저탄소 녹색성장의 일환인 스마트그리드 기술은 기존의 단방향 전력망에 정보통신 기술이 접 목된 기술로써 기존 전력망의 에너지 효율을 최적화시키고 신재생 에너지의 활용도를 극대화 한 다. 또한, 소비자에게 실시간 전력 정보를 제공하여 더욱 편리한 서비스를 하고, 신재생 에너지 의 발전은 온실가스와 오염물질을 줄여 환경문제를 해소시킨다. 스마트그리드 기술은 에너지 독 립과 지구온난화의 해결 방법으로 추진되고 있기 때문에 선진국들은 정부차원의 국가적 지원과 투자를 아끼지 않고 있으며, 산ㆍ학ㆍ연에서도 활발한 연구가 진행중에 있다. 국내 또한, 세계 스마트그리드 시장에 경쟁력을 확보하기 위해 국가적 지원과 연구가 활발히 진행중이다. 따라서, 본 고에서는 스마트그리드 기술의 국내외 관련 정책, 프로젝트 및 표준화 동향에 대해서 살펴보 고자 한다. I. 서 론 스마트그리드는 전력 네트워크에 정보 통신 기술을 활용한 차세대 전력 네트워크 의 한 형태이다. 스마트그리드는 스마트 미터 정보를 포함하는 네트워크 측정 시스 템과 소비자가 전력 사용 정보를 포함하는 기존 전력 그리드를 오버레이 하는 형태로, 공급자와 소비자간 양방향 디지털 통신을 통해 전력을 제어할 수 있도록 하여 에너 지 절약 비용과 신뢰성 및 투명성을 증가 시켜 준다. 이러한 이유로, 스마트그리드는 전 세계적으로 에너지 독립과 지구온난화 의 해결 방법으로 추진되고 있다. 스마트그리드를 추진하는 각국에서는 포커스 * ETRI 유무선융합네트워크연구팀/위촉연구원 ** ETRI 유무선융합네트워크연구팀/초빙연구원 *** ETRI 유무선융합네트워크연구팀/전문위원 Ⅰ. 서 Ⅱ. 국내외 정책 동향 Ⅲ. 국내외 프로젝트 동향 Ⅳ. 국내외 표준화 동향 Ⅴ. 결

최신 스마트 그리드 기술 동향 - ITFIND · 실증 단지 조성에 노력하고 있다. 스마트그리드 실증 단지 조성을 통해 스마트그리드 산 업의 에너지,

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주간기술동향 2011. 9. 16.

1 정보통신산업진흥원

최신 스마트 그리드 기술 동향

최원석* 이규명** 김정윤***

저탄소 녹색성장의 일환인 스마트그리드 기술은 기존의 단방향 전력망에 정보통신 기술이 접

목된 기술로써 기존 전력망의 에너지 효율을 최적화시키고 신재생 에너지의 활용도를 극대화 한

다. 또한, 소비자에게 실시간 전력 정보를 제공하여 더욱 편리한 서비스를 하고, 신재생 에너지

의 발전은 온실가스와 오염물질을 줄여 환경문제를 해소시킨다. 스마트그리드 기술은 에너지 독

립과 지구온난화의 해결 방법으로 추진되고 있기 때문에 선진국들은 정부차원의 국가적 지원과

투자를 아끼지 않고 있으며, 산ㆍ학ㆍ연에서도 활발한 연구가 진행중에 있다. 국내 또한, 세계

스마트그리드 시장에 경쟁력을 확보하기 위해 국가적 지원과 연구가 활발히 진행중이다. 따라서,

본 고에서는 스마트그리드 기술의 국내외 관련 정책, 프로젝트 및 표준화 동향에 대해서 살펴보

고자 한다.

I. 서 론

스마트그리드는 전력 네트워크에 정보

통신 기술을 활용한 차세대 전력 네트워크

의 한 형태이다. 스마트그리드는 스마트

미터 정보를 포함하는 네트워크 측정 시스

템과 소비자가 전력 사용 정보를 포함하는

기존 전력 그리드를 오버레이 하는 형태로,

공급자와 소비자간 양방향 디지털 통신을

통해 전력을 제어할 수 있도록 하여 에너

지 절약 비용과 신뢰성 및 투명성을 증가

시켜 준다. 이러한 이유로, 스마트그리드는

전 세계적으로 에너지 독립과 지구온난화

의 해결 방법으로 추진되고 있다.

스마트그리드를 추진하는 각국에서는

포커스

* ETRI유무선융합네트워크연구팀/위촉연구원

** ETRI 유무선융합네트워크연구팀/초빙연구원

*** ETRI 유무선융합네트워크연구팀/전문위원

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 국내외 정책 동향

Ⅲ. 국내외 프로젝트 동향

Ⅳ. 국내외 표준화 동향

Ⅴ. 결 론

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실증 단지 조성에 노력하고 있다. 스마트그리드 실증 단지 조성을 통해 스마트그리드 산

업의 에너지, 경제, 산업적 성공을 시험하고 지역 산업 활성화를 기대하고 있다. 국내의

경우, 국가 단위의 스마트그리드 구축 계획을 세우고 2030 년까지 에너지 측면에서 3%

절감, 환경 측면에서 국가 온실가스 배출량 4,100 만 톤(2006 년 배출량의 7%) 감축, 무

역수지 측면에서 화석연료 수입 감소를 통해 에너지 수입 100 억 달러 절감을 기대하고

있다. 또한, 제주지역 실증 단지 조성을 통해 제주 지역 경제 활성화와 청년 실업해소 및

해외 시장 진출을 통한 경제적, 산업적 플러스 효과를 기대하고 있다.

스마트그리드는 전력그리드의 전기 생산, 전송, 배포, 소비 부분을 위한 시스템 사용자,

운영자 및 자동 장치에 그리드 상태에 대한 정보를 양방향 통신으로 센싱, 측정, 제어되는

디바이스에 의해 제공한다. 스마트그리드 기술 제공을 위해 송전망, 분산자동화, 수요응답

(Demand Response: DR), 첨단계량인프라(Advanced Metering Infrastructure: AMI), 전

기차 등 기술의 복잡도만큼 기술범위도 매우 광범하며 그 중요도는 높다. 이에 따라, 스마

트그리드 기술은 다양하게 연구되고 있어, 그 시장 규모 또한 상승세를 계속 유지할 것이

다. 뿐만 아니라, 스마트그리드 관련 표준화를 위해 세계 각국과 국제 표준화 단체에서 표

준화가 활발히 진행되고 있다.

국내외 동향에 대한 조사는 스마트그리드 산업의 분석 및 경쟁성 확보를 위해 중요하

다. 따라서, 본 고에서는 스마트그리드의 국내외 정책, 프로젝트, 시장 및 표준화 동향에

대해 기술한다.

II. 국내외 정책 동향

1. 국내 정책 동향

정부는 ‘저탄소 녹생성장’을 국가 발전의 새로운 패러다임으로 제시하고 2030 년까지

국가단위 스마트그리드 구축을 추진중이다. 이와 관련하여 정보통신 융합기술 접목 및 녹

생성장 수출유망 산업으로 육성 추진중이며, 제주도실증단지와 같이 실증을 통한 스마트

그리드 통합시스템 구현에 주력하고 있다.

또한, 2009 년 대통령 직속 녹색성장위원회 설립을 통해 국가의 저탄소 녹색성장을 위

한 정책목표ㆍ추진전략ㆍ중점추진과제 등을 포함하는 국가 전략을 추진중이다. (그림 1)은

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3 정보통신산업진흥원

녹색성장위원회 비전 및 전략으로, 녹색성장위원회는 기후변화 및 자립, 신성장 동력 창출,

삶의 질 개선과 국가위상 강화를 3 대 전략으로 하여 2020 년까지 세계 7 대, 2050 년까지

세계5 대 녹색강국 진입을 비전으로 한다. 그 예로, 2030 년까지 녹색/품질요금제를 통해

에너지 사용량 15% 감소를 목표하고 있다.

정부의10 대 과제는 전력의 송배전망 개선, 상태 감시 및 관리 시스템 기술 등을 포함

하며, 차세대 전력기술과 정보통신 기술의 융합을 위한 전력 정보기술(Information

Technology: IT) 프로젝트로서 전력 IT 에 대한 민ㆍ관 공동기술 개발을 통해 2005 년부

터 2012 년까지 2,547 억 원 규모의 10 대 과제를 추진중이다.

2. 국외 정책 동향

가. 미국

미국은 에너지 자립 및 노후 전력망의 현대화를 통한 경기부양을 목표로 한다. 미국의

전력망은 50 년 이상되어 송배전 손실율이 2006 년 기준으로 6.2%에 달하여 에너지 효율

이 낮은 상황이다.

<자료>: http://www.greengrowth.go.kr

(그림1) 녹색성장위원회 비전 및 전략

2010년까지 세계 7대, 2050년까지 세계 5대 녹색강국 진입

비전

3대 전략, 10대 정책방향

기후변화 적응 및 에너지 자립 신성장 동력 창출 삶의 질 개선과 국가위상 강화

1. 효율적 온실가스 감축 2. 탈섬유ㆍ에너지 자립 강화 3. 기후변화 적응역량 강화

4. 녹색기술개발 및 성장동력화 5. 산업의 녹색화 및 녹샌산업 육성6. 산업구조의 고도화 7. 녹색경제 기반 조성

8. 녹색국토ㆍ교통의 조성 9. 생활의 녹색혁명 10. 세계적인 녹색성장 모범국가

구현

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따라서, 2003 년에 Grid 2030 국가 비전을 발표하고, 2008 년부터 콜로라도주 볼더시

를 시범도시로 지정하여 스마트계량기 5 만 여개 및 전기차 600 여대 보급 등 실증 사업

을 추진하였으며, 2009 년부터 경제회복 및 재투자법에 따라 전력망 현대화에 45 억 달러

를 투자하였다.

나. EU

EU 는 신재생에너지 보급 확대 및 회원국 간 전력거래 활성화를 추진하고 있다. EU

회원국은 2008 년 12 월에 2009 년 대비 2020 년까지 신재생 20% 확대, 온실가스 20%

감축을 골자로 하는 Climate and Energy Package 20-20-20 에 합의하였다. EU 의 최근

행보를 보면 2006 년에 Smart Grids Vision & Strategy 를 발표하였고, 2007 년에는 스마

트그리드 전략적 5 대 연구 분야 선정을 하였으며, 2008 년에는 스마트그리드 전략적 6 대

우선 구현 분야 선정을 하여 스마트그리드 산업의 활성화에 힘을 싣고 있다. <표 1>과 같

이 핀란드, 영국, 독일, 이탈리아, 그리스, 프랑스 네덜란드 등 각국별로도 다양한 실증 및

보급사업을 추진하고 있다.

현재 유럽의 스마트 계량기 보급 수준은 전체 가정 대비 6% 수준으로 2012 년까지

25~40% 정도 보급될 것으로 전망되고, EU 회원국의 온실가스 배출량을 2020 년까지

1990 년 대비 20% 감축하는 것을 목표로 하며, 점진적으로 2030 년까지 지능형 전력 네

트워크 분야에 투자할 계획이다.

<표 1> 기타 각국의 정책 동향

국가 정책 내용

핀란드

- 정부 차원에서의 규제정책으로 설비업체들이 2013년 말까지 핀란드 가정의 80%까지 스마트 계량기 설치를 규정

- 2008년 세계 최대의 전기회사인 Landis+Gry사는 약 15만 가구를 위한 스마트 미터 기술을 배치할 수 있는 설비회사들과의 계약을 완료

영국 - 정부차원에서 2020년까지 총 70억 파운드를 투입해 스마트 계량기(AMI) 보급의 대폭 확대를 계획

독일 - 남부지역에서 MEREGIO로 알려진 지능형 전력망 프로젝트를 시범 운영 중

이탈리아 - 전력회사인 ENEL이 2001년부터 시작하여 약 2,700만 가구에 스마트 미터의 교체 작업을 완료

그리스 - Larissa 지역에서 전력선 통신과 무선랜을 결합한 가입자 망을 통해 변압기 감시, 원격 water

pump 제어 및 인터넷 서비스 등을 제공

프랑스 - Poitiers 지역에서 전력선통신과 무선랜을 결합한 가입자 망을 통해 빌딩 에너지 관리 서비스와

인터넷 서비스 등을 제공

네덜란드 - 수도 암스테르담에서 지능형 전력망 인프라와 같은 전력과 정보통신을 광범위하게 결합한 기능을

적극적으로 활용함으로써 에너지 효율 정책 추진 - 인공성을 조성하여 조력, 태양광, 연료전지를 기반으로 하는 스마트 시티 건설 계획

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5 정보통신산업진흥원

다. 일본

일본은 2020 년까지 34GW, 2030 년까지 100GW 태양광 발전량을 목표로 태양광 발

전의 계통 연계를 위한 마이크로그리드를 확산하는 등 태양광에 관한 관심이 크다. 이와

관련하여 2009 년 기술개발 로드맵 수립을 착수했으며 2009~2010 년간 100 억 엔 규모

의 기술 개발을 진행하였다. 또한, 태양광 발전 확대를 위한 실증사업을 전국 10 개 섬에

서 추진중이다.

라. 중국

중국은 송전계통의 강화 및 전력 자원의 최적 배분에 초점을 두고 있다. 2010 년 스마

트그리드 계획 수립과 주요 R&D 및 파일로트 프로젝트에 착수하여 2015 년까지 주요 혁

신 기술 및 첨단 설비를 개발하고 2020 년까지 스마트그리드 보급을 목표 중이다.

III. 국내외 프로젝트 동향

1. 국내 프로젝트 동향

국내의 스마트그리드 R&D 는 해외 선진국가들 보다는 늦었지만 정부의 녹색성장 정책

과 맞물려 빠른 속도로 진척되고 있다. 2030 년까지 전 국토에 걸쳐 지능형 전력 네트워

크가 도입되는 세계 최초 국가단위의 지능형 전력 네트워크 구축을 목표하고 있으며,

2009 년 SK 텔레콤, KT 등 168 개 회사와의 사업협약을 맺고 제주시에 스마트그리드 시

범단지 조성을 시작하였다. 시범단지에는 풍력/태양광으로 생산된 전기의 송배전 시설, 분

산 전원장치(배터리), 전기자동차 충전소, AMI 시스템 등 스마트그리드와 관련한 많은 기

술들이 도입될 계획이고, 대략 3,000 가구를 대상으로 2012 년까지 내구성과 안전성을 검

증할 계획이다.

스마트 미터의 수용가별 특성을 고려하여 경제형 및 일반형으로 구분 개발 중이며,

2010 년부터 연130 만 대(경제형 100 만, 일반형 30 만)를 보급할 계획이다. 또한, 전기차

충전기의 급속ㆍ완속 등 다양한 충전방식 개발 및 표준화를 추진중이며, 2011 년 중 보급

이 가능할 것으로 보인다.

민간 기업의 경우, 세계 유수의 자동차 업계에 배터리를 공급할 정도로 세계적 수준의

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전력저장장치 제조기술을 현재 보유하고 있다. 다만, 원천기술 및 부품소재 분야는 일본

등 선진국에 비해 기술격차가 3~5 년 뒤쳐지고 있는 것이 현실이다.

또한, 국내는 2005 년부터 총 2,532 억 원 규모로 10 대 분야 주요과제에 대한 전력IT

기술 개발을 선제적으로 추진중이다. 10 대 과제 중에서도 배전지능화 시스템, 차세대 디

지털 변전시스템, 지능형 송전 네트워크 감시시스템, 능동형 전력상태 감시시스템 및 전력

선 통신 유비쿼터스 기술 등 5 개 과제 성과물이 제주 실증사업에 적용 중에 있다.

하지만, 국내 스마트그리드 기술수준을 살펴보면, AMI, 스마트미터, 모니터링 설비 등

은 선진국과 동등한 수준이나 수요반응, 전기자동차 관련 기술수준은 낮은 편이며, 요소기

술별 수준은 스마트 배전 75%, 신재생에너지 발전원 및 전력저장 기술은 50% 수준인 반

면, 전기 자동차, 통합관리기술은 25% 수준이다. 따라서, 선진국과의 수준이 동등하거나

그 이상 되는 주요 기술에 대해 집중 투자하거나 또는 수준 이하 기술에 대해 빠른 핵심

기술을 확보하는 등의 전략적 투자 및 연구가 필요하다.

2. 국외 프로젝트 동향

가. 미국

미국 에너지부(DoE) 주관의 Grid 2030 과 같은 정책적인 비전 발표와 더불어 각 주의

에너지 규제기관은 그 동안 자기 주의 문제만 고려하던 스마트그리드 추진에서 벗어나 연

방에너지규제위원회(FERC)와 협력 관계를 유지하고 스마트그리드 관련 투자 조기상각제

도, dynamic pricing, 소비자에 의한 송전망 전기 재판매 허용 등 규제를 정비하고 있으며,

미국의 전력중앙연구소(EPRI), Modern Grid Initiative, GridWise 등 10 여 개 이상의 기

관에서 전력시스템의 지능화 및 선진화에 대해 연구를 진행중에 있다. 전력중앙연구소

(EPRI)에 의해 시작된 인텔리그리드(IntelliGrid)는 가장 대표적인 스마트그리드 연구 프로

젝트 중 하나이다.

2003 년 DoE 의 지원으로 시작한 이래 세계적으로 많은 수의 전력회사, 연구소 및 대

학들이 참여하여 아키텍처, 컨슈머 포털, DER/ADA, FSM 등 크게 네 가지 영역으로 나누

어 연구를 진행중에 있고, 제품별로는 스마트 미터기, 스마트 가전제품용 칩, 전력저장기

술, 연료전지 및 고온 초전도체 등에 대해서 연구를 수행중이다.

전력회사로는 남가주 에디슨(Southern California Edison)사가 16 억 달러 정도의 재

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원을 마련하여 스마트그리드 프로그램에 투자 중이다. 2007 년에는 아이트론 사의 스마트

미터기 6,550 개로 필드 시험을 마쳤으며, 2009 년부터 주택 및 소규모 상업용 소비자를

대상으로 530 만 개의 스마트 미터기를 설치할 예정이다. 또한, 부하 제어(load control)

서비스도 2009년을 시작으로 본격적으로 서비스할 계획이고, 향후 PHEV(Plug-in Hybrid

Electric Vehicle)와의 전력망 연계를 고려한 기술도 개발 중에 있다.

나. EU

EU 는 국가간 경계를 넘어서는 지능형 전력망 프로젝트를 추진하고 있다. (그림 2)와

같이 풍력 등의 신재생 에너지 확산에 적극적이며, EU 국가들간 신재생 에너지 중심의 분

산형 전원의 보급 확대, 환경 보전, 국가간 전력 거래에 초점을 맞추고 있다.

2005 년 발표한 스마트 계획은 스마트그리드 구축 전략을 고도화 하였으며, 스마트그

리드 전략을 위해 5 개의 연구부문과 19 개의 세부과제를 설정하였다. 주요 연구과제로는

스마트 배전망 구축, 효율적인 장거리 에너지 공급, 송-배전 자산관리, 지속적인 운영과

전력공급 관련 미래예측기술의 개발, 고객 인터페이스 기술의 혁신 및 표준화, 규제개혁방

안 등이다. EU 의 스마트그리드 전략은 전통적인 전력 부하에 대한 전력 네트워크 관리

전략일 뿐만 아니라, 수송 및 가전 등 다양한 산업 분야에서도 이익을 창출할 것으로 예상

된다. PHEV 또는 전기자동차의 개발은 에너지 효율을 400%까지 향상시킬 수 있을 것으

80

70

60

50

40

30

20

10

0

EU

27

벨지

불가

리아

체코

공화

덴마

독일

에스

토니

아일

랜드

그리

스페

프랑

이탈

리아

싸이

프러

라트

비아

리투

아니

룩셈

부르

헝가

만타

네덜

란드

오스

트리

폴란

포르

투갈

루마

니아

슬로

베니

슬로

바키

핀란

스웨

영국

2010 Objective

2005 Total

Share

<자료>: Euru Stat, Dec. 2008.

(그림 2) EU 가입국들의 전기소비 중에서 재생에너지원에 의한 전기 비율

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로 보이고 스마트그리드 기술의 도입은 잠재적으로 큰 이익이 예상된다. 범 유럽 연구개

발 프로그램(Framework Program 7: FP7)에서 IT 기반에너지 효율화 과제를 포함하여

적극 추진함으로써 2013 년까지 110 만 가구에 AMI 서비스를 적용할 것으로 전망되며,

Triple Twenty 전략에서는 2020 년까지 에너지 효율을 20% 증가시키고, 온실가스를 20%

감축하는 등 전체 에너지의 20%를 재생에너지로 대체하는 것이 목표다.

다. 일본

일본 경제 산업성에서는 2050 년까지 온실가스 감축 50% 달성을 목표로 하고 있다.

일본은 ITS(Intelligent Transport System), 고효율 IT 기기 및 망, 홈 에너지 관리시스템

(Home Energy Management System: HEMS)/빌딩 에너지 관리시스템(Building Energy

Management System: BEMS) 및 지역 에너지 관리시스템(Energy Management System:

EMS) 등의 에너지 관리기술과 같은 21 개 핵심 기술을 선정하고, 2007 년 12 월부터

Cool Earth-21 이라는 이름으로 에너지 혁신 기술의 개발을 추진하고 있으며, 2 차 전지

개발을 위해 샤프는 간사이전력과 함께 2010 년 사카이시에 시범 단지를 조성중이다. 또

한, 도쿄전력과 히타치는 도쿄 공업대와 함께 관련 기술을 공동으로 개발하였다.

일본 전력중앙연구소에서는 전력의 안정공급, 재생가능 에너지의 원활한 도입과 활용,

수요측과 일체화된 에너지 절약 및 에너지 유효 이용을 실현하기 위해 지적(intelligent), 상

호영향적(interactive), 통합적(integrated)의 뜻을 가지는 TIPS(Triple “I” Power Systems)

를 제안 및 추진하고 있다.

추부전력, 도요타 모터, NTT, 일본 NGK, 미쓰비시 중공업, 쿄세라와 아이치현에 의해

추진되고 있는 아이치 프로젝트는 태양광 발전과 충ㆍ방전이 가능한 2 차 전지, 연료전지

를 조합하여 전체 출력 제어를 위한 연구를 한다.

미래 순환형 사회구현의 일환으로 레스토랑의 음식물 쓰레기에서 생성된 메탄 발효가스

와 전시회장 건설 시 벌채한 목재 등을 고온으로 가스화한 것을 각각 연료로 하여 연료 전

지에 공급하고, 플랜트 발전은 계통 전력과 6.6kV의 한 점에서 결합되는 마이크로그리드를

구성하여 전력의 수요와 공급이 컴퓨터에 의해 최적의 상태로 제어하는 기술을 연구한다.

일본 신에너지ㆍ산업기술 종합개발기구(NEDO)에서 수행하는 하치노헤 프로젝트는 하

치노헤, 아이치, 교토에 실증 단지를 마련하여 하치노헤시, 미쓰비시 연구소, 미쓰비시 전

기와 태양광과 풍력, 바이오매스 등 다양한 신에너지들을 IT 기반으로 제어하여 가정에

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9 정보통신산업진흥원

전력을 공급하는 소규모 분산형 전원 네트워크(마이크로그리드)를 구성하기 위한 기술을

공동 사업으로 진행중이다. 이는 총 길이가 5.4km, 6.6kV 인 육상 분산 전산을 이용하여

6 명의 사용자에 공급되며 광섬유 IP 네트워크를 통해 모니터링과 시스템을 제어한다.

IV. 국내외 표준화 동향

1. 국내 표준화 동향

국내에서는 2006 년부터 스마트그리드 관련 IT 기반의 디지털 전력관리 표준 개발과

국제표준화를 주도하기 위한 전력IT 표준화 사업을 추진하였고, 또한 전력 IT R&D 사업

표준화 지원을 위한 전력IT 표준화 포럼이 구성되어 변전자동화 분야(IEC TC57) 표준화

를 전담ㆍ운영중에 있다. 그리고, 2010 년 제주 실증단지 표준화 지원을 위한 스마트그리

드 표준화 포럼을 설립하고 단체 표준 개발을 추진중에 있다.

(그림 4)는 국내 스마트그리드 표준화 추진체계로 스마트그리드 표준화 추진조직은 상호

운용성연구회, 분야별전담연구기관, 표준화포럼, 실증센터로 나뉘며 다음과 같은 역할을 한다.

상호운용성연구회는 표준과제 선정, 개발 등 국가 표준 프레임워크 개발을 총괄하고

표준 코디네이터가 의장을 수임한다. 분야별 전담 연구기관은 국가차원의 표준을 개발하

고 지능형 전력망 등 7 대 주요 분야별 전문 연구기관이 전담 운영한다. 표준화포럼은 민

<자료>: http://www.smargrid.or.kr

(그림 4) 스마트그리드 표준화 추진 체계

국제표준화기구 (IEC, ISO, ITU)

기술표준원 (스마트그리드 표준화위원회)

국제표준화기구 (IEC, ISO, ITU)

스마트그리드 사업단

제주실증 컨소시업

상호운용성 실증센터

상호운용성 연구회

(표준 코디네이터) 국책연구개발

분야별 전담연구기관 (7대 분야 전담연구기관)

스마트그리드 표준화 포럼 (5대 영역별 분과)

국제표준제안

국제표준도입

정책협력

연구과제 표준화 정책협력

표준제안

표준제공

실증요청

실증결과회신

인프라 표준개발 포럼 표준개발

표준안 발굴

표준초안개발

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주간기술동향 2011. 9. 23

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간차원의 표준을 개발하고 컨소시엄 관련업계 및 산업계 표준 전문가 등이 참여하여 이해

관계인의 컨센서스를 조율한다. 실증센터는 표준에 대한 상호연동 실증ㆍ검증을 수행하며

컨소시엄 참여 업계 중심으로 구성하고 스마트그리드사업단이 운영한다.

스마트그리드 주요 분야 핵심표준 개발은 3 단계로 나눠지며, 1 단계(2010~2011)는

지능형 전력기기 등 개별 제품 표준 및 전기차 충전인프라 등 실증단지 구축에 시급한 표

준을 중점 개발(지능형 전력기기, AMI, 전기차 충전인프라, 전력저장장치 등)하고, 2 단계

(2012~2013)에서는 전력감시ㆍ제어 등 통합시스템 표준 개발ㆍ검증에 주력(송ㆍ배전 계

통시스템, 전력변환 및 가상발전, 마이크로그리드, DR 시스템 등) 한다. 그리고, 3 단계

(2014~)에서는 광역망 통합운영센터 및 통합에너지관리시스템 등 광역서비스 표준 개발

과 국제표준 신규제안에 주력(광역 계통감시ㆍ제어, 통합에너지관리, 전기차 계통연계

(V2G), 전력거래시스템 등) 한다.

스마트그리드 국제 표준화를 위한 기술위원회 현황은 <표 5>와 같이 전력공급 및 제

어 분야에 3 개 TC 가 운영중이며, 전력계측 및 부하제어에 3 개, 전력계통 및 정보 운용

에 5 개, 태양광ㆍ풍력ㆍ조력ㆍ파력 부분에 3 개, 전력용 변압기ㆍ차단기 부분에 2 개, 축

전지ㆍ연료전지ㆍ전기자동차 분야에 4 개 기술위원회가 운영중이다.

<표 5> 스마트그리드 국제표준화 기술위원회(TC) 현황

구분 내 용

전력공급 및 제어 TC 8, TC 95, TC 56

전력계측 및 부하제어 TC 13, TC 22, TC 38

전력계통 및 정보운용 TC 57, TC 65, TC 117, JTC1/SC22, SC6

태양광, 풍력, 조력, 파력 TC 82, TC 88, TC 114

전력용 변압기, 차단기 TC14,TC 17

축전지, 연료전지, 전기자동차 TC 21, TC 35, TC 66, TC 105

<자료>: 김종오, “KATS 기술 보고서, 스마트그리드 산업 및 표준화 동향”, 지식경제부 기술표준원, 2010. 8.

2. 국외 표준화 동향

가. 미국

2003년에 “스마트그리드 2030국가비전”을 수립한 이후, 2009년부터 에너지 안보 확보

및 노후 전력망 현대화를 국가 아젠다로 집중적으로 투자하고 있다. 그리고, 2010년 1월 미

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11 정보통신산업진흥원

국 국립표준기술연구소(NIST)에서 전략 표준화를 위한 “스마트그리드 상호운용성 표준 프레

임워크 및 로드맵”을 발표하여 스마트그리드 개념 모델을 제시하고 고객ㆍ시장 및 운영자 등

7개 주요 영역별 75종 표준목록과 17개 우선 실행 표준화 계획 등을 제공중이다.

나. EU

온실가스 20% 감축을 위해 2020 년까지 신재생 발전량을 20%로 확대하는 “Climate

& Energy Package 20-20-20”을 추진중에 있으며, 스마트미터 보급ㆍ확대를 위해 국제

표준에 기반한 유럽표준화기구와 산업계간 표준화협력을 강화하는 등 국가간 전력거래에

중점을 두고 있다.

다. 일본

2010 년 1 월 차세대 에너지시스템 국제표준화를 위한 “스마트그리드 표준화 로드맵”

을 발표하여 스마트그리드에 적용 가능한 75 종 국제표준 목록과 7 개 분야 26 개 국제표

준화 선점 표준화 분야를 제시하고 있다.

2030 년까지 태양광 발전량을 40 배로 확대하는 등 신재생 발전계통을 연계한 마이크

로그리드 확산에 주력하고 있다.

3. 표준화 기관별 동향

가. IEC(International Electrotechnical Commission)

(1) SMB(Standard Management Board)/Smart Grid Strategic Group 3

SMB/Smart Grid Strategic Group 3에서는 Roadmap task team, Use Case task team,

Generic Reference Architecture task team 이 존재한다. Strategic Group 3 은 현재 IEC

스마트그리드 프레임워크를 제공하고 “One Stop Chop”의 역할을 한다.

(2) TC 57

WG 13에서는 에너지 관리시스템의 API(Project Number: IEC 61970) 부분을 표준화

하고, WG 17에서는 Communication systems for Distributed Energy Resources(Project

Number: IEC 61850-7-420, IEC 61850-90-7 TR)을 담당한다. 그리고WG 19 에서는

CMI 와 SCL 통합에 대한 장기적 시점의 표준에서 상호운용성을 표준화를 한다.

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www.nipa.kr 12

(3) TC 100

TC 100/TA 12 는 AV 와 멀티미디어 장비에 대한 스마트그리드 및 에너지 관련 이슈

에 대한 새 분야를 담당한다.

나. ISO/IEC JTC 1: Working Group on Sensor Networks(WG 7)

WG 7 은 ISO/IEC NP 30101 에서 센서 네트워크와 스마트그리드를 위한 인터페이스

를 표준화한다. 이 표준은 센서 네트워크와 다른 네트워크간 인터페이스, 스마트그리드 시

스템을 지원하기 위한 센서 네트워크 아키텍처, 스마트그리드 시스템과 센서 네트워크간

인터페이스, 스마트그리드 시스템을 지원하기 위한 센서 네트워크 기반 신흥 애플리케이

션과 서비스, 지리 정보 시스템을 포함한 센서/디바이스 상태와 대규모 이종 망에서의 데

이터/정보 흐름의 시각화를 상세화 한다.

다. ITU-R(ITU-Radio communications)

- ITU-R SG5(WP-D): IMT – 2000 과 IMT-Advanced 같은 무선 지상파 액세스 네

트워크를 연구한다.

<표 6> IETF 의 관련 문서 목록

문서 번호 문서 제목

RFC 5548 Routing Requirements for Urban Low-Power and Lossy Networks

draft-arkko-ipv6-transition-guidelines

Guidelines for Using IPv6 Transition Mechanisms during IPv6 Deployment

draft-baker-ietf-core Internet Protocols for the Smart Grid

draft-c1222-transport-over-ip ANSI C12.22, IEEE 1703 and MC12.22 Transport Over IP

draft-campagna-suitee A Cryptographic Suite for Embedded Systems(SuiteE)

draft-claise-energy-monitoring-mib Power and Energy Monitoring MIB

draft-claise-power-management-arch Power Management Architecture

draft-ietf-6lowpan-usecases Design and Application Spaces for 6LoWPANs

draft-ietf-eman-energy-aware-mib Energy-aware Networks and Devices MIB

draft-ietf-eman-framework Energy Management Framework

draft-ietf-roll-terminology Terminology in Low power And Lossy Networks

draft-lee-iot-problem-statement The Internet of Things - Concept and Problem Statement

draft-mrw-nat66 IPv6-to-IPv6 Network Prefix Translation

draft-oflynn-core-bootstrapping Security Bootstrapping of Resource-Constrained Devices

draft-oreirdan-mody-bot-remediation Recommendations for the Remediation of Bots in ISP Networks

draft-tychon-eman-applicability-statement Energy Management(EMAN) Applicability Statement

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13 정보통신산업진흥원

- TU-R SG5(WP-A): WASN(Wide area sensor and/or actuator network) 시스템을

연구하기 위해 시작하였다. 이 활동에서 ITU - R M. [LMS.WASN STUDY]는 초안이

다. 이 활동은 스마트그리드에 주의 집중해야 하고 스마트그리드는 이 기술을 인식

할 수 있어야 한다.

- ITU-R SG7: 외부 공장 시설에 대한 무선 센서 네트워크의 사용(WSN)에 대해 연구한다.

- IETF: 스마트그리드 관련해서 4 개 워킹 그룹 6lowpan, roll, core, 그리고 eman 이

존재한다. IETF 는 스마트그리드 관련하여 조금씩 다양하게 언급되고 있으며, 관련

문서는 <표 6>과 같다.

V. 결 론

지금까지 본 고에서는 스마트그리드 기술의 국내외 관련 정책, 프로젝트 및 표준화 동

향에 대해서 살펴보았다. 선진국들은 송전망, 분산자동화, DR, AMI, 전기차 등 주요 기술

들에 대해서 이미 활발한 연구와 시장을 형성하여 계속적인 성장을 이룰 것이다. 하지만

우리나라는 세계적 수준의 IT 융합 기술을 보유하고 있어 스마트그리드 산업의 글로벌 기

업들과 경쟁에서 충분히 경쟁력이 있을 것으로 보인다. 또한 지속적인 국가적 지원과 산

ㆍ학ㆍ연의 컨소시엄 형성하여 연구ㆍ개발하고 있어 세계 시장 진출과 경제적, 산업적 플

러스 효과를 기대할만하다.

<참 고 문 헌>

[1] 김종오, “KATS 기술 보고서, 스마트그리드 산업 및 표준화 동향”, 지식경제부 기술표준원, 2010. 8.

[2] 지식경제부, “스마트그리드 국가로드맵”, 2010. 1.

[3] 도윤미 외, “스마트 그리드 기술동향: 전력망과 정보통신의 융합기술”, 전자통신동향분석 제24권 25

호 2009. 10.

[4] 박찬국, “미국 스마트 그리드 시장 현주소와 도전과제”, 에너지 경제연구원, 2009. 12.

[5] 엄찬왕, “스마트 그리드 정책과 국가로드맵”, TTA Journal No.129, 2010. 5.

[6] 전황수 외, “주요 국가의 스마트그리드 정책 동향”, 전자통신동향분석 제25권 제3호, 2010. 6.

[7] http://www.smartgrid.or.kr

[8] ITU-T, “Smart Grid Overview”, Smart-O-34Rev.2. 2011. 6.

* 본 연구는 방송통신위원회의 지원을 받는 방송통신표준기술력향상사업의 연구결과로 수행되었음

** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 NIPA의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.