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중소·중견기업 기술로드맵 2017-2019 Technology Roadmap for SME - 에너지수요관리 -

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중소·중견기업�기술로드맵2017-2019

Technology� Roadmap� for� SME

-�에너지수요관리� -

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CONTENTS

전략분야

에너지수요관리�

1.� 개요 ····························································································································································· 3

2.� 국내외�정책동향 ········································································································································ 7

3.� 산업이슈�및� 동향 ···································································································································· 10

4.� 시장동향�및� 전망 ···································································································································· 21

5.� 기술동향�및� 이슈 ···································································································································· 28

6.� 중소기업�시장대응전략 ··························································································································· 31

7.� 중소기업�전략제품 ·································································································································· 32

전략제품

LVDC� 배전�기술

1.� 개요 ··························································································································································· 39

2.� 산업환경분석 ············································································································································ 43

3.� 시장환경분석 ············································································································································ 49

4.� 기술환경분석 ············································································································································ 53

5.� 중소기업�환경 ·········································································································································· 68

6.� 기술로드맵�기획 ······································································································································ 76

xEMS� 관리� 기술

1.� 개요 ··························································································································································· 89

2.� 산업환경분석 ············································································································································ 94

3.� 시장환경분석 ············································································································································ 99

4.� 기술환경분석 ········································································································································· 104

5.� 중소기업�환경 ······································································································································· 118

6.� 기술로드맵�기획 ··································································································································· 126

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하이브리드�전력�조절�기술

1.� 개요 ························································································································································ 133

2.� 산업환경분석 ········································································································································· 137

3.� 시장환경분석 ········································································································································· 143

4.� 기술환경분석 ········································································································································· 146

5.� 중소기업�환경 ······································································································································· 157

6.� 기술로드맵�기획 ··································································································································· 165

전력/전원�제어�시스템

1.� 개요 ························································································································································ 171

2.� 산업환경분석 ········································································································································· 175

3.� 시장환경분석 ········································································································································· 184

4.� 기술환경분석 ········································································································································· 187

5.� 중소기업�환경 ······································································································································· 202

6.� 기술로드맵�기획 ··································································································································· 210

스마트�배전�운용�기술

1.� 개요 ························································································································································ 217

2.� 산업환경분석 ········································································································································· 221

3.� 시장환경분석 ········································································································································· 228

4.� 기술환경분석 ········································································································································· 231

5.� 중소기업�환경 ······································································································································· 246

6.� 기술로드맵�기획 ··································································································································· 254

소규모�분산자원�중개�기술

1.� 개요 ························································································································································ 261

2.� 산업환경분석 ········································································································································· 267

3.� 시장환경분석 ········································································································································· 275

4.� 기술환경분석 ········································································································································· 278

5.� 중소기업�환경 ······································································································································· 294

6.� 기술로드맵�기획 ··································································································································· 303

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전략분야�현황분석

에너지수요관리

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

3

에너지수요관리

1.� 개요

가.� 정의

� 에너지� 수요� 관리� 분야는� 생산� 및� 저장된� 에너지를� 수요처로� 공급하기위한� 송배전� 및� ICT� 기

술로�융·복합된� 스마트그리드�등�전기의�생산,� 운반,� 소비와�관련된�시스템�및� 부품·소재,� 장비,�

구조물에� 관련된� 기술을� 의미.� 특히,� 에너지의� 수요� 관리� 및� 운영과� 관련된� 기술� 분야로,� 안정

적인� 전력� 수급을� 위한� 송·변전� 시스템과� 전력분야의�수요관리�사업이나�에너지관리�통합� 서비

스사업을�포함하는�마이크로그리드�시스템을�포함

[� 에너지�수요�관리� 기술� ]

� 송·변전� 시스템은� 전력소비의� 증가로� 인해� 국내� 전력계통의�효율성과� 안정성� 확보를� 위한� 기술

의� 필요성이� 증대되고� 있으며� HVDC� 송전� 기술에� 대한� 수요가� 증가하고� 있음.� 또한,� 에너지�

관리� 시스템� 및� 지능형� 전력관리� 시스템� 개발에� 대한� 정부� 차원의� 관심이� 증대되면서� 에너지�

수요�관리�측면에서�매우�중요한�기술로�부상

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특징 정의

송·변전�시스템

발전소에서� 발생된� 전력을� 공장이나� 가정의� 소비자에게� 공급하는� 송전� 기

술과� 송배전� 전력을� 각각� 적당한� 전압으로� 승강하는� 변전� 기술을� 의미함.�

특히,� AC� 선로� 승압� 기술,� 송전용량� 확보� 기술,� 차단기/변압기� 용량� 개선�

기술� 등의� 전력기기� 인프라와� 무효전력� 관리� 시스템,� 전압� 안정도� 평가� 방

법론,� STATCOM/SVC� 속응� 무효전력� 보상기� 연동� 운영체제� 등의� 차세대�

전력망�연계기술을�포함

마이크로그리드�시스템

기존의� 광역적� 전력시스템으로부터� 독립된� 분산전원을� 중심으로� 한� 국소적

인� 전력공급시스템을� 의미.� 단순히� 신재생에너지뿐만� 아니라� 다양한� 분산�

에너지원을� 경제적으로� 조합해� 해당� 구역에� 필요한� 에너지를� 경제적으로�

공급하는�지역적�그리드

[� 에너지�수요�관리� 기술분야별�정의� ]

� 송·변전� 시스템과� 관련된� 정부의� 주요� 정책인� ‘제� 6차� 전력� 수급� 기본� 계획’의� 개발� 기술은� 구

체적으로�다음과�같음

▪ 용량부족� 설비를� 상위� 규격으로� 교체,� 한류� 리액터릴� 설치하며� 모선,� 송전선로� 등� 계통� 여건을� 고

려하여�분리운전�하도록�함으로써�수도권�내� BTB� HVDC� 설치를�추진하는�고장전류�대책�수립

▪ 초고압� 송전선로� 지중화를� 위한� 기술� 개발� 주력,� 대용량� 송전/변전기기� 개발을� 통한� 송·변전� 보강

설비�확충

▪ 중부하�대비� 병렬� 커패시터� 설치� 확대,� 경부하� 대비� 병렬� 리액터� 설치� 확대를� 통한� 무효전력� 수급�

개선

▪ AC� 선로�승압,� 용량�증대,� 신기술� 케이블�도입,� Multi-Terminal� 직류�송배전�시스템�개발,� 지능형�

전력�시스템�설계�및�운용을�통한�차세대�송배전�기술�도입

� 마이크로그리드� 시스템은� 일본의� 후쿠시마� 사태,� 미국의� 태풍� 샌디의� 영향� 등으로� 중단� 없이�

에너지� 공급이� 가능한� 에너지� 시스템이� 필요하다는� 인식� 아래� 개발을� 위한� 투자가� 늘고� 있는�

상황.� 특히,� 비상사태� 또는� 재난� 발생� 시� 더� 높은� 신뢰성을� 제공하며,� 오염물을� 배출하거나� 비

효율적인�에너지원들에�의존할�수도�있는�대규모�전력망에�대한�의존성이�낮다는�특징이�존재

▪ 마이크로그리드는� 탄소절감에� 기여할� 수� 있는� 신재생에너지의� 사용,� 에너지� 비용� 절감� 그리고� 정

전� 없는� 원활한� 전력� 공급이� 가능하다는� 장점� 때문에� 세계적으로� 국가� 차원에서� 연구� 및� 개발에�

박차를�가하고�있음

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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나.� 범위�및� 분류

(1)� 범위

� 발전소에서� 전력을� 생산하는� 단계에서� 전력을� 소비하는� 단계까지의� 계통도� 중� 송·변전� 시스템� 분

야는� 송전선로� 기술,� 변전소� 기술,� 배전선로� 기술,� 컨트롤� 시스템� 및� 계전기� 기술� 그리고� 엔지니

어링�및�건설�관련�기술을�포함

▪ 송전선로,� 변전소,� 배전선로,� 컨트롤� 시스템� 및� 계전기,� 엔지니어링� 및� 건설� 관련� 분야에서� 송배전

기기의�전반적인�장비노후화와�신개념�전력공급시스템�교체로�관련�기술을�범위�내�포함

� 마이크로그리드� 기술� 분야는� 전력기술과� IT� 기술을� 융·복합하여� 고품질의� 안정적인� 전력을� 공

급하고�전력�서비스를�가능하게�하는�전력IT� 기술을�포함

▪ 전력망에� 정보기술을� 적용하여� 다양한� 전력정보를� 생산·유통하고� 이를� 활용하여� 전력계통� 운영을�

효율화·최적화하는�기술로,� 스마트�배전�시스템,� 전력관리�시스템(PMS),� AMI� 시스템,� 유연전력�시

스템을�기술�범위�내�포함

구분 범위

송전선로

발전소와� 변전소� 또는� 변전소와� 변전소� 사이를� 연결하는� 목적으로,� 선로에� 흐르는� 부하전

류� 크기에� 따라� 무효전력을� 생산하거나� 흡수하는� 기능을� 수행.� 가공송전선로,� 지중송전선

로,� 해저케이블에�대한�철탑/애자/가공전선/케이블설비�등이�포함

변전소

외부로부터� 전기를� 받아� 이를� 변성하여� 변전소� 밖의� 장소에� 전송할� 목적으로� 설치하는� 변

압기와� 전기설비의� 총합체로서� 기능을� 수행하며,� 옥외철구,� 옥외GIS,� 옥외Full� GIS,� 옥내

GIS,� 복합GIs에�대한� 모선/변압기/개폐장치/차단기/가스절연�개폐장치�등의�설비를�포함

배전선로

변전소와� 전기를� 사용하는� 장소를� 연결하며,� 부하역률에� 따라� 계통전압에� 영향을� 미치는�

역할을� 수행.� 변전소에� 자동전압조정기를� 설치하여� 송출전압을� 제어하며,� 배전선로� 중간에�

주상콘덴서를� 설치하여� 수전단� 전압을� 보상하는� 기능을� 수행.� 가공� 배전방식,� 지중� 케이블�

배전방식�등에�대한�전주/전선/주상�및�지상변압기/피뢰기/개폐장치�등이�포함

컨트롤시스템/

계전기

기기작동을� 위해� 제어,� 모니터링� 네트워크에� 필요한� 제어시스템으로� 정의되며,� 발전소� 내�

명령�및�제어시스템은�포함하지�않음

스마트

배전시스템다수의�분산전원과�다양한�형태의�전력망이�연계되는�통합�배전망�운영�시스템

전력관리

시스템(PMS)

전령망의� 곳곳에� 대량의� 전력저장장치와� 전력전자� 스위치를� 설치,� 수요� 및� 분산전원의� 변

동성을�완충하고,� 유무효전력을�제어� 관리하는�시스템

AMI

시스템

최종�소비자와�전력회사�사이의�전력� 서비스�정보화�인프라로�공급-수요� 상호�인지�기반의�

수요�반응�실현의�핵심�시스템

유연전력

시스템

전력�공급과�수요에서�큰� 변동이�발생할�경우,� 신속하고�신뢰성�있게�그�영향을�수용할�수�

있는�시스템

[� 에너지�수요� 관리�기술� 범위� ]

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▣�▣�에너지수요관리�▣�▣

6

(2)� 분류

� 에너지수요� 분야의� 기술분류는� 산업기술분류표� 상에서� 에너지‧자원� 분야에� 포함되며,� 전력IT,�

송·배전계통�분야에서�에너지수요�생산,� 운반,� 소비와�관련된�소분류�기술이�포함

� 전력IT� 기술은�전력기술과� IT� 기술을�융·복합하여�고품질의�안정적�전력�공급�및� 전력�서비스를�

가능케�하는�차세대�전력�인프라�기술을�의미

구분 산업기술_대분류 산업기술_중분류 산업기술_소분류

에너지

수요관리에너지ㆍ자원

전력IT

지능형�전력망�플랫폼�기술

IT기반�고부가�서비스�기술

전력�유비쿼터스�기술

직류�송ㆍ배전�기술

마이크로그리드�기술

송·배전계통

대용량�전력�수송�저장� 기술

송ㆍ변ㆍ배전�시스템�기술

수요�예측�관리�기술

전기안전�기술

전력�계통감시�운영� 기술

전력설비/기기�개발� 및� 진단�기술

전력시장�운용�기술

전력용�신소재�기술

전력�전자� 기술

[� 에너지�수요� 관리� 분야�산업기술분류� ]

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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2.� 국내외�정책동향

◳ 주요�선진국�모두�신재생�에너지�및�에너지�효율성�증대에�관심�증가

� 주요�선진국�모두� 신재생�에너지의�중요성� 및� 에너지� 효율성�증대에� 많은�관심을� 가지고,� 국가

적� 차원에서� 송배전/스마트그리드� 관련� 연구개발� 추진� 및� 법·지원제도� 마련을� 통해� 관련� 기술�

경쟁력�확보에�집중

국가 주요�내용

미국

Ÿ 스마트� 그리드� 관련� 대표� 정책으로� GRID2030� 계획,� 에너지� 자립� 안보법,� 스마트� 그리드�

촉진�패키지,� ICT� 에너지�효율성�개선�기술개발�프로젝트�등이�있음

Ÿ GIRD2030,� 에너지� 자립� 안보법� 등에는� DC송배전� 시스템을� 활용한� 국가� 송∙배전망의� 고

도화�및�양방향�인프라�개선� 과제를�포함하고�있음

Ÿ 미국� FERC(Federal� Energy� Regulatory� Commission)는� 투자� 촉을� 위한� 비용회수� 지침을�

마련하여,� 전력사업자들의�투자에�대한�우려를�불식시킴

유럽

Ÿ 유럽연합차원에서� 스마트� 그리드� 전략을� 위해� 5개의� 연구부문과� 19개의� 세부과제를� 설정

하였음

Ÿ 주요�연구과제로는�스마트�배전망�구축,� 효율적� 장거리�에너지�공급,� 송배전�자산관리�등이�

있으며�혁신� 및� 표준화,� 규제개혁방안�등에� 대한�연구개발이�활발함

Ÿ ABB,� SIEMENS,� ALSTOM,� Shell� 등� 주요�전력기업이�참여하고�있음

일본

Ÿ 전력� 주파수가� 상이한� 관동(50Hz)-관서(60Hz)� 간의� 계통연계� 및� 주요� 지역� 간� 전력� 전송

을�위하여� HVDC� 기술개발을�추진�중에�있음

Ÿ 일본정부는� 2030년까지� 신재생� 발전계통을� 연계한� DC� 마이크로� 그리드� 확산에� 주력하고�

있음

Ÿ 차세대� 에너지시스템� 국제표준화를� 위한� 스마트� 그리드� 표준화� 로드맵� 및� 우선국제표준화�

아이템을�발표하였음(2010.01)

Ÿ 직류� IDC� 사업�이후�현재는�스마트�커뮤니티를�위한� DC배전�실증사업을�추진�중에� 있음

*�출처� :� 초고압�송전설비�세계적�현황�및�미래�송전기술,� KEA,�WIPS�재가공

[� 주요� 선진국의�에너지수요�분야�정책동향� ]

� 중국� 정부는� 중·장기적으로� 신규� 발전설비를� 풍력,� 수력� 중심의� 신재생� 에너지� 중심으로� 증대

시키려고�하며,� 이에�따라� HVDC�송전�프로젝트를�전력�회사들이�적극�추진하는�정책을�시행

▪ 중국의� 전력부족� 현상은� 1990년대� 초반부터� 발생하였으며,� 2000년대� 들어서� 전력소비가� 급증하

기�시작

▪ 이에�중국�정부는� 1996년� 전력수급�안정�및� 투자증대를�위한�전력시장�개혁을�본격적으로�추진하

였으며,� 특히� HVDC�송전�프로젝트�설계�및� 운영을�위해�적극적인�지원을�시작

▪ 중국은� 2004년부터� 본격적으로� 신재생� 전원� 보급정책을� 수립하였으며,� 현재까지� 지속적으로� 운영

하고�있는�상황

� 중국은� 전국적인� 전력부족� 현상을� 개선하고,� 에너지� 사용의� 효율성을� 증대시키고자� HVDC� 송전�

시스템� 적용과� 함께� 국가� 차원의� 스마트� 그리드� 구축� 개발을� 착수.� 이에� 따라,� 발전/� 송전/� 변전

소/� 배전/�전력사용과�관련하여�표준을�제정하고�정부의�적극적인�지원�아래�연구개발이�활발

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▣�▣�에너지수요관리�▣�▣

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� 중국의�스마트� 그리드�개발의�핵심은� ‘UHVDC� 전력망을�사용한� 장거리�전력�전송’이며,� 국가적�

차원에서� 스마트� 그리드� 구축� 개발을� 착수함.� 스마트� 그리드� 구축� 개발의� 중요� 시안은� 표준제

정으로,� 국영기업� SGCC를� 중심으로� 발전/� 송전/� 변전소/� 배전/� 전력사용� 관련� 표준� 체제를� 확

립하고�있음

◳ 국내의�경우,� 전력�수급�기본�계획�및� 국가적�차원의�정책을�바탕으로�연구개발�추진

� 주요� 선진국� 대비� 국내� 정책은� 미비한� 상황이지만,� 최근� DC송배전� 시스템을� 포함하는� 스마트�

그리드� 산업이� 미래� 신성장� 동력으로� 선정되어� 연구개발에� 많은� 투자가� 이루어지는� 등� 국가적�

차원에서�연구개발을�추진

� 신재생� 에너지의� 보급� 확대와� 효율적인� 에너지� 관리에� 의해� 송배전� 및� ICT기술로� 융복합된� 스

마트그리드�기술의�필요성�증대

▪ 기후변화와�고유가�시대에�필요한�효율적인�에너지�관리가�필수

▪ 전력�생산이�불규칙한�신재생�에너지에�연결될�지능화된�전력망�필수

▪ 수도권�지역의�전력�부족�현상으로�인한�효율적인�전력�공급�해결책�필요

� 육·해상을� 포함한� Korea� Super� Grid를� 구축하여� 어디서나� 신재생� 에너지� 설비의� 계통연계가�

가능토록�하는�동북아�국가�전력계통�연계�추진

▪ 2011년� 후쿠시마� 원전사태� 이후� 본격적으로� 슈퍼그리드라는� 명칭으로� 다양한� 동북아� 전력연

계망� 구상이� 도출되어� 민간차원에서� 논의가� 진행� 중이며,� 이에� 따라� 송배전� 기술에� 대한� 연

구개발이�활발히�진행

▪ 산업부와� 미래부가� 발표한� 미래성장동력-산업엔진� 종합실천계획(안)� 공공복지∙에너지산업� 분

야� 내� ‘DC� 송배전� 시스템’이� 포함되어있으며,� HVDC� 시스템� 기술자립을� 통해� 선진형� 송전망�

건설�역량을�확보하고�동북아�슈퍼그리드에�대한�대응�계획을�포함

� 국가� 6차� 전력� 수급� 기본� 계획에서� 전력계통� 현안� 문제를� 해결하고,� 운영� 효율화� 및� 무효전력�

수급�개선을�반영하는�기술�개발을�위한�연구개발�방향성�수립

▪ 용량부족� 설비를� 상위� 규격으로� 교체,� 한류� 리액터를� 설치하며� 모선,� 송전선로� 등� 계통� 여건을� 고

려하여�분리운전�하도록�함으로써�수도권�내� BTB� HVDC� 설치�추진을�통한�고장전류�대책�수립

▪ 중부하�대비� 병렬� 커패시터� 설치� 확대,� 경부하� 대비� 병렬� 리액터� 설치� 확대를� 통한� 무효전력� 수급�

개선�대책�수립

▪ HVDC� 송전선로�지중화를�위한�송변전�보강설비�확충�방안�수립

▪ 신기술� 케이블� 도입,� 지능형� 전력� 시스템� 설계� 및� 운용,� Multi-Terminal� DC� 송배전� 시스템� 개발�

등�차세대�송배전�기술�도입�정책�수립

� 전력을�거래할�수� 있는� 수요자원� 거래시장이� 2014년�아시아�최초로� 개설되어,� 수요�관리�사업

자들이� 자체적으로� 모집한� 고객을� 대상으로� 실시간� 전력계량기,� 에너지� 관리� 시스템,� ICT� 기기�

및� 에너지�컨설팅�서비스�등을�제공

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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▪ 비용과�효율성�측면에서� 기존� 수요관리제도�운영의�한계점이� 나타난� 점을� 보완하여�시장에� 참여하

는�수요자원에�대해�중앙급전�발전기�수준의�신속성�및� 신뢰성�확보

� 국가� 6차� 전력� 수급� 기본� 계획에� 따르면,� 신재생� 에너지� 전원의� 보급비율은� 2015년� 기준�

8.6%에서� 2020년� 13.9%,� 2025년� 18.7%�그리고� 2027년� 20.2%까지�늘려나갈�방침

▪ 이에� 따라,� 신재생� 에너지� 관련� 정책을� 적극� 추진하고� 있음.� 신재생� 발전� 저압연계용량의� 경우,�

2015년� 산업통상자원부에서� 신재생� 발전� 저압계통� 접속용량을� 현행� 100kW� 미만에서� 500kW�

미만으로�확대�변경

▪ 풍력발전설비에� ESS를� 연계하여� 피크시간대에� 방전하는� 전력량에� 대해� 연도별� 우대가중치를� 부여

하는�정책을�개정�및�고시

▪ 국내� 일부� 지역에서� 태양광� 발전설비의� 연계용량이� 초과되어� 연계가� 불가능하게� 되자� 2014년� 송

배전용�전기설비�이용규정의�발전소�계통연계기준에서�상향�조정

� 총� 충·방전� 설비용량이� 10kW� 이하의� 전기� 저장장치�또는� 전기자동차�시스템� 설치자의�경우는�

상계에�의한�전력거래를�가능하도록�전력거래지침�수립

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▣�▣�에너지수요관리�▣�▣

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3.� 산업이슈�및�동향

가.� 산업이슈

◳ 환경오염�문제로�인한�에너지�규제�강화

� 최근� 기후변화� 대책으로� 신재생� 에너지원과� 분산전원시스템,� 에너지� 저장장치� 등의� 직류전원과�

데이터센터,� 통신�빌딩의�고효율�급전방식으로�직류�배전이�부상하고�있음

� 온실가스와� 환경오염� 문제로� 인한� 자연재해� 증가와� 생태계� 교란으로� 전� 세계적으로� 이에� 대한�

규제가�강화되고�있는�추세

▪ 에너지� 믹스가� 저탄소� 에너지를� 지향하고� 있어� 신재생� 발전� 및� 분산발전원의� 보급이� 확대되고� 있

는�추세

▪ 기존�신재생�에너지� 연계� 측면에서� 분산전원의�능동적인� 통합운영을�통해� 배전계통의�신재생� 에너

지� 수용성을� 높이고,� 효율적인� 배전계통� 운영을� 도모할� 필요성� 제기.� 전력공급� 방식에도� 변화가�

일어나고�있는�상황

� 경제성장과� 사회� 고도화에� 따라서� 에너지� 수요는� 크게� 늘어나고� 있는� 반면,� 발전소� 및� 송배전�

설비를� 설치할� 수� 있는� 입지는� 사회적� 장벽으로� 크게� 제약되고� 있는� 상황.� 이에� 따라,� 분산전

력공급체계로의�전환이�가속화될�전망

▪ 주요�국가를�중심으로� 스마트그리드에�의한� 전력공급�시스템� 변화를� 위한� 다양한�연구개발과�실증�

프로젝트가�진행되고�있는�추세

� 에너지� 분야� 신기술과� 새로운� 비즈니스� 모델� 출현� 등� 패러다임� 변화를� 수용할� 수� 있는� 제도�

설계의� 필요성� 증대에� 따라,� 에너지산업� 규제개혁� 협의체가� 구성됨.� 전력� 분야에서는� 신기술�

포용,� 전력�산업�경쟁�촉진,� 망� 중립성�등� 미래에�대비하는�개혁�과제�발굴�계획

*�출처� :� http://www.etnews.com/20160229000106,�전자신문

[� 에너지산업�규제개혁�협의체�추진체계� ]

� 에너지�안보와�기후변화�대응이�국가�생존을� 좌우하는�주요한� 이슈가�됨에�따라,� 정부는� 2014

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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년� 7월,� 독립형�마이크로그리드�사업을�포함한� 6개� 에너지�新시장�창출방안을�발표

▪ 독립형�마이크로그리드는�전력망이�연계되지�않은�국내�도서지역에�신재생�에너지를�중심으로�하는�

계통독립형� 마이크로그리드를� 보급하는� 사업.� 기존의� 디젤발전기에� 의한� 전력공급� 비용과� 디젤발전

기� 교체� 수요를� 신재생� 에너지와� ESS의� 융합� 시스템� 구축에� 선투자하여� 경제성을� 확보하고,� 해외

시장�진출을�추진하는�계획

� 2015년� 파리협정(Paris� Agreement)� 체결� 이후� 新기후체제� 출범과� 함께� 우리나라는� 2030년

까지� 온실가스�배출� 전망치(BAU)� 대비� 37%� 감축� 목표.� 제7차� 전력수급� 기본계획에�의거하여�

2029년까지�전원�구성�중� 분산형�전원을� 12.5%로�확대할�계획

▪ EPRI� 보고서에� 의하면,� 향후� 5년� 이내� 직류� 기반� 디지털� 부하가� 전체의� 50%� 이상� 점유할� 것으

로� 예상되지만,� 기존� 시스템은� 전력� 손실이� 발생.� 직류� 전원을� 디지털� 부하에� 직접� 공급하는�

방법으로� 전력� 분야� 新기후체제의� 대응과� 신재생� 에너지� 확산� 생태계� 조성을� 위해� 해당� 기술

이�각광받고�있는�상황

◳ 기존�전력시스템의�한계

� 전통적인� 전력시스템의� 경우,� 대규모� 발전에� 따른� 장거리� 송전,� 화석에너지� 기반� 전력생산에� 따른�

비효율성으로�에너지�절감에�구조적인�어려움이�존재

▪ 또한� 전력저장이� 어려워� 생산과� 소비가� 동시에� 이루어져야� 하기� 때문에� 수급� 안정성을� 위해� 항상�

여분의�전력�예비율을�확보해야하는�비효율�발생

� 송배전�및� 스마트그리드�관련� 해외� 주요국은� 전통적� 전력시스템의�한계를� 느끼고,� 새로운� 전력

시스템을�추진하고�있는�상황

▪ 미국의� 경우,� 전력설비� 노후화,� 대규모� 정전,� 전력수요� 증가� 등을� 대응하기� 위해� 정보통신기술을�

접목한� 새로운� 개념의� 전력망� 비전� 제시.� 2003년� ‘Grid� 2030'에서� 스마트그리드를� 새로운� 전력

망�개념으로�수립하였으며,� 이후�전�세계적으로�스마트그리드가�새로운�전력시스템으로�확산

▪ 유럽의� 경우,� ‘06년� 신재생에너지� 보급� 확대� 및� 회원국� 간� 전력거래� 활성화를� 위해� ’Smart�

Grid� Vision� &� Strategy)를�발표하고� 23개국에서�실증�및�보급사업�추진�중

� 새로운� 전력시스템� 추진에� 따라,� 국내에서도� 계통연계형� 마이크로그리드,� K-MEG� 등을� 통하여�

정부지원과제로� 연구� 및� 실증이� 진행되고� 있으나,� 실증단지� 수준으로� 구현된� 상태이며� 본격적

인�시장�형성은�아직�없는�상황

◳ 기존�전력시스템의�한계

� 전통적인�전력시스템의�경우,� 대규모�발전에� 따른�장거리�송전,� 화석에너지�기반�전력생산에�따른�

비효율성으로�에너지�절감에�구조적인�어려움이�존재

▪ 또한� 전력저장이� 어려워� 생산과� 소비가� 동시에� 이루어져야� 하기� 때문에� 수급� 안정성을� 위해� 항상�

여분의�전력�예비율을�확보해야하는�비효율�발생

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▣�▣�에너지수요관리�▣�▣

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� 송배전� 및� 스마트그리드� 관련� 해외� 주요국은� 전통적� 전력시스템의� 한계를� 느끼고,� 새로운� 전력시

스템을�추진하고�있는�상황

▪ 미국의� 경우,� 전력설비� 노후화,� 대규모� 정전,� 전력수요� 증가� 등을� 대응하기� 위해� 정보통신기술을�

접목한� 새로운� 개념의� 전력망� 비전� 제시.� 2003년� ‘Grid� 2030'에서� 스마트그리드를� 새로운� 전력

망�개념으로�수립하였으며,� 이후�전�세계적으로�스마트그리드가�새로운�전력시스템으로�확산

▪ 유럽의� 경우,� ‘06년� 신재생에너지� 보급� 확대� 및� 회원국간� 전력거래� 활성화를� 위해� ’Smart� Grid�

Vision� &� Strategy)를�발표하고� 23개국에서�실증�및� 보급사업�추진�중

� 새로운� 전력시스템� 추진에� 따라,� 국내에서도� 계통연계형� 마이크로그리드,� K-MEG� 등을� 통하여�

정부지원과제로� 연구� 및� 실증이� 진행되고� 있으나,� 실증단지� 수준으로� 구현된� 상태이며� 본격적

인�시장�형성은�아직�없는�상황

◳ 수용가의�직류�가전기기�증가�및� 분산전원�연계�증가

� 신재생� 에너지� 생산이� 증가함에� 따라,� 신재생� 에너지원으로부터� 생산된� 직류� 전력은� 교류인� 전력

계통과� 연계시키기� 위해서� 전력변환기를� 통해� 교류로� 변환하여야� 하는데,� 이� 과정에서� 전력� 손실

을�수반

� 가정에서� 사용하는�대부분의� 가전제품의� 경우,� 공급되는� 교류� 전력이� 아닌� 기기� 내에서� 직류로�

변환한� 전력을� 소비.� 특히,� 최근� 정보화� 사회의� 급속한� 발전으로� 인해� IT관련� 디지털� 기기들이�

확대되고�있는�실정

� 전기를�사용하는�고객들이�현재의� 수준보다�월등히�높은�고품질의�전력서비스를�요구하고�있는�

실정이며,� 고객에게� 전기를� 공급하는� ‘배전’을� 직류� 형태로� 제공하는� 직류� 배전으로� 전환할� 경

우,� 새로운�프리미엄�전력서비스의�비즈니스�모델�창출이�가능할�것으로�전망

� 전력계통에서� 직류를� 사용하는� 경우는� 송전급에서� 장거리� 전력전송,� 다른� 주파수� 간이� 전력계

통�연계�등을�목적으로�사용되어�옴.� 최근,� 수용가의�직류�가전기기가�증가하고,� 직류로�전력을�

생산하는�분산전원의�연계가�점점�증가하고�있어�수용가에�직접�직류를�공급하는�이슈가�부상

▪ 핀란드의� 경우,� Suur-Savon� 전력社는� 송전급에� 사용� 중인� HVDC와� 유사한� 구조를� 통해,� 부하는�

많지� 않으나� 선로길이가� 긴� 교류(AC)� 특고압� 선로를� 저압직류(LVDC)로� 변환� 후� 수� km� 전송하고�

다시�교류(AC)로�변환하여�수용가에�전력을�공급하는�배전시스템�연구

▪ 한국전력공사� 전력연구원의� 경우,� 수용가의� 직류전원� 수요에� 대응하고� 고품질� 전력공급과� 신재생

에너지원의� 효율적� 연계가� 가능한� 직류� 배전망과� 요소기기� 설계를� 위한� ‘LVDC� 배전계통� 및� 요소

기기�설계’� 연구를�수행�중

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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*�출처� :� 삼성물산�보도자료,� 2008

[� 수용가�내�직류� 배전기술�개요� ]

◳ 수용가의�직류�가전기기�증가�및� 분산전원�연계�증가

� 전체� 에너지원을� 포함하는� 국내� 총� 에너지� 수요는� 2015년에� 1.3%� 증가한� 285.3백만� toe,�

2016년에는� 3.0%�증가한� 293.9백만� toe� 예상되며�에너지�수요가�꾸준히�증가하는�추세

▪ 2016년은 국내 경기 회복으로 총 에너지 수요가 경제성장률과 비슷한 수준으로 회복할

것으로 전망

▪ 에너지원별로는� 석탄,� 원자력,� 전력의� 수요가� 증가하는� 추세이며,� 전력의� 경우� 가정� 및� 상업용이�

2015년�전력�수요�증가를�주도하였으며� 2016년에는�산업용이�증가를�주도하는�추세

� 전력� 소비� 추이를� 살펴보면,� 외환위기로� 경제가� 급속히� 위축된� 1998년을� 제외하고는� 꾸준히�

증가하는�추세

▪ 2011년 이후 수요관리가 크게 증가하여 전력 소비 증가세가 추세적으로 둔화하는 가능

성을 보이나, 최근 기온의 영향으로 냉난방용 전력 수요가 증가하는 등 전력 소비는 지

속적으로 증가할 것으로 전망

� 전력�소비의�지속적인�증가에� 따라,� 전력�수요� 또한� 꾸준히� 증가하고�있는� 추세이며� 한정된� 자

원을�더�효율적으로�활용�및� 관리할�수� 있는�연구개발�및� 시스템�필요성이�증대

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▣�▣�에너지수요관리�▣�▣

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*�출처� :� 한국전력공사�전력통계속보

[� 전력� 소비� 추이� ]

◳ 전�세계�송배전�설비�교체�수요�증가�및� 스마트그리드�산업�투자�확대

� 이머징(Emerging)� 국가의� 산업화� 수요,� 미주/구주� 국가� 노후화� 교체� 수요,� 인동� 등� 후발� 발주국

가�등장에�의해�송전/변전/배전기기�산업이�확대하고�있는�추세

▪ 비OECD 국가가 다수 포함되어 있는 아시아 이머징 국가의 산업화 진전과 경제성장 지속

으로 원전을 포함한 발전 및 송배전 설비 등 인프라 투자의 확대 필요성 증가

▪ 미국과�서유럽의�노후된� 송배전� 설비와� 전력망으로�인한� 전력품질� 저하와� 전력손실을�방지할� 목적

의�교체�수요량�증가

▪ 원전�등�발전설비에�대한�중장기�계획이�확정되고�실천이�예상되는�인도�등�후발�발주국가�등장

▪ 유가� 상승에� 힘입은� 화공� 설비투자� 확대와� UAE� 등� 관광도시개발이� 진행� 중인� 중동국가� 내� 설비

투자�확대

▪ 전력�공급의�효율성�증대를�위한�전력�손실률�목적의�송배전�신규투자�확대

▪ 세계� 전력� 비즈니스의� 판도를� 바꾸기� 위한� 신성장� 동력원으로써� 미국을� 비롯한� 전� 세계� 선진국가

의�스마트그리드�선택�이슈가�전력�공급�시스템의�확장�유도

▪ 스마트그리드는� 효율적인� 전력소비를� 유도해� 발전� 및� 송배전에� 대한� 막대한� 투자비용을� 줄일� 수�

있으며,� 작은�투자로�큰� 효율을�나타낼�수� 있는�신개념�전력망�사업으로�평가

▪ 풍력,� 태양광� 등� 신재생� 에너지� 사용� 확대� 및� 각국에서� 도입� 혹은� 확대를� 추진하고� 있는� 신재생�

에너지�의무할당제�도입을�위한�사전지원�활동이�확대

� 자원보유국인� 중국,� 인도,� 중동� 그리고� 아프리카의� 전력수요� 증가와� 중남미� 지역의� 사회� 간접

자본�투자�확대� 기조,� 베트남,� 인도네시아�등� 아시아�이머징� 국가의�투자�확대,� 미국/유럽의� 설

비교체와� 전력망� 업그레이드� 투자확대� 등이� 지속될� 것으로� 전망되어,� 송배전� 기기산업은� 확대

될�것으로�전망

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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나.� 핵심�플레이어�동향

◳ 유럽의�전력�시스템�시장�선도

� 송배전�및�스마트그리드�등의�전력�시스템�시장은�스위스의�전력�및� 자동화�기술�분야�선도�기업� ABB,�

프랑스의�전력� 업체� ALSTOM,� 그리고�독일의� SIEMENS� 등이�주도하고� 있어,� 유럽이� 전력� 시스템�시장

을�선도하고�있는�추세.� 그� 외� Schneider-Electric,� Emerson� Network� Power,� Eaton� 그리고� Johnson�

Control� Inc�등이�기술을�주도

� 전� 세계� 전력시스템� 관련� 시장을� 주도하고� 있는� ABB의� 경우,� 2013년부터� ‘Nupharo� Park� 프

로젝트’를� 통해� MVDC-LVDC� 통합� 전력공급� 모델� 실증사업을� 추진하고� 있으며,� 이를� 통해� DC�

기반의�새로운�비즈니스�모델�발굴

▪ 또한,� HVDC� 변환시스템� 설계� 및� 시험기술,� HVDC� 시스템� 운영기술,� 멀티터미널� HVDC� 기술� 그

리고� DC� 케이블� 설계� 운영� 기술� 등� HVDC� 송전� 시스템과� 관련하여� 전� 범위에� 걸친� 기술개발을�

진행�중�

* 출처 : Journal of the Electric World, 2015.07

[� ABB의� DC� 마이크로그리드�실증� ]

� 이탈리아� CESI에서는� 2006년에� DC� 배전�계통의�연구를�시작하여,� 고장으로�인한�외란이�발생

할� 때와� 정상상태에서의� 특성을� 분석하였으며,� 이후� 400V의� LVDC� 마이크로그리드를� 제안하

고� DC망의�제어�전략과�최적화�방법을�연구

� 핀란드의� Suur-Savon� Electric이� 2012년부터� 특고압� 교류배전망을� 저압� 직류� 배전망으로� 전

환하여�실증�운영

� ALSTOM은� 다국적� 운송� 및� 발전� 설비/전력� 기술� 분야의� 선도� 기업으로서� 발전,� 전력망(전기�

그리드),� 운송� 3개의� 글로벌� 사업본부로� 구성.� ABB,� SIEMENS와� 함께� 세계� 초고압직류

(HVDC)� 시장을� 과점하고� 있으며,� 초고압직류(HVDC)� 원천기술을� 이전하는� 방식� 등으로� 국내

의�한전과�함께� KAPES를�설립하여� HVDC� 프로젝트를�진행

▪ 스마트�그리드�및� 초고압직류(HVDC)용� 전류형� 컨버터(LCC)� 및� 전압형� 컨버터(VSC)� 솔루션,� 스마

트� 제어� 시스템,� 그리드의� 새로운� 직류� 회로� 차단기,� 변전소(Substations),� 그리드� 시스템(Grid�

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▣�▣�에너지수요관리�▣�▣

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Systems)� 등을�대상으로�사업을�진행

▪ 최근�미국의� GE의� ALSTOM�전력�및�그리드�사업�인수로�향후�전력�분야�시너지�효과�기대

� SIEMENS는�세계적인�전기·전자�선도기업으로�발전,� 송·배전,� 스마트�그리드�솔루션,� 전력�에너

지의�효율적인�솔루션뿐만�아니라�해상�및� 복합�화력발전�터빈�등의�친환경�기술�사업을�운영

▪ 세계� 초고압직류(HVDC)� 시장을� 선도하는� 기업� 중� 하나이며,� 효율적인� 장거리� 친환경� 송전,� 전력�

망�간의�전용�전력�교환�실현,� 분산형�전원시스템�및� 전력망의�연계�등� 혁신적�솔루션을�개발

� SIEMENS의� 스마트� 그리드� 솔루션의� 경우,� 지능화� 배전� 전력망� 극대화.� 최적화된� 에너지� 관리�

제품군을�통해�개방적이고�유연한�구조의�솔루션을�제공

▪ 전력화� 및� 송·배전을� 위한� 솔루션� 개념인� 통합� 자동화� 전력� 시스템(Totally� Integrated� Power)을�

통해�적용

▪ 자체� 소프트웨어를� 사용하여� 전력망의� 기본� 입안� 단계부터� 설치,� 운전� 및� 서비스에� 이르기까지의�

턴키�솔루션을�제공

� 유럽의� 주요� 플레이어들은� 미국,� 일본,� 중국과� 달리� 자국� 내의� 수요는� 적으나� 전력기기� 및� 전

력시스템�분야를�주도하고�있는� 형태로,� ABB의� 경우�세계�최초로� 직류� 송전에�대한�연구�개발

에� 착수한� 바� 있음.� SIEMENS와� AREVA도� 직류� 송전의� 제작,� 건설,� 운용,� 엔지니어링에� 다양

한�경험�보유

◳ 전력�시스템�시장�내� 중국의�급성장

� 최근� 중국의� 전력� 시스템� 시장도� 활성화되고� 있는� 추세로,� 2002년� 12월� 설립된� 국가지주회사

인� SGCC(State� Grid� Corporation� of� China)를� 중심으로� 송배전� 전력망� 구축� 및� 전력� 공급�

사업이�진행.� SGCC의�경우,� 국내의�한국전력공사와�같은�전력�운영사�역할을�수행

▪ SGCC는� 중국� 국토의� 88%에�해당하는� 부분에�송배전� 프로젝트�시행� 및� 구축하여,� 약� 11억� 명을�

대상으로�전력을�공급

▪ SGCC는�중국의� 전력망� 인프라�구축�투자�및� 스마트그리드�시장을� 3단계� 프로젝트에�의하여� 주도� 및�

운영.� 3단계�프로젝트는� ‘1特4⼤’전략으로� ‘Strong� Smat� Grid’를� 2020년까지�전면�건설할�계획

▪ ‘1特4⼤’전략이란� 초고압� 전력망을� 기간� 전력망으로� 하는� 스마트그리드� 건설과� 대형� 수력발전,� 대

형� 화력발전,� 대형� 원자력발전,� 대형재생에너지� 발전� 기지의� 집약� 발전을� 촉진해� 전력� 발전방식�

전환을�실현하기�위한�전략

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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단계 주요내용 투자금액

1단계(2006-2010)

Ÿ 기술�표준의�윤곽을�잡고,� 기술과�장비� 개발

Ÿ 228개의� 파일럿� 프로젝트� 수행� 및� 스마트그리드� 구축�

계획� 수립

약� 5,500억�위안

2단계(2011-2015)

Ÿ 신뢰할�수�있는�전국적인�송전� 그리드�건설

Ÿ 스마트그리드� 관리� 운영� 시스템,� 스마트� 미터의� 광범위

한�보급

약� 2조� 위안

3단계(2016-2020)

Ÿ 건설� 예정된� 석탄,� 수소전기,� 원자력,� 풍력� 발전� 시설에�

송전� 네트워크� 연결을� 통해� 중국의� 전국� 그리드� 구축�

완성

약� 1조� 위안

*�출처� :� SGCC

[� SGCC의� 3단계� 프로젝트� ]�

� SGCC에서는� 2020년까지� 총� 4조� 위안을� 투자하여�발전,� 송전,� 배전,� 전력사용,� 전력제어� 등에�

정보화,� 디지털화,� 자동화,� 양방향화의� 스마트그리드� 구축� 계획� 확립� 및� 시행할� 예정.� 특히,� 초

고압�직류송전�및�스마트그리드�건설에�역점을�두고�있음

� 중국의� 경우� 2000년대� 초반까지는� ABB,� SIEMENS,� AREVA와의� 기술� 협력을� 통하여� 기술이

전을� 진행하였으며,� 이후� 서전,� 서안,� C-EPRI� 등� 국영회사� 및� 정부기관� 중심으로� 한� 독자적인�

기술�개발

◳ 국내�전력산업의�중소기업�비중은�미미한�상황

� 송배전�및�마이크로그리드를�포함하는�전력산업은�대규모의�투자가�소요되고�투자비�회수에�장

기간이� 소요되며,� 고품질의� 설비,� 기자재� 조달,� 시공� 및� 유지보수가� 필수적인� 산업.� 특히,� 송배

전� 분야는� 망(network)� 사업으로�총� 자산� 중� 비유동� 자산의� 비중이� 약� 94%를� 점유하는�장치

산업으로�자연독점�요소가�강한�산업임

▪ 한국전력공사는�전력산업�분야에서�독점적�지위를�가지고�있음

� 한국전력공사의� 경우,� 최근� 직류� 송배전� 프로젝트를�통해� 효율적인� 에너지� 활용을� 위한� 기술을�

개발하고� 있으며,� 대표적으로� HVDC� 송전� 프로젝트� 및� 저압� DC� 배전망� 독립성� 실증� 연구가�

있음

▪ 한국전력공사는� 150MW의� 2회선으로� Bipole� 형식을� 적용하여� 제주-해남을� 연결하는� ±180kV,�

300MW급�해저�케이블� 101km� 규모로�운전�중에�있음

▪ 제주의�전력� 수요�증가에� 따라�제주-진도를�연결하는� ±250kV,� 400MW급� 해저�케이블� 113km를�

구축하였으며� 200MW의� 2회선� Bipole� 형식을�적용하여� 2014년부터�본격적으로�가동을�시작

� 한국전력공사가� 건설� 예정인� 북당진-고덕� 간의� HVDC� 건설은� 국내� 최초의� 육상� HVDC� 건설�

사례가� 될� 것으로� 보임.� 케이블은� DC� ±500kV,� 1.5GW급� 1회선,� 통신� 24Core� x� 2선으로� 구

성됨.� 100%� 국내� 기술이� 확보되지�않아� KAPES와� 수의� 계약을�체결하였고,� ALSTOM과� LS산

전에서�변환설비를�납품

▪ 직류�송배전� 분야는� 현재� 국내의� 기술로는� 100%� 개발이� 어려운� 상황이며,� 해외� 주요� 선도기업의�

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▣�▣�에너지수요관리�▣�▣

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기술�및�제품을�받고�있는�상황

▪ HVDC� 국산화� 개발을� 위해� LS산전,� LS전선,� 대한전선과� HVDC� 실증단지를� 건설.� 기존� 교류� 철탑

의�하단을�직류선로로�활용하여�건설

� 배전사업의� 경우,� 한국전력공사는� 다양한� 환경에서� DC배전의� 효율성과� 활용도를� 증명하는� 국

내�연구를�진행

▪ 최근� 전남� 진도군� 서거차도� 60가구� 60kW의� 부하에� 디젤,� 태양광,� 풍력,� ESS,� 수용가를� 모두� 통

합하는� DC� 배전망을�설계�및� 구축

▪ DC배전�실증연구와�함께� DC� 저압�배전기기의�개발도�함께�추진

� 한국전력공사는� 브랜드� 파워를� 이용한� 중소기업� 협력사� 기자재� 홍보� 및� 해외시장� 개척을� 지원

하고�있으며,� 두바이�및�아프리카�내�전시회에�홍보관�운영

▪ 두바이� 국제전기전시회에는� 송배전� 분야와� 관련하여� 14개� 중소기업이� 참가.� 국제전기,� 금화전기,�

남성기업사,� 동남석유공업,� 릴테크,� 비츠로머티리얼,� 비츠로테크,� 에스앤에스,� 에이피앰� 테크놀러지

스,� 엔지피,� 용성전기,� 케이피일렉트릭,� 콥스,� 피앤씨테크�이상� 14개社

▪ 아프리카� 유틸리티� 주간에는� 송배전� 분야와� 관련하여� 10개� 중소기업이� 참가.� 삼화콘덴서,� 비츠로

테크,� 제룡전기,� 중원전기,� 동우전기,� 유케이비,� 인텍전기전자,� 케이피일렉트릭,� 이피아테크,� 한산에

이엠에스테크�이상� 10개社

� LG� CNS는� 2013년� 태양광발전소에� 에너지� 저장장치(ESS)와� 에너지� 관리시스템(EMS)을� 구축

해�발전소의�전력�생산�효율성과�경제성을�극대화하는�마이크로그리드�솔루션�출시

▪ LG� CNS는� 제주스마트그리드�실증단지� 구축� 사업� 참여� 경험을� 바탕으로� 마이크로그리드�솔루션을�

개발했으며,� LG�솔라�에너지의�태안�태양광발전소에�시험�적용하여�실증작업�진행

� 최근� 서울대에� 국내� 최초로� 캠퍼스� 마이크로그리드� 구축� 기술개발� 및� 실증사업이� 진행되고� 있

으며,� 해당� 사업에는� 마이크로그리드� 구성요소와� 시스템� 분야의� 대기업과� 중소기업이� 골고루�

참여

▪ 대기업으로는� LS산전(전체� 계통� 감시� 및� 운영� 시스템)과� LG전자(태양광� 및� ESS� 제어� 시스템)이�

참여

▪ 중소기업으로는� 인코어드(전력사용� 데이터� 수집� 및� 분석)과� 필링크(에너지� 소비패턴� 모델링� 설계)�

등이�참여

� 전력산업� 관련� 중소·중견기업들은� 송배전� 및� 마이크로그리드� 관련� 전력� 기자재� 제조업체로,� 대

다수의� 업체들은� 영세한� 기업구조로� 연구개발� 투자가� 미흡한� 상황.� 또한,� 품목별� 전문화보다는�

다수� 중소기업이� 수평적으로� 분포되어� 한정된� 시장을� 분할함으로써� 업체� 급증� 및� 생산설비� 과

잉,� 기업이윤�하락�등� 과잉�경쟁을�초래하고�있는�상황

� 전력산업은�설계,� 시공,� 제조,� IT� 등과�같은�산업�전반의�융·복합적�요소를�내재.� 최근�스마트그

리드로�대변되는�전력� IT의� 경우�전기와�정보통신의�융·복합�과정에서�일어나고�있으며,� 이러한�

기기들의�설계�및�설치,� 시공�분야에서도�다양한�기술이�개발되고�있는�추세

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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� 케이피일렉트릭은�전력용�변압기와�배전� 변압기를�전문�생산하는� 기업으로�국내�최초로�알루미

늄� 변압기를� 개발� 공급.� 배전용� 변압기류,� 개폐기류,� 차단기류,� 피뢰기� 등을� 생산하는� 제룡전기

는� 2006년� ABB로부터� 지중� 매설형� 고체절연변압기(Solid� Insulation� Distribution�

Transformer)� 사업권을�인수하여,� 3년�동안�개발을�진행하였으며�국산화에�성공

▪ 케이피일렉트릭의� 경우,� 국내� 한국전력공사를� 비롯한� 전� 세계� 전력회사의� 배전사업을� 위한� 변압기

를� 공급.� 주요� 제품으로는� 파워변압기,� 배전변압기,� 몰드변압기,� 특수목적용변압기(정류기용,� 광산

용,� 전기로용),� 리액터�등이�존재

� 전남에� 전국� 최초로� 산업단지를� 대상으로� 하는� 마이크로그리드� 실증사업이� 추진될� 예정이며,�

나주�동수농공단지에�추진될�이� 사업은�전남의�에너지� 전문� 연구기관인�녹색에너지연구원이�주

▪ 대학,� 연구기관,� 기업이� 참여해� 산업단지� 내� 공장들의� 전력� 공급� 안정성을� 높이고� 스마트� 관리를�

통한�에너지�효율�및�생산성을�향상하는�계통연계형�MG를�구축해�실증하는�것

� 국내�종합�콘덴서�제조업체인�삼화콘덴서는�최근�자동차�산업�내� 수요의�증가로�성장하고�있는�

추세

▪ 2016년� 신성장�동력�제품군은� DC-Link� Capacitor(이하� DC-Link� 콘덴서)

▪ 국내는� 현대모비스를� 통해� 현대차� 하이브리드� 모델� ‘아이오닉’,� 기아차의� ‘니로’� 공급,� 해외는� 델파

이를�통해�볼보,� BMW�向� 제품�공급�본격화

� 전기,� 전문소방,� 정보통신� 분야의� 설계,� 시공,� A/S,� 감리� 등� Total� Service� 기업인� 미래이엔시

는� 154kV� 초고압�지중�송전시스템을�주력사업으로�성장해�온�국내�지중송전기술�선도�기업

▪ 국내�최초로�프리몰드�조립식�접속재,� 폴리머애자,� 광복합�케이블을�초고압� System에�적용하여�획

기적인�전력품질�향상에�기여

▪ 운전� 중� 상시� 케이블� 온도� 감시시스템을(DTS)� 국내최초로� 삼상전자의� 주전력� 인입선에� 공급하여�

최적의� 조건으로� 사용하고� 있으며� DTS는� 케이블의� 미묘한� 온도차를� 감지하여� 미연에� 정전사고를�

방지할�수� 있는�기술

▪ ‘삼성에버랜드(주)� 154kV� 지중� T/L� 공사’,� ‘용산민자역사� 154kV� 인입공사’,� ‘삼성SDI� 154kV� 전력

설비공사’� 등을�진행�

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▣�▣�에너지수요관리�▣�▣

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구분 에너지수요관리

주요내용 송배전 마이크로그리드

주요�

제품/기술

LCC� 컨버터,� VSC� 컨버터,� Multi-terminal�

HVDC� 시스템,� DC� 차단기,� HVDC,� LVDC,�

MVDC,� 광역계통�감시제어기술(WAMAC),�

AC-DC� 복합계통�계획�및�해석기술,� 변전기기�

예방진단기술,� 초고압�직류가공선로,� 송전선로�

주변�전자계�및� 소음측정�기술,� 초전도�한류기,�

초전도�케이블�등

PCS,� STS/IED,� Network� Gateway,� Micro� Grid�

EMS,� 정류기,� 인버터,� 전력�변환기,� 보호협조�

기술,� 전압제어�기술,� 배터리,� 제어센터�등

해외기업

ABB,� ALSTOM,� SIEMENS,� Schneider-Electric,�

Emerson� Network� Power,� Eaton,� Johnson�

Control� Inc,� Suur-Savon� Electric,� CEPRI,�

Hitachi,� Mitsubishi,� Toshiba,� etc.

ABB,� ALSTOM,� SIEMENS,� Schneider-Electric,�

Emerson� Network� Power,� Eaton,� Johnson�

Control� Inc,� Suur-Savon� Electric,� CEPRI,�

Hitachi,� Mitsubishi,� Toshiba,� NTT,� Panasonic,�

Canadian� Solar,� etc.

국내기업

한국전력공사,� 현대건설,� 삼성물산,� 대한전선,� LS,�

효성,� 일진전기,� LS산전,� 에스앤에스,� 금화기전,�

콥스,� 용성전기,� 미래이엔시�등

한국전력공사,� 고려대학교,� (주)S.E.T,� 삼성물산,�

삼성건설,� (주)케이디파워,� 효성,� 삼성� SDI,�

포스코� ICT,� 코캄�등

중소기업�

참여정도◔ ◔

중소기업�

시장점유

정도

◔ ◔

*� 중소기업� 참여정도와� 점유율은� 주요제품� 시장에� 참여하는� 중소기업의� 참여규모와� 정도(업체수,� 비율� 등)를� 고려하여� 5단계

로�구분� (낮은�단계:�○� ,중간�단계(◔,� ◑,�◕)� 높은�단계:�●)

[� 핵심� 플레이어�분석�종합� ]

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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4.� 시장동향�및�전망

가.� 세계시장

Goulden� Report� 자료에� 의하면� 2015년� 세계� 송·배전� 시장규모는� 134,482백만� 달러로,� 연평

균� 성장률� 4.18%� 꾸준한� 증가세를� 보이고� 있으며,� 2019년� 약� 158,417백만� 달러의� 시장을�

형성할�것으로�전망

(단위� :� 백만� 달러,�%)�

구분 ‘13 ‘14 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19CAGR

('13~'19)

세계시장 124,136 129,325 134,482 140,103 145,960 152,061 158,417 4.18

*�출처� :� Goulden� Report,� The�World�Market� For� Transmission� &� Distribution� Equipment� and� System,� 2013

[� 세계� 송·배전� 설비� 시장규모�및� 전망� ]

� 세계� 송·배전� 설비� 품목별� 시장규모를� 살펴보면,� 제어� 및� 계측기� 품목의� 연평균� 성장률이�

8.9%로� 가장� 빠른� 성장을� 보이고� 있으며,� 그� 뒤를� 이어� 변환장치와� FACTS� 설비가� 각각�

4.89%,� 4.35%로� 높은� 성장률을�보이고� 있음.� 전체� 송·배전� 설비� 시장규모� 중� 변압기와� 전선�

및� 케이블�품목이�높은�비중을�차지하고�있으며,� 성장은�타�품목�대비�둔화되고�있는�추세

(단위� :� 백만� 달러,�%)�

구분 ‘13 ‘14 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19CAGR

('13~'19)

변압기 34,517 35,794 37,115 38,488 39,912 41,389 42,920 3.70

개폐장치 26,539 27,495 28,485 29,510 30,572 31,673 32,814 3.60

애자 및 금구류

19,826 20,603 21,414 22,253 23,126 24,032 24,974 3.92

전선 및 케이블

30,732 31,921 33,158 34,441 35,774 37,159 38,597 3.87

변환장치 863 905 950 996 1,045 1,096 1,150 4.89

FACTS 설비 3,653 3,812 3,977 4,150 4,331 4,519 4,715 4.35

제어 및 계측기

7,912 8,616 9,383 10,218 11,128 12,118 13,196 8.90

*�출처� :� Goulden� Report,� The�World�Market� For� Transmission� &� Distribution� Equipment� and� System,� 2013

[� 세계�송·배전�설비� 품목별�시장규모�및�전망� ]

� 전� 세계� 마이크로그리드� 시장은� 2020년까지� 연평균� 12.3%의� 높은� 성장� 예상.� 2013년�

5,947백만� 달러의� 규모에서,� 2015년� 7,500백만� 달러의� 시장� 규모를� 형성.� 꾸준한� 성장으로�

2019년� 12,010백만�달러�규모의�전� 세계�마이크로그리드�시장이�형성될�것으로�전망

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▣�▣�에너지수요관리�▣�▣

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(단위� :� 백만� 달러,�%)�

구분 ‘13 ‘14 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19CAGR

('13~'19)

세계시장 5,947 6,679 7,500 8,330 9,570 10,820 12,010 12.3

*�출처� :� 전력경제� Review,� KEMRI,� 2015

[� 세계�마이크로그리드�시장규모�및�전망� ]

� 신흥국� BRICS� 5개국(Brazil,� Russia,� India,� China,� South� Africa)은� 2020년까지� 4,470백만�

달러의� 마이크로그리드� 시장을� 형성할� 것으로� 전망되며,� 전� 세계� 시장보다� 2.4배� 높은� 연평균�

29.2%의� 성장률을� 보일� 것으로� 전망.� 특히,� 2020년� 기준� 전� 세계� 시장의� 약� 33.3%� 비중을�

차지할�것으로�기대

(단위� :� 백만� 달러,�%)�

구분 ‘13 ‘14 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19CAGR

('13~'19)

BRICS 시장 743 960 1,240 1,490 1,960 2,570 3,390 29.2

*�출처� :� 전력경제� Review,� KEMRI,� 2015

[� BRICS의�마이크로그리드�시장규모�및�전망� ]

� 마이크로그리드� 시장에서� 주요� 국가로� 급부상� 중인� 중국의� 경우,� 2020년까지� 2,020백만� 달러

의�시장�규모를�형성할�것으로�전망되며,� 연평균� 29.5%의�높은�성장률로�시장�확대

� 중국의�경우,� 지방지역의� 낮은� 전기품질과� 에너지� 효율이� 마이크로그리드� 개발� 및� 확산의� 성장

을� 견인하는� 요인.� 중국� 지방의� 정전시간(29.35시간)은� 도시지역보다� 월등히� 높아,� 마이크로그

리드�개발�수요�증대

▪ 지방정부�주도�다양한�사업을�진행�중에�있으며,� 특히�서부지역을�집중적으로�개발

(단위� :� 백만�달러,�%)�

구분 ‘13 ‘14 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19CAGR

('13~'19)

중국시장 330 427 553 664 876 1,156 1,526 29.5

*�출처� :�전력경제� Review,� KEMRI,� 2015

[� 중국의�마이크로그리드�시장규모�및� 전망� ]

� 인도의� 마이크로그리드� 시장은� 2020년까지� 1,190백만� 달러의� 시장� 규모를� 형성할� 것으로� 전

망되며,� 연평균� 36.3%의�높은�성장률로�급성장을�이룰�것으로�기대

� 인도의� 경우,� 확대되는� 전력수요에� 비해� 공급이� 늦어져� 마이크로그리드에� 대한� 관심이� 증가함.�

특히,� 1인당� 전력소비량은� 760kWh로� 세계적으로�가장� 낮은� 수준을� 기록.� 이에� 따라,� 전력� 수

요에�대응하기�위한�마이크로그리드�기술�개발

▪ 원조�또는�직접투자�등� 해외자금으로�사업�지속�확대

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

23

(단위� :� 백만�달러,�%)�

구분 ‘13 ‘14 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19CAGR

('13~'19)

인도시장 136 186 253 328 453 626 863 36.3

*�출처� :�전력경제� Review,� KEMRI,� 2015

[� 인도의�마이크로그리드�시장규모�및� 전망� ]

� 브라질은� 넓은� 지역에� 산재하여� 거주함으로써� 전기공급이� 어려운� 환경적� 요건에� 의해,� 마이크

로그리드에� 대한� 수요가� 급격히� 증가하고� 있는� 추세.� 브라질의� 마이크로그리드� 시장은� 연평균�

19.9%라는�높은�성장률로� 2020년까지� 520백만�달러의�시장�규모를�형성할�것으로�전망

▪ 아마존�지역은�브라질�전체�영토의� 45%를�점유하나,� 인구는� 3%에�불과한�지리적�한계

▪ 2003년� 정부가� LPT(Luz� Para� Todos)� 프로젝트를� 진행하여,� 마이크로그리드에� 적극적인� 투자를�

진행

� 러시아는�낮은� 전기보급률과�높은�송·배전�손실률(45%)이� 마이크로그리드�사업을� 견인하고�있

으며,� 2020년까지� 연평균� 24.8%의� 성장률로� 430백만� 달러의� 시장규모를� 형성할� 것으로� 전

▪ 약� 5백만�개의�농장과� 1천만�명�이상의�국민에게�전기�공급이�어려운�상황이라,� 마이크로그리드에�

대한�수요�증대

▪ 노후된�발전소에�잠재력이�높은�신재생�활용�사업을�중심으로�마이크로그리드�프로젝트�진행

� 남아프리카공화국의� 경우,� 연평균� 29.4%의� 성장률로� 2020년까지� 310백만� 달러의� 마이크로

그리드�시장을�형성할�것으로�전망

� 전� 국민의� 75%에게만� 전력을� 공급하고� 있으며,� 약� 45%� 국민은� 잦은� 정전을� 경험하고� 있는�

상황.� 이에�따라,� 대다수� 국민이� 전력부족을�경험하고,� 지역별�자구책을�모색하고자�마이크로그

리드�사업이�급속도로�성장하고�있는�추세

▪ 재원�부족으로�대부분�해외업체가�사업�개발�및� 투자

(단위� :� 백만�달러,�%)�

구분 ‘13 ‘14 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19CAGR

('13~'19)

브라질시장 145 174 209 234 285 348 424 19.9

러시아시장 92 115 143 161 207 264 339 24.8

남아공시장 51 66 86 103 135 179 236 29.4

*�출처� :�전력경제� Review,� KEMRI,� 2015

[� 브라질/러시아/남아공의�마이크로그리드�시장규모�및�전망� ]

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▣�▣�에너지수요관리�▣�▣

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� 진행� 중인� 마이크로그리드� 프로젝트� 중� 북미가� 70%,� 유럽이� 12%� 그리고� 아시아가� 10%� 수

준으로�현재�북미�지역을�중심으로�마이크로그리드�산업�발전

▪ 그�중,� 북미의�미국,� 아시아의�일본� 그리고�유럽� 국가들이�마이크로그리드�시장� 주도.� 향후�중국이�

주도하는�아시아�지역이�시장을�주도할�것으로�전망

▪ 미국의�경우,� 2013년�상용화가�완료되었으며,� 향후� 5년�내� 투자�규모는� 3,500백만�달러로�전망

� 미국의� 마이크로그리드� 설비용량은� 2014년� 약� 1.2GW에서� 2020년까지� 약� 2.8GW로� 증대될�

것으로�전망

▪ GTM� Research의� 2014년도� 통계� 자료에� 따르면,� 지역별� 마이크로그리드� 설비용량은� 뉴욕이� 약�

200MW로�가장�많고,� 설비�수는�캘리포니아가� 150여�개로�가장�큼

▪ 현재까지는�화석연료�기반의� 마이크로그리드�설비가� 90%�이상을�차지하나,� 최근� PV와�연계된�마

이크로그리드�추진�확대로� 2020년에는�재생에너지가� 26%를�차지할�것으로�전망

� 마이크로그리드의� 초기� 고객은� 주로� 병원과� 대학이었으나,� 최근� 비상전원� 기능으로� 군부대,� 경

찰서,� 소방서,� 가스충전소,� 수처리시설,� 공공센터�등으로�다양하게�확장

� 일본의� 스마트그리드�사업은� 마이크로그리드를� 중심으로� 발전하고�있으며,� 2003년부터� 신에너

지�및� 산업기술개발기구(NEDO)가�마이크로그리드�연구개발에�대규모�투자를�진행

▪ 일본�정부의� 마이크로그리드� 집중� 투자,� 승인� 프로세스� 단축� 등으로� 신재생에너지� 분야도� 함께� 성

장하고�있는�추세

� 중국은� 정부의� 전폭적인� 지원� 하에� 송·배전� 사업� 분야� 급성장을� 바탕으로,� 신흥� 강국으로� 부상

하고�있음

▪ 중국은� 정부의� 전폭적인� 지원� 하에� 향후� 2020년까지� 매년� 5GW� 이상의� 초대형� HVDC� 시스템�

건설�예정

▪ 중국의� 송전� 산업은� 주로� 국가전력망공사(State� Grid� Corporation� of� China,� SGCC)의� 주도� 하

에� ABB,� Alstom,� SIEMENS� 등의�세계적인�송·배전�관련�업체와�프로젝트를�진행하고�있음

� 최근� 중국이� 송·배전� 사업� 중� 가장� 많은� 투자를� 하고� 있는� HVDC� 송전� 시장의� 경우,� 2014년

부터� 2024년까지� 유럽의� 약� 2.3배� 규모로� HVDC� 프로젝트� 구축을� 위한� 가장� 많은� 투자를� 할�

것으로�전망

� 중국의� 2020년� 전력수요는� 최대� 1,272GW에� 달할� 것으로� 전망되며,� 2014년부터� 2019년까

지� 중국에� 총� 46,710km� 규모의� HVDC� 송전� 시스템이� 설치될� 것으로� 예상됨.� 이는� 동일시기�

전� 세계에�설치되는� HVDC�송전의� 67.4%에�달하는�규모

� 중국은� DC배전�시장도� DC� Data� Center,� DC� Commercial� Building� Network� 분야를�중심으

로,� 시장을�주도할�것으로�전망

� DC� Off-Grid/Bad� Grid� Telecommunications� 분야의� 경우,� 중국은� 2015년� 기준� 1,033백만�

달러의� 시장규모를�형성하고�있는� 것으로� 추정되며,� 2024년� 기준� 582백만� 달러의�시장을� 형성

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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할�것으로�예상.� 통신�타워�인프라�구축이�포화상태에�도달하여�성장률은�감소할�것으로�전망

� DC� Data� Center� 분야의� 경우,� 중국은� 2015년� 기준� 39백만� 달러의� 시장규모를� 형성하고� 있

는� 것으로� 추정되며,� 2024년� 기준� 2,333백만� 달러의� 시장을� 형성할� 것으로� 추정.� 중국은� 텐

진에� Tier� Ⅲ� 데이터�센터를� 2014년에�오픈하는�등� DC� Data� Center� 구축에�적극적인�활동을�

보이고�있음

� DC� Commercial� Building� Network� 분야의� 경우,� 중국은� 2015년� 기준� 1.3백만� 달러의� 시장

규모를� 형성하고� 있는� 것으로� 추정되며,� 2024년� 기준� 86백만� 달러의� 시장을� 형성할� 것으로�

추정됨.� DC� Data� Center� 분야가� 성장함에�따라� 빌딩용� DC전력� 공급� 시스템도� 동반� 성장하는�

추세

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나.� 국내시장

� 국내의� 마이크로그리드� 시장은� 2016년� 5,612억� 원에서� 연평균� 29.4%� 성장률로� 2019년� 1

조� 2억� 원의�시장을�형성할�것으로�전망

� 대기업� 및� 대형빌딩을� 중심으로� 에너지� 관리� 수요가� 증가하고는� 있으나,� 시장은� 초기단계.� 에

너지� 사용량이� 많고,� 투자비� 회수가� 용이한� 공장과� 빌딩에� EMS가� 우선적으로� 도입되고� 있는�

추세

� FEMS의� 경우,� 대기업을� 중심으로� 2013년� 2,096억� 원에서� 2020년� 1조� 1,152억� 원으로� 성장

할� 전망.� 산업� 및� 제조업� 분야는� 그간� 노후� 설비� 교체� 등을� 통해� 에너지를� 절감하였으나,� 최근�

에너지�관리에�대한�관심이�증대하여�마이크로그리드�개발의�수요�증대

▪ BEMS의� 경우,� 대형� 건축물을� 중심으로� 확대되고� 있으며,� COEX,� 삼성� 서초� 사옥,� SK케미칼� 연구

소�등의�대형�건축물은�민간�자체적으로� BEMS를�구축하여�에너지�절감

▪ BEMS�시장은� 2013년� 494억�원에서� 2020년� 3,790억� 원의�규모로�성장�전망

▪ HEMS는� 가전사,� 통신사,� 건설사에서� 에너지� 관리가� 가능한� 스마트� 가전,� 서비스� 플랫폼을� 개발하

여�보급하는�등� 현재�초기�시장을�형성하고�있는�단계

(단위� :� 억원,�%)�

구분 ‘13 ‘14 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19CAGR

('13~'19)

국내시장 2,590 3,351 4,337 5,612 7,262 9,397 12,159 29.4

*�출처� :� 미래성장동력�확충을�위한� Post-에너지�신산업�육성방안�연구,� EnerIdeas,� 2015

[� 국내�마이크로그리드�시장규모�및�전망� ]

� 2015년� 국내� 전기산업� 전망에� 따르면,� 한전� 및� 6개� 발전사의� 설비투자� 계획에� 의해� 2015년

에는� 18조� 4,790억� 원으로� 2014년에� 비해� 생산� 측면의� 규모가� 소폭� 감소할� 것으로� 보이나,�

송·배전�설비는� 2,000억�가량�증가할�것으로�전망됨

� 국내� 전기산업� 생산� 동향� 중� 송·배전� 설비� 분야에� 속하는� 변압기,� 배전� 및� 제어기,� 차단기,� 전

선� 그리고� 회로접속� 및� 보호기� 품목의� 생산을� 살펴보면,� 2015년도� 34,431십억� 원� 규모에서�

2019년� 35,895십억�원� 규모로�소폭�상승할�것으로�전망

(단위� :� 억원,�%)�

구분 ‘13 ‘14 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19CAGR

('13~'19)

국내시장 33,876 33,247 34,088 34,531 34,980 35,435 35,895 1.3

*�출처� :� 2012년까지�통계청,� 2013~2015은�통계청,�소재부품통계,�설문조사로�추정

[� 국내� 송·배전� 시장규모�및� 전망� ]

� 국내의�송·배전�시장은�주로�한국전력공사를�중심으로�사업을�진행하고�있으며,� 해당�사업�내�일부

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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를�중소기업과�협력하여�진행하고�있는�형태가�대부분.� 최근�한전은�송·배전�분야의�기술�경쟁력을�

갖춘�중소기업들을�대상으로�해외�진출을�지원해주면서�수출�및�판로�개척을�지원하고�있는�추세

▪ 주요 수출품목으로는 전선, 변압기, 차단기 등의 전력용 기기 강세

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5.� 기술동향�및�이슈

◳ 신·재생에너지�지능형�전력망의�전기자동차�충전�시스템�적용�추세

� 신·재생에너지� 지능형� 전력망과� 연계한� 지역� 단위� 독립형� 전기� 충전소� 시스템� 설치� 활용� 방안

은� 전기자동차� 보급� 활성화뿐만� 아니라,� 신·재생에너지� 전력을� 활용한� 지역단위� 전력� 수급에�

지대한�영향을�줄�것으로�전망

� 현재� 국내에서� 전기자동차� 충전소의� 전력공급은� 한국전력으로부터� 수전하는� 방식이� 주로� 적용

되나,� 환경� 측면에서� 태양광� 발전시설,� 소각시설의� 폐열을� 이용한� 발전시설� 등에서� 전력을� 공

급받는�신·재생에너지�활용�방식이�제안�

▪ 신·재생에너지� 발전� 전력을� 활용하는� 경우는� 발전� 공급� 용량이� 중앙� 전력� 공급� 용량에� 비해� 적을�

뿐만� 아니라,� 환경적인� 변화에� 따른� 전력생산이� 불완전하다는� 단점� 존재.� 이에� 따라,� 현재는� 완속�

충전기에�소요되는�전력의�전부�또는�일부를�신·재생에너지�전력으로�보완하는�충전방식이�적용�

� 신·재생에너지를�활용한� 전기자동차� 충전소� 설치는� 중앙� 전력� 공급이� 불완전한�도심� 외곽의� 지

역에서� 유용하게� 사용될� 수� 있으며,� 향후� 지능형� 전력망과� 연계해� 주변의� 신·재생에너지� 자원

의�활용�범위를�넓히고,� 향후�전력�수급�분산화에�크게�기여할�전망

▪ 대규모� 신·재생에너지� 발전� 단지로부터� 발생된� 전력을� 지방의� 신·재생에너지� 발전� 통합� 운영소를�

통해� 전력을� 비축해� 두었다가� 전력� 공급이� 필요한� 시간에� 부족한� 전력을� 마이크로� 전력망을� 통해�

공급

� 실시간으로 전력을 공급하는 중소형 규모의 마이크로 그리드 전력망과 연계한 신·재생에너

지 충전시스템은 급속 충전 전력 공급 시설 건설비용 및 운영비용을 줄일 수 있고, 중앙

전력 공급 방식만으로 부족한 충전 시설의 전력을 안정적으로 공급하는 데 기여할 것으로

기대

� 이미� 해외에서는� 실증� 사례가� 존재하며,� 국내에서도� 이를� 벤치마킹하여� 신·재생에너지를� 활용

한�전기자동차�충전�시스템�개발에�많은�투자를�하고�있는�추세

▪ 2009년� 2월,� 덴마크� 정부는� 에너지� 기업들� 및� 민간� 연구개발� 기관들과� 함께� 전기� 자동차� 충전소

를�통해�풍력�발전�전력을�전기자동차에�공급하는� EDISON�프로젝트를�추진

▪ 프랑스는 유럽에서 가장 많은 전기자동차를 보유(8천대)하고 있으며, 2012년까지 신축건

물에 전기 자동차 충전소 설치 의무화, 공동주택 설치지원, 15억 유로 규모의 지원체계

확립 등 충전인프라 구축과 관련된 14개의 전략을 수립하고 2020년까지 충전 인프라 구

축에 40억 유로, 충전소 설치에 15억 유로, 전력망 확장에 총 7억 5000만 유로를 투자

◳ DC배전�분야의�기술개발�활발

� DC배전� 분야의� 기술동향은� DC송전� 분야� 대비� 기술개발이� 미흡한� 상태지만,� 지속적인� 연구개

발�진행�중

� 전압� DC배전� 시스템인� LVDC� 배전은� 현재� 실증� 단계에� 있는� 기술로,� 태양광� 및� 에너지저장시

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스템(Energy� Storage� System,� ESS)과� 연계가�용이한�특징이�있음

� 중전압� DC배전� 시스템인� MVDC� 배전은� 현재� 기술개발이� 미비한� 상태이며,� 표준화� 및� 개방형�

전력망�아키텍처�구축�단계에�있음

� DC 데이터 센터의 경우, DC 48V 및 Hybrid DC 575V 대비 효율성이 높은 것으로 입증된

DC 380V 배전이 적용되는 추세임. DC 마이크로그리드 시스템 설계 기술, 운영 기술 등에

대한 연구개발도 활발함

� DC배전� 기술군별� 기술동향은� DC배전� 시스템을� 수용가,� 빌딩,� 마이크로그리드� 등에� 적용하는�

실증�연구�및� 개발이�이루어지고�있는�추세임

▪ DC배전� 기술을� 거주지� 및� 빌딩에� 적용하여� 에너지� 절감� 실현� 및� 그린빌딩을� 건축함.� 또한,� 신재

생� 에너지� 기술과� 결합하여� Zero-Energy� 건물� 구축을� 목표로� 하고� 있음.� 특히,� 소비자� 패턴� 분석

을� 통해� 공급자� 중신에서� 소비자� 중심으로� 변해가는� 지능형� 전력망을� 구축하는� 방향으로� 기술� 개

발이�이루어지고�있음

IDC(Internet� Data� Center) DC� Home(수용가) DC� 배전망 DC�마이크로그리드

미국:� DC전원을�이용한� IDC�

구축�실증.� 기존� 3단계� 전력�

변환�단계를� 1단계로�간소화

(로렌스�버클리�국립연구소,�

LBNL)

미국:� 태양광�사용�주택가의�

DC배전� 효율성�시험� 및�

효율성�입증

(로렌스�버클리�국립연구소,�

LBNL)

핀란드:� 송전급에서�사용�중인�

HVDC와� 유사한�구조를�

배전시스템에�적용.� 초고압�

선로를� LVDC로�변환�후�

AC로� 변환하여�수용가에�

공급

(Suur-Savon)

미국:� DC� 마이크로그리드,�

전력용�반도체�응용� 변압기�

개발�중

(미국�전력�연구소,� EPRI)

일본:� IDC의�배전을�직류로�

교체하여� 1억� kWh의�

소비전력과� 35,000t의� CO2�

배출량�절감�목표

(NTT)

일본:� 거주지의� DC배전� 효과�

분석.� 에너지�효율� 향상�효과�

입증

(오사카�대학교)

일본:� 2007년� DC� 380V�

배전을�적용한�

마이크로그리드�실증연구�

수행.� 2012년부터�주거지역에�

적용� 연구

(NTT)

*�출처� :�WIPS

[� DC배전�기술군별�개발동향� ]�

◳ AC� 마이크로그리드�대비�각광받는� DC� 마이크로그리드

� 신재생� 에너지� 이용� 증대,� 에너지� 효율� 향상� 및� 서비스� 다양성� 제공� 및� 신뢰성� 향상이라는�

기술적� 특징을� 가기고� 있음.� 주요� 전력� 업체� 및� 전력� 운영사들은� 스마트� 그리드의� 핵심� 기

술�중� 하나인� DC� 마이크로그리드�관련�연구개발에�집중하는�경향을�보임

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▣�▣�에너지수요관리�▣�▣

30

*�출처� :� KEPCO� Research� Institute

[� 마이크로그리드� AC� 및� DC� 배전� 비교� ]

� 최근�각광받고�있는� DC� 마이크로그리드는� AC� 마이크로그리드와�비교하여�다양한� 이점이�존재

한다는�연구에�따라,� AC� 마이크로그리드를�대체하고�있는�추세

▪ 직류부하에�직접�전력을�공급함으로써�에너지�효율�향상

▪ 안정도,� 주파수�동기화�및� 무효전력�문제�개선

▪ 태양광,� 풍력,� 연료전지�같은� DC� 발전�시스템을� 2차� 전력변환�없이�직류�부하에�공급�가능

▪ 에너지�저장�시스템(ESS)을� 활용한�효율적인�전력�운용�가능

� 국내� DC� 마이크로그리드� 기술은� 한국전력공사의� 시스템� 설계� 및� 운영시스템� 기술을� 중심으로,�

전력회사들이� 인버터,� 배터리,� 제어센터� 등의� 구성기술� 연구개발� 진행� 중에� 있으며,� 삼성� SDI

의� 경우� ABB와의�협업을�통해�기술�경쟁력을�확보하고�있음

▪ 삼성� SDI의� 경우,� 리튬-이온�배터리�기술과�전력망에서�발생한� DC전력을�컨트롤하는� ABB의� PCS,�

EMS� 등의�기술을�활용해�마이크로그리드에�최적화된� ESS� 솔루션을�개발하고�판매하며�협업함

� 해외� DC� 마이크로그리드� 기술은� ◦미국과� 유럽,� 일본을� 중심으로� 다양한� 연구개발과� 비즈니스�

모델에� 대한� 실증을� 거쳐� 상업화� 초기단계에� 접어든� 상태.� 미국은� DOE(Department� of�

Energy)와�전력회사를�중심으로�진행되고�있는� DC� 마이크로그리드�기술개발의�중심지

▪ DC� 마이크로그리드� 기술과� 관련하여� ABB의� 경우,� 마이크로그리드� 배전� 제어� 시스템/하이브리드�

발전소의� 운용� 제어� 및� 안정화를� 담당하는� ABB의� Microgrid� Plus� System� 개발� 및� 분산� 전원과�

마이크로그리드를�경유하는� DC� 계통�제어�기술�개발을�진행�중에�있음

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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6.� 중소기업�시장대응전략

Factor 기회요인 위협요인

정책

Ÿ 국내의� 경우,� 전력� 수급� 기본� 계획� 및� 국가적�

차원의�정책을�바탕으로�연구개발�추진

Ÿ 주요� 선진국� 모두� 신재생� 에너지의� 중요성� 및�

에너지�효율성�증대에�많은�관심을�가지고,� 국가

적�차원에서�송배전/스마트그리드�관련�연구개발�

추진�및�법·지원제도�마련

Ÿ 주요� 선진국� 대비� 미흡한� 정부� 지원과� 대기업의�

주도

Ÿ 전기요금� 부다� 증가� 가능성� 및� 신기술� 이용� 거

부감

Ÿ 주요�선진국�대비�국내�정책은�미비한�상황

산업

Ÿ 최근� 기후변화� 대책으로� 신재생� 에너지원과� 분

산전원시스템,� 에너지� 저장장치�등의� 직류전원과�

데이터센터,� 통신� 빌딩의� 고효율� 급전방식으로�

직류�배전이�부상

Ÿ 에너지� 수요� 증가와� 함께� 전� 세계� 송배전� 설비�

교체�수요�증가�및�스마트그리드�산업�투자�확대

Ÿ 전통적인� 전력시스템의� 경우,� 대규모� 발전에� 따

른�장거리�송전,�화석에너지�기반�전력생산에�따

른� 비효율성으로� 에너지� 절감에� 구조적인� 어려

움이�존재

Ÿ 실증단지� 수준으로� 구현된� 상태이며� 본격적인�

시장�형성은�아직�없는�상황

Ÿ 국내�전력산업의�중소기업�비중은�미미한�상황

시장

Ÿ 세계� 송·배전� 설비� 시장은� 지속적으로� 증가예상.�

2015년� 세계� 송·배전� 시장규모는� 134,482백만�

달러로,� 연평균�성장률� 4.18%�꾸준한�증가세

Ÿ 전� 세계� 마이크로그리드� 시장은� 2020년까지� 연

평균� 12.3%의�높은�성장�예상

Ÿ 에너지� 수요에� 따른� 국내� 마이크로그리드� 시장�

급성장�추세

Ÿ 한전을�중심으로�국내�송·배전�시장의�소폭�성장

Ÿ 정부의� 전폭적인� 지원� 하에� 중국의� 송·배전� 및�

마이크로그리드� 시장� 급성장.� 향후� 전력� 시장을�

주도할�것으로�전망

Ÿ 송·배전� 사업의� 경우,� 유망기술� 분야에� 대해서는�

중소기업의� 참여가� 저조한� 편이며,� 주로� 한전과�

대기업�및�글로벌�기업에�의해�프로젝트�진행

Ÿ 마이크로그리드� 사업은� 사업� 자체가� 실증단지�

구축�수준

기술

Ÿ 에너지�효율화를�위한� DC송·배전�및� 마이크로그

리드�관련�기술�개발�활발

Ÿ 신·재생에너지� 지능형�전력망의�전기자동차� 충전�

시스템�적용�추세

Ÿ LVDC� 및� MVDC� 분야� 중소기업의� 기술력� 활용�

가능성�확대

Ÿ HVDC의� 경우,� 중소기업에게� 높은� 진입장벽이�

존재

Ÿ 마이크로그리드�프로젝트의�경우,� 현재� 실증단지�

구축�수준으로�기술력�미흡

Ÿ DC송·배전� 기술의� 경우,� 주로� 해외� 기업에� 기술

을�의존하고�있는�상황

에너지�효율성�

증대�이슈

전력분야

중국�시장�

급성장

신·재생에너지

보급

활성화

전력분야�신기술�

트렌드�도래

에너지�자원�

연계/공유

움직임

정책적인�

저해요인�해소

중소기업의�시장대응전략

➜ 글로벌�시장� 트렌드�및� 중국�시장�확대에�따른� 국가�정책적�지원� 확대에�따라�시장이�빠르게�확대되고�있으며,� 이

를� 위한�구체적�목표시장�및� 연구개발�전략�수립

➜ 한국전력공사의� 지원� 하에� DC� 송·배전� 및� 마이크로그리드� 대형� 프로젝트� 내� 개발� 참여로,� 높은� 기술경쟁력� 및� 포

트폴리오�구축

➜ 대기업과의�연구개발�연계를�통해,� 국내시장�내� 에너지�수요� 관리�관련�시장� 진출전략�수립

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▣�▣�에너지수요관리�▣�▣

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7.� 중소기업�전략제품

가.� 중소기업�기술수요

� 중소기업,� 대기업‧공기업�등에�대하여�설문조사�및�방문조사를�통하여�기술수요조사를�실시

▪ 에너지수요관리�분야� 중소기업이� 관심� 있는� 기술개발과제에�대한� 수요� 분석� 결과,� 다음과� 같은� 제

품�및� 기술의�개발에�대한�수요�요구

� 중소기업이� 기술개발에� 관심이� 높은� 품목은� ‘IT기반� 고부가� 서비스� 기술’,� ‘전력� 유비쿼터스� 기

술’,� ‘지능형�전력망�플랫폼�기술’� 등의�품목과�관련된�기술개발과제를�다수�신청

주요품목과제건수 점유율

(%)평균증가율

(%)‘13 ‘14 ‘15 합계

IT기반고부가서

비스기술8 5 13 26 36.6 18

대용량전력수송

저장기술2 0 0 2 2.8 -100

마이크로그리드

기술2 0 0 2 2.8 -100

송ㆍ변ㆍ배전시

스템기술0 1 0 1 1.4 -

수요예측관리기

술0 0 1 1 1.4 -

전기안전기술 0 1 1 2 2.8 -

전력계통감시운

영기술3 0 1 4 5.6 -31

전력설비/기기개

발및진단기술2 1 1 4 5.6 -21

전력용신소재기

술1 1 0 2 2.8 -100

전력유비쿼터스

기술3 3 4 10 14.1 10

전력전자기술 0 2 1 3 4.2 -

지능형전력망플

랫폼기술4 5 3 12 16.9 -9

직류송ㆍ배전기

술1 0 1 2 2.8 -

합계 26 19 26 71 100 -

[� 중소기업청� R&D지원사업�신청과제�현황� ]

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▣�▣�전략분야�현황분석�▣�▣

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나.� 중소기업�전략제품

전략제품 개요

에너지

수요관리

xEMS� 관리�기술

xEMS에서� x는� 적용처에� 따라� 다양한� 이름으로� 제품을� 구분할� 수� 있으며� BEMS는�

빌딩,� FEMS는� 공장� 등이� 예가� 됨.� 전기,� 열� 등� 다양한� 에너지원을� 최상단에서� 관

리하고� 운용하는� 시스템으로� 스마트그리드,� 스마트시티,� 마이크로그리드� 등� 다양한�

환경에서�요구되는�필수� 솔루션�기술을�의미�

하이브리드�전력�조절�

기술(Hybrid� PCS)

전원과�부하� 사이에서�전압,� 전류,� 주파수,� 위상� 등� 하나� 이상을�변환시키는�장치를�

의미하며,� 에너지저장장치의� 핵심설비� 중� 하나임.� 태양광� 등� 신재생에너지·전력망의�

전기에너지를� 활용� 가능한� 전기로� 변환하고� 남은� 전기는� 다시� 전력망� 등으로� 전송

할�수�있는� 양방향�전력제어를�수행하는�기술

전력/전원�제어� 시스템

유/무효전력� 제어� 및� Load� Leveling,� Peak� Shaving하기� 위한� 전력계통과� 연계된�

저장장치의� 제어기술과� 주파수,� 전압,� 전기요금,� 배터리� 충전상태� 등을� 종합적으로�

판단하여� ESS를�총괄� 운영하는�기술을�포함

스마트�배전�운용�기술

ICT� 기술과� 지능형� 배전기기가� 융합되어� 배전계통을� 구성하고,� 마이크로그리드� 통

합운영,� 고장예지,� 계통운영� 최적화,� 자동복구� 등의� 기능을� 가진� 첨단� 배전운영체계

인�스마트�배전�시스템에�대한� 운용�기술

LVDC� 배전�기술

직류� 부하에� 전원을� 공급하기� 위해� 교류� 수전에� 따른� 부하단에서의� 변환손실

(AC/DC)을� 줄여� 계통의� 효율을� 높이는� 기술로,� LVDC� 계통은� 옥내� 수용가,� 공장,�

선박,� 마이크로그리드� 단지� 등� 독립망� 구성을� 통해� 전력� 수급이� 용이한� 곳에� 적용

되는�기술

초고압�

직류송전기술(HVDC)

발전소에서� 생성되는� 고압의� 교류전력을� 전력� 변환기를� 이용해� 고압의� 직류전력으

로�변환시켜�송전한�후� 전력을�받는�지역에서�다시�교류전력으로�재� 변환시켜�공급

하는�방식

유연송전시스템(FACTS

/STATCOM)� 기술

전력용�반도체�스위칭�소자를�이용하여�전기의�흐름을�능동적으로�제어함으로써�송

전� 선로의� 설비� 이용률을� 극대화하여� 송전� 용량을� 증대시키며� 전압� 변동을� 최소화

하여�계통의�안정성�향상�등을� 동시에�가능케�하는�전력전송시스템�개발

소규모�분산자원�중계�

기술

소규모로� 분산되어� 있는� 발전자원을� 중개하기� 위한� 예측,� 제어,� 연계로� 분산전원�

계통연계�기술,� EESS� 운영�및�관리� 기술,� 신재생원�하이브리드�출력�예측기술�등이�

포함

[� 에너지수요관리�분야�전략제품� ]

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전략제품�현황분석

LVDC� 배전�기술

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LVDC� 배전

정의�및�범위

▪ LVDC� 배전� 기술은� 직류� 부하에� 전원을� 공급하기� 위해� 교류� 수전에� 따른� 부하단에서의� 변환손실

(AC/DC)을� 줄여� 계통의�효율을�높이는�기술

▪ LVDC� 계통은� 옥내� 수용가에� 적용되거나,� 공장,� 선박,� 마이크로그리드� 단지� 등� 독립망� 구성을� 통해�

전력� 수급이�용이한�곳에�적용되는�기술을�포함

정부지원�정책

▪ 우리나라� 정부에서는� 2차� 국가에너지기본계획에서� 2035년까지� 에너지� 수요의� 13%,� 전력수요의� 15%

를�절감하겠다는�정책�목표를�수립

▪ 지속�가능�발전�등의�정책목표를�달성하기�위해�발전소�건설을�최소화하고�적극적�수요관리�목표를�설정

▪ DC송배전� 시스템� 관련� 국내� 정책은� 주요� 선진국� 대비� 미비한� 상황이지만,� 최근� DC송배전� 시스템을� 포

함하는� 스마트� 그리드� 산업이� 미래� 신성장� 동력으로� 선정되어� 연구개발에� 많은� 투자가� 이루어지는� 등�

국가적�차원에서�추진�중

▪ 주요�정책� 방향을�살펴보면,� 산업부와�미래부를� 중심으로� DC송배전�시스템의� 지원�정책이�추진.� 산업부

와� 미래부가� 발표한� 미래성장동력-산업엔진� 종합실천계획(안)� 공공복지·에너지산업� 분야� 내� DC� 송배전�

시스템이�포함

▪ 산업부는� ’13대� 산업엔진� 프로젝트’� 중� ‘직류� 송배전� 시스템’을� 포함하여,� DC송배전� 시스템의� 국산화를�

위한� 노력을� 기울이고� 있으며,� 2015년� 10월,� 예비타당성� 조사가� 통과하여� 총� 사업비� 1,860억� 원이� 지

원될�예정

중소기업�시장대응전략

강점(Strength) 약점(Weakness)

•� LVDC�배전�기술의�수요�확대

•�대기업과의�공동연구를�통한�연구개발�활발

•�중소기업의�빠른�기술변화�습득력

•�원천기술�및�핵심기술�개발역량�부족

•�선진기업�대비�느린�기술개발�속도

기회(Opportunity) 위협(Threat)

•�정부의�스마트그리드�및� DC송배전�지원정책�확대

•�한국전력공사의�중소기업�동반성장�서비스�활성화

•�전력�산업�글로벌�선진기업의�국내�진출

•�중국�내� SGCC,� CEPRI� 등�정부�지원�하에�급성장

중소기업의�시장대응전략

➜ 국내�전력�산업�특성상�한국전력공사�및� 대기업과의�공동연구를�바탕으로�원천기술�확보➜ 국가에너지기본계획의�에너지�효율성�향상을�위한� 관련� 기술�개발➜ 신재생에너지원의� 성장에� 따라� 발전설비의� 활용과� 함께� 송배전계통� 내에서의� 손실을� 절감하는� 기술�개발

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

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핵심기술�로드맵

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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1.� 개요

가.� 정의�및� 필요성�

� 직류�배전�기술은�선로의�절연계급이�낮아�교류보다�경제적이고,� 송전에�교류보다�최소� 1상이�적어�

선로�구성비용의�절감도�가능한�것으로�교번하는�성분(주파수)이�없어�리액턴스�성분이�없어�무효전

력도� 발생하지� 않고,� 표피효과도� 발생하지� 않음.� 단순히� 비교하면� 직류송전이� 교류송전보다� 송전용

량�상승,�송전손실�저감,�환경적�적은�영향,�투자비�감소�등에�있어�이점이�있음

▪ 특히,� 직류송전이� 교류송전보다� 송전용량� 상승,� 송전손실저감,� 환경적� 적은� 영향,� 투자비� 감소� 등

에� 있어� 이점이� 있으며� 이러한� 직류의� 특성을� 이용해� 대용량의� 장거리� 송전,� 도시� 밀집� 지역에서

의� 교류� 계통� 간� 연계� 단락용량의� 저감을� 위해� 활용되면서� HVDC(초고압직류송전)란� 이름으로� 활

발히�적용되고�있음

▪ 한편,� 전력계통의� 고장전류� 저감� 등� 계통효율화를� 위해� 직류송전� 시스템으로� HVDC의� 필요성이�

점차� 높아지고� 있으며� 국내에도� ‘그린에너지� 전략로드맵� 2011’의� 스마트� 그리드� 분야에� 전략품목

으로� DC� 시스템이� 포함되어� 있으며,� 핵심기술로서� DC� 배전망� 설계� 및� 운영기술,� DC� 배전기기�

제작기술,� 실증기술,� 법규�및� 표준시험을�정의하고�있음

▪ 또한,� 전력� 계통의� 효율성,� 안전성� 확보를� 위한� 기술� 필요성이� 대두되면서부터� HVDC� 기술도입을�

진행하고� 있는데� HVDC는� 비동기계통,� 장거리� 전력전송,� 인위적인� 조류제어가�가능함.� 국가� 간� 전

력연계를�통한� 전력공급� 안정성� 및� 경제성� 확보와� 신재생에너지�확대를�위한� 국가� 간,� 지역� 간� 계

통연계�등� 그� 활용도가�높으며�다양한�아이디어로�신시장이�형성되고�있음

*�출처� :� 저압� DC�배전기술�현황�및�전망,� 2014

[� 직류�배전� 시스템� ]

� LVDC� 배전� 기술은� 직류� 부하에� 전원을� 공급하기� 위해� 교류� 수전에� 따른� 부하단에서의� 변환손실

(AC/DC)을�줄여�계통의�효율을�높이는�기술로�송전급�뿐만�아니라�배전급에서도�새롭게�조명�받고�

있음

▪ 한전의�경우,� 배전급�기본개념으로�전압은� DC� 1,500V(mono-polar,� 단극성)� 또는� DC� ±750(bi-polar,�양극성),� 공급용량은� 50~300kW급으로� 설정하고� 있으며,� 앞으로� 2015년까지� 저압� 장거리� 직류� 배전�

필요성� 및� 경제성을� 분석하고,� 최적� LVDC� 표준전압� 및� 공급방식을� 도출하는� 한편,� 분산전원을�고려한�

DC망�토폴로지를�개발한다는�계획을�하고�있음

▪ 2016년부터� 2020년까지를� ‘저압� DC� 배전� 실증� 및� 상용화단계’로� 설정하고� DC� 배전� 보호� 및� 접

지기술� 개발,� DC� 배전기기� 개발� 및� 표준화,� 저압� DC� 배전망� 설계·구축·실증·상용화� 등에� 매진할�

것으로�보임�

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

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▪ 직류� 송배전� 시스템은� 향후� 국내� 대표� 먹거리로� 대두되는� 해양� 플랜트� 및� 대용량� 해상풍력과� 연계가�

가능하여,� 기존의� 전력� 인프라� 개선� 이� 외에� 직류� 송배전� 시스템의� 신사업영역� 확보가� 가능할� 것으로�

사료됨

▪ 한편,� 현재까지� 직류는� IDC� 직류� 배전을� 통한� 효율성제고,� DC� 배전� Building,� DC� 배전� 계통연계

에�따른�외란�및�보호협조�등의�주제로�연구�및� 상용화�과정이�진행�중에�있음

*�출처� :� 저압�DC�배전기술�현황�및�전망,� 2014

[� 직류(DC)� 공급망� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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나.� 범위

(1)� 제품분류�관점

� 최근까지� DC� 배전으로� 진행� 중인� 사업들은� DC� 핵심부품들에� 대해서는� 기업이� 주도하여� 개발

을� 진행하고,� 핵심기술별� 산·학·연이� 컨소시엄� 형태로� 사업을� 진행하고� 있으며,� 학·연에서� 개발

된�핵심기술은�국내�전문�기업의�기술이전을�통해�전략품목에�대한�국내�전문�업체를�육성하는�

것을�목표로�하고�있음

▪ 한편,� 차세대� 배전� 방식인� LVDC� 계통의� 직류배전은� 현장� 적용을� 모의할� 수� 있는� 시스템으로써,�

크게�전력변환장치,� 수용가�모의시스템,� 보호시스템,� 전력사용량� 계측시스템,� AC� 전환시스템,� 원격�

제어�및� 모니터링�시스템으로�구성됨

▪ 또한,� 옥내� 수용가에� 적용되거나,� 공장,� 선박,� 마이크로그리드� 단지� 등� 독립망� 구성을� 통해� 전력�

수급이�용이한�곳에�적용되는�기술을�포함

전략제품 제품분류�관점 세부기술

LVDC배전

LVDC� 보호�및�차단� 기술•LVDC�보호�및�차단�기술

•서지�어레스터/�스위치�기어�기술

전력변환�기술•DC배전용�전력변환기

•AC/DC� 컨버터�제어�기술

DC� 배전�해석�및� SW�

기술

•AC/DC� 하이브리드�배전망�해석�기술

•LVDC�운영� SW�기술

DC�배전망�설계�기술•DC�배전망�설계�기술

•DC�배전망�운영�기술

[� 제품분류�관점�기술범위� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

42

(2)� 공급망�관점

� LVDC� 배전� 기술의� 공급망� 관전� 기술� 분류에는� DC� 배전망� 설계� 및� 운영기술,� DC� 배전기기�

제작�기술,� 실증�기술�등이�포함

▪ DC� 배전망� 설계� 및� 운영기술에는� LVDC� 배전망� 설계� 기술,� 저장장치� 연계� LVDC� 인프라� 구축기

술,� DC�배전�해석�및�운영� SW�제작기술�등�포함

▪ DC� 배전기기� 제작� 기술의� 경우,� 고효율� DC� 배전용� 전력변환기� 제작기술,� DC� 배전용� 보호기기�

제작기술,� 전력용�반도체�응용�변압기�기술�등� 포함

▪ 실증기술의�경우,� DC�마이크로그리드�실증기술,� 저압� DC�배전망�실증기술�등이�포함

전략제품 공급망�관점 세부기술

LVDC배전

DC� 배전망�설계� 및�

운영기술

•저압� DC배전망�설계�및�표준전압�선정기술

•DC�배전망�보호협조�기술

•저장장치�연계� LVDC� 인프라�구축기술

•DC�배전�해석�및�운영� SW�제작기술

DC�배전기기�제작� 기술

•고효율�DC�배전용�전력변환기�제작기술

•DC�배전용�보호기기�제작기술

•전력전자�응용기기�수명연장�기술

•전력용�반도체�응용�변압기�기술

실증기술

•DC�마이크로그리드�실증�기술

•저압� DC� 배전망�실증�기술

•요소기기�모의평가�시스템�구축

[� 공급망�관점� 기술범위� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

43

2.� 산업환경분석

가.� 산업특징�및� 구조

(1)� 산업의�특징

� 신재생에너지원의� 직류� 전원과� 직류� 부하인� 디지털� 부하가� 등장하고� 또� 증가하면서� 교류� 시스템�

내에서�전원�설비와�부하�사이에는�직류/교류,�교류/직류의�불필요한�전력변환�단계가�발생

� 직류� 배전의� 논의는� 태양광� 발전설비의� 확대와� 전자회로가� 필요한� 직류� 부하들의� 증가로� 목마른�

전력의�갈증을�해소하기�위해�본격적으로�이루어지기�시작�

� 기술이� 발전되면서� ESS(에너지저장장치)를� 통한� 전기에너지의� 저장,� IDC(Internet� Data�

Center)등� 고품질·고신뢰성� 전력이� 필요한� 빌딩의� 등장,� 마이크로그리드� 등� 독립전원망의� 공

급과�효과적인�계통�연계를�필요로�하게�되면서�교류�시스템�대신�직류�시스템이�이를�해결할�

수� 있게�되었음

� 교류는� 시간에� 따라� 정현적으로� 크기가� 변하는� 특성이� 있는데,� 이는� 진폭,� 위상각이� 모두� 같아

야� 동일� 전원으로� 판단할� 수� 있기� 때문에� 동기화를� 위한� 문제가� 발생하게�됨.� 반면,� 직류� 전원

의�경우�일정한�크기와�방향을�갖는�전원으로�그� 크기만�같으면�같은�전원이라�할� 수� 있음.� 따

라서� 직류는� 위상각을� 고려하지� 않아도� 되고,� 교류에서� 위상각이� 조금이라도� 다를� 경우� 상호�

간에� 복잡한� 전기� 현상이� 발생하여� 문제점이� 생기는� 것과� 달리� 간소함과� 안정도가� 높은� 특성

이�있는�것임

� 직류� 배전은� 전력변환의� 최소화를� 통하여� 에너지효율성을� 증가시킬� 수� 있다.� 직류� 발전� 및� 사

용량이�증가할� 경우� 전력변환� 단계의�감소로�손실을� 줄일�수� 있는데,� 이는� 무정전�공급이� 중요

한�현장에서�전력�변환으로�인한�손실을�줄여� 10~15%의�효율성을�향상할�수� 있음을�의미

� 직류는� 선로의� 절연계급이� 낮아� 교류보다� 경제적이고,� 송전에� 교류보다� 최소� 1상이� 적어� 선로�

구성비용의� 절감도� 가능함.� 또� 교번하는� 성분(주파수)이� 없어� 리액턴스� 성분이� 없어� 무효전력

도�발생하지�않고,� 표피효과도�발생하지�않음

� AC� 전력계통과� 비교할� 때,� DC� 전력계통은� 주파수� 안정도,� 무효전력� 및� AC� 손실과� 같은� 문제

점들이�발생하지�않으며,� 수용가�측의�효율성과�신뢰성�측면에서�장점을�가짐

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

44

항목 DC AC

전압�변환 DC/DC� 전력변환장치�필요 변압기를�이용하여�용이

송전�방식 2상� 송전 회전기를�통한� 3상�송전

보호기기 아크소호에�불리�아크소호에�유리 아크소호에�유리

절연�비용 교류보다�저렴 직류보다� 1.4배

전력품질 1단계�전력변환으로�인한� EMC� 감소 2단계�전력변환에�따른� EMC�증가

예비�전원 축전지를�직접연결설치�용이 UPS를� 통한�상시�비상전원�준비

분산전원�연계 분산전원�시스템과�계통연계�용이 계통연계�복잡

LED,� 형광등�조명 1단계�전력�변환�또는� 불필요 UPS를� 통한�상시�비상전원�준비

전자기파�영향 유도�장해� 없음 근접기기에�유도� 장해

전동기�비용 교류보다�고가 제작이�용이하고�가격�저렴

*�출처� :� 저압�DC�배전기술�현황�및�전망,� 2014

[� DC(직류)� 및� AC(교류)� 배전� 특성�비교� ]

� 따라서� 최근� 에너지의� 효율성� 개선� 및� 손실� 저감을� 위한� 노력이� 전� 세계적으로� 진행되고� 있으

며,� 디지털� 부하의� 급격한� 증가와� 신재생� 에너지원의� 수요가� 점차� 커져감에� 따라� DC� 전력� 계

통에�대한�필요성이�커지고�있음�

� 특히,� 에너지의� 효율성� 개선� 및� 손실� 저감을� 위한� 솔루션으로� LVDC(Low-Voltage� Direct�

Current)� 배전계통이�대두되고�있음

▪ 미국의� 전력� 연구소� EPRI는� 2020년까지� 부하의� 50%가� 디지털� 부하로� 대체될� 것을� 예측하고� 있

으며,� 이에� 따라� DC를� 바로� 공급하여� 변환� 손실을� 줄일� 수� 있는� LVDC� 배전계통이� 큰� 장점을� 가

지게�될� 것으로�예측

▪ 최근�급증하고�있는�신재생에너지의�계통연계� 시� 전력변환�단계를�줄여� 변환�손실을�크게�줄일� 수�

있다는� 점이� 있으며,� 그� 밖에도� AC에서� 발생할� 수� 있는� 주파수� 안정도,� 무효전력� 발생� 및� AC� 손

실과�같은�문제들이� DC에서는�무시될�수�있다는�점이� LVDC� 배전계통의�주요�장점

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

45

(2)� 산업의�구조

� 현재� DC� 배전으로� 진행� 중인� 사업들은� DC� 핵심부� 품들에� 대해서는� 기업이� 주도하여� 개발을�

진행하고,� 핵심기술별� 산·학·연이� 컨소시엄� 형태로� 사업을� 진행하고� 있으며,� 학·연에서� 개발된�

핵심기술은� 국내� 전문� 기업에� 기술이전을� 통해� 전략품목에� 대한� 국내� 전문� 업체를� 육성하는�

것을�목표로�하고�있음

� 직류� 송배전� 시스템은� 향후� 국내� 대표� 먹거리로� 대두되는� 해양� 플랜트� 및� 대용량� 해상풍력과�

연계가� 가능하여,� 기존의� 전력� 인프라� 개선� 이� 외에� 직류� 송배전� 시스템의� 신사업영역� 확보가�

가능할�것으로�판단

� 현재까지�직류는� IDC� 직류�배전을� 통한�효율성�제고,� DC� 배전� Building,� DC� 배전�계통연계에�

따른�외란�및� 보호협조�등의�주제로�연구�및� 상용화�과정이�진행�중에�있음

▪ DC� 배전� 전압� 표준� 등� 명확한� 규정이� 아직� 제정되어� 있지� 않아� 전기설비� 사양에� 대한� 규격조차�

명확하지� 않음.� 직류� 배전� 사업이� 세계적으로도� 아직� 초기� 단계에� 있는� 만큼� 관련� 기술� 주도� 및�

시장� 선점이� 기대되는� 부분이� 있으나� 표준� 기준전압,� 플러그,� 콘센트� 등의� 표준이� 전혀� 없어� 상용

화가�이루어지지�않고�있는�실정으로�이에�대한�표준화가�시급한�상황

▪ DC� 부하로� 사용할� 수� 있는� 제품이� 많지� 않음.� 현재� DC� 배전� 효율� 검증을� 위해� 기존AC� 부하의�

컨버터�부분만�교체하여� DC� 배전�시험용으로�활용하고�있어� DC�배전�상용화�개발을�기업�주도의�

기술개발로�진행하는� 것이� 중요함.� 또한� 직류� 송배전� 시스템의� 경우� 다양한� 기술이� 융합되어� 있어�

시장의� 형성이� 한� 기업이� 주도하는� 경우� 다양한� 기술개발이� 저해되고� 기업� 위주의� 편익을� 줄� 수�

있는�문제점이�있음

▪ 일반적으로� 사용하는� 스위치를� off� 하면� 발생하는� 서지전압으로� 인해� 아크가� 발생할� 수� 있음.� 직

류에서의� 영전류는� 지나는�지점이� 없기� 때문에�한번� 발생한� 아크는�소멸� 시간이� 매우�긺.� 이때� 국

부적인�높은�열이�발생하는데�이는�아크용접과도�같은�원리로�전극의�파손�뿐� 아니라�화재가�발생

할�위험이�있음

▪ 도통� 시에도� 순간적인� 돌입전류의� 크기가� 교류에� 비해� 상당히� 큼.� 돌입전류방지� 대책은� 부하기기

에서�이루어져야� 하는데� 아직� 직류� 제품(DC-LED,� DC-PC,� TV� 등)에� 돌입� 전류� 제한에� 대한� 규정

이�없기�때문에�이�또한�문제가�됨

▪ 이에�국내� 실증� 시� 기존� 교류� 스위치를� 사용할� 수� 없었고,� 동일한� 전기배선을�가지는� 기계식� 직류�

스위치를� 제작하여� 진행해야� 함.� 직류� 아크를� 소호하는� 효율적인� 방안과� 억제를� 위한� 추가적인� 기

술�대안,� 그리고�전류�제한에�대한�제도적�대책�마련이�시급한�것으로�보임

후방산업 LVDC� 배전� 분야 전방산업

반도체�산업

전자제품�산업

LVDC�보호� 및� 차단�기술

전력변환�기술

DC�배전� 해석�및� SW�기술

DC�배전망�설계�기술

신재생에너지�산업

IDC,� DC빌딩�전력� 산업

에너지저장시스템�산업

[� LVDC� 배전�분야� 산업구조� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

46

� LVDC� 배전� 산업은� 효율적인� 전력� 분배를� 통한� 전방산업으로의� 파급효과가� 크며� 신성장� 동력�

산업을�이끌어갈�경쟁력의�원동력

▪ LVDC� 배전�산업은�타� 산업에�비하여�후방�대비�전방산업에�대한�파급효과가�큰� 산업이며,� 후방산

업에는�반도체�산업�및�전자제품�산업이�포함

▪ 전방산업의�경우,� 저압�직류�배전� 시스템을�바탕으로�신재생에너지�산업,� IDC,� DC빌딩�전력� 산업,�

에너지저장시스템�산업에�적용되어�에너지�효율화에�적용

나.� 경쟁환경

� DC� 배전� 연구로� 전력� 변환의� 최소화� 에너지� 효율성을� 높인� DC� 배전� 기술� 활용� 확대.� 국내�

LVDC� 배전� 관련� 업체는� 주로� 국가� 공공� 기관� 및� 대기업으로� 에너지� 효율� 상승을� 위한� 검증�

및� 연계� 기술� 연구� 중.� 세계는� 배전망� 구축에서� LVDC� 도입� 확대되고� 있으며,� 특히� 중국은� 시

장성이�커서�향후�먹거리�시장으로�전망됨

� 국내에서는� DC� 배전의� 연구로� 전력변환의� 최소화를� 통한� 에너지� 효율성의� 증가를� 목표로� DC�

배전을�활용

▪ 2008년� KT� 남수원� IDC에�직류�배전을�적용하여� 13.2%의�효율향상을�실증한�바� 있음

▪ 이어�전자부품연구원에서는� DC� Home� 구축� 타당성� 검토를� 수행한� 결과,� 현재� 옥내의� 600V� 전선

으로� 400Vdc� 공급이� 가능하며� DC� 공급� 시� 41%의� 용량� 증대� 효과가� 있어� 태양광� 발전� 및� 전기

자동차가�연계될�경우� 5~6%�에너지�효율�상승이�가능한�것으로�확인

▪ 삼성물산을� 중심으로� Active� House� (Green� Tommorrow)� 모델에� 직류� 배전을� 적용한� 프로젝트

를�수행하였고,� 최근� K-MEG� 사업의�일환으로�서울대학교� K동을� DC� 배전�실증사이트로�구축하여�

에너지� 효율� 검증을� 수행� 중으로� 이는� 신재생에너지에� 직류� 배전� 시스템을� 적용하여� 전력변환을�

감소,� 에너지�효율이�약� 10%�절감됨을�검증하기�위한�것으로�현재�성공적으로�수행

▪ 서울대는� 일부� 건물에� AC/DC� 양방향� 정류기를� 활용한� DC� 전력과� 신재생에너지(Roof-Top� PV� &�

BIPV)� 시스템에서� 발전되는� DC� 전력을� 통해� 안정적인� 380V� DC� 전력을� 건물� 내� PC,� 모니터,� TV�

및� LED조명�시스템에�부하로�공급하고�있으며� 공조� 설비,� 엘리베이터�등� 현재의� DC� 기술로� 구동이�

어려운�설비에�대한�불편함을�해소하기�위해� AC�전력도�동시에�공급하는�하이브리드�방식�적용

� 국제적으로도� 에너지� 문제� 및� 신재생에너지� 보급� 확대로� 인해� 전력시스템의� 안정성� 및� 효과적

인�제어�방법으로� DC�배전에�대한�관심이�증대

▪ 미국� EPRI에서는�향후� 디지털부하의�급증에�대비하여�마이크로그리드의�구성방식으로�교류와�직류

계통을�동시에�선정하였고,� 이미�다양한�전압의�직류공급이�가능한�지능형�변압기�시제품을�제작

▪ 전력변환� 최소화를� 통한� 에너지� 효율성� 증가� 연구를� 목표로� 로렌스버클리연구소(LBNL)에서는� IDC�

380V� DC� 배전시스템을�통해� 10~15%�수준의�효율�향상을�확인

▪ 미국� Nextekpower는� ‘Hi-efficiency� DC� Lighting’,� ‘Air� Handidng’,� ‘Server� Farms� &� datacenters’,�‘Emergency� prepared� Community� centers’�등� 4가지�솔루션으로�DC�배전�서비스에�대한�상용화를�진행

▪ 핀란드�국립� 연구소인� VTT에서는� ‘Distribution� Network� 2030’에서� 향후� 배전망� 구축에서� LVDC�

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

47

도입의�필요성을�제시

▪ 이탈리아� CESI에서는� 2006년에� DC� 배전� 계통의� 연구를� 시작하여,� 고장으로� 인한� 외란이� 발생할�

때와�정상상태에서의�특성을�분석하였으며,� 이후� 400V의� LVDC� 마이크로그리드를�제안하고� DC망

의�제어�전략과�최적화�방법을�연구

▪ 독일,� 스웨덴,� 프랑스의� SIEMENS,� ABB,� ALSTOM은� 전력기기� 분야의� 우수� 제작업체를� 통해� 전�

세계�시장을�점유

▪ 중국에서는� 매년� 스웨덴의� 전체� 발전량과� 맞먹는� 용량의� 발전소가� 건설되고� 있음.� 중국은� 이러한�

수요를� 감당할� 수� 있는� 에너지원으로� 수력발전을� 사용하고,� 생산된� 에너지를� 송전하는� 방식으로�

직류�송전방식을�채택하여�사용

구분 경쟁환경

기술분류LVDC� 보호� 및� 차단�

기술전력변환�기술

DC� 배전�해석�및�

SW� 기술DC�배전망�설계�기술

주요�품목�및�

기술

LVDC� 보호� 및� 차단�

기술,� 서지�어레스터/�

스위치�기어�기술

DC배전용�

전력변환기,� AC/DC�

컨버터�제어�기술

AC/DC� 하이브리드�

배전망�해석�기술,�

LVDC� 운영� SW�기술

DC� 배전망�설계�

기술,� DC� 배전망�

운영� 기술

해외기업

ALSTOM

ABB

SIEMENS

GE

SGCC

TOSHIBA

PANASONIC

PHILIPS

BOSCH

ALSTOM

ABB

SIEMENS

GE

SGCC

TOSHIBA

PANASONIC

PHILIPS

BOSCH

ALSTOM

ABB

SIEMENS

GE

SGCC

TOSHIBA

PANASONIC

PHILIPS

BOSCH

ALSTOM

ABB

SIEMENS

GE

SGCC

TOSHIBA

PANASONIC

PHILIPS

BOSCH

국내기업

한국전력공사

한전KDN

LG� CNS

LS산전

효성

제룡산업

풍국에스아이

유성계전

티와이테크

와이즈산전

한국전력공사

LG� CNS

LS산전

케이디파워

송암시스콤

세영엔디씨

영화산업전기

파워맥스

코아전기

대웅전기공업

한국전력공사

LG� CNS

LS산전

율시스템

젤파워

영일전기

이피아테크

태광이엔시

한국전력공사

LG� CNS

LS산전

갑진

삐엘씨코리아

코어세스

휴네시온

젤파워

[� 제품분류별�경쟁자� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

48

다.� 전후방산업�환경

� 직류� 배전� 시장은� 현재� 전� 세계적으로� 미형성� 단계로� 새로운� 전력� 산업� 생태� 조성될� 것으로�

전망됨.� 새로운� 패러다임의� 가전,� 반도체,� 전기자동차,� ESS,� LED,� 태양광등� LVDC� 배전� 시장�

확대�전망

� 전력사업은� 지난� 100여� 년� 간� 교류(공급자)� 위주로� 발전되어� 왔음.� 기술의� 발전과� 디지털부하

의�증가와�함께�전기�발전량�및� 소비량이�증가하면서부터�전력산업은�직류�부하를�사용하는�소

비자�중심의�시장으로�변화

� 전�세계적으로�직류� 배전�시장은� 미형성� 단계에�있으나,� 새로운�시장� 형성� 시� 우리나라는�글로

벌� 직류� 배전� 시장의� 선도자로서� 도약할� 것으로� 판단되며,� 새로운� 전력산업� 생태계� 조성도� 가

능하리라�전망

▪ 가전� 등� 기존� 제품의� 스마트화(반도체� 내장)� 및� 전기자동차,� ESS,� LED,� 태양광의� 보급� 확산에� 따

라� DC� 사용량�예상

▪ 반도체(프로세서)는� DC전원을� 이용하고� 있고,� 태양광에서� 생산되는� 전원도� DC이며,� LED도� 일종

의�반도체로� DC를�사용�증가�예상

▪ 전기자동차의� 충전설비� 수요확대� 및� 배터리에� DC를� 저장하는� ESS� 보급으로� DC사용이� 더욱� 확대

될�전망

� 이를�위하여� 지속적인� 직류� 배전� 기술개발이�이루어져야�하며,� 이와� 함께� 전력산업계의�노력이�

함께�추진되어�빠른�시간�내에�직류�배전�기술이�확대되도록�노력

� 아울러� 전력산업계�뿐만� 아니라� IT,� 전자� 및� 가전업계를� 포함한� 산업� 전반의� 협력도� 함께� 한다

면�시너지�효과는�더욱�클� 것으로�예상

� 기술개발과� 함께� 글로벌� 시장에서� 기술� 선점을� 위한� 표준화� 작업으로� 직류� 배전� 산업을� 적극�

육성해야� 하며,� 직류� 배전의� 상용화까지� 적지� 않은� 시간과� 많은� 초기� 투자비용이� 소요될� 것으

로� 예상되지만,� 고효율� 직류배전망� 도입으로� 분산전원� 연계용량을� 확대하고,� 국가적� 에너지� 효

율�향상을�위한�직류�배전�확대�기반을�지속적으로�조성해�나감으로서�新기후체제�에너지�패러

다임�전환이�가능할�것으로�전망

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

49

3.� 시장환경분석

가.� 세계시장

� 직류� 기술은� HVDC를� 중심으로� 기술개발� 및� 상용화가� 추진되어� 왔으나,� 최근� 직류� 기반� 신재

생에너지와� 직류� 부하� 증가에� 발맞춰� MVDC� 및� LVDC의� 직류� 배전� 기술� 개발이� 전� 세계적으

로�추진되고�있음

� 설비� 규모별로는� 아시아,� 태평양� 지역의� 직류� 배전� 설비가� 확대될� 것으로� 예상하고� 있고,� 인도�

및� 중국에서� 수요가� 증가할� 것으로� 예상하고� 있으며,� 공급� 용도로는� 이동통신과� 주택공급용,�

인터넷�데이터센터,� 순사용� DC�Micro� grid� 시장을�중심으로�수요가�증가할�것으로�내다봄

� 전� 세계� DC배전� 시장의� 경우,� 2015년부터� 2024년까지� 약� 6조� 3백억� 원의� 시장규모를� 형성

할�것으로�전망되며,� 연평균� 7.1%의�성장률로,� 꾸준히�증가하는�추세

▪ 본�분석에서는� DC배전�시장을� LVDC� /� MVDC�두� 구성으로�판단하고,� 전체� DC배전�시장의� 50%�

비중으로�추정.� 2020년� 이후�시장이�급격히�증가하는�추세이며� CAGR은� ‘15~’24� 적용

(단위 : 백만 달러, %)

구분 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20CAGR

('15~'20)

세계시장 2,700 2,860 3,100 2,950 2,890 2,740 7.1

*�자료:� Navigant� Research,� 2015.� 전체� DC배전�시장의� 50%로�추정하여�계산

[ LVDC 배전 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

� 아시아� 지역의� DC배전� 시장� 점유율은� 2015년� 47%에서� 2024년� 71%로� 예상되며,� 아시아�

지역을�기반으로� DC배전�시장이�확장될�것으로�전망

▪ 중국,� 일본,� 인도� 중심의� 아시아� 시장이� 전체� 46.4%에� 달하는� 2.8조� 규모로� DC배전� 프로젝트를�

추진�중에�있음

*�자료:� Navigant� Research,� 2015

[� DC� 배전�전�세계� 시장� 규모� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

50

� (미국)� 마이크로그리드에� 저압� 직류배전� 적용확대� 및� Emerge� Alliance의� 저압� 직류배전� 표준

발표�및� IEC� 표준화�추진

� (EU)� 스웨덴의� 저압� DC� 공급방식� 검토,� 소규모� DC망� 실증추진� 및� 핀란드의� AC� 20㎸/400V�

→� DC� 750V� 계통전환�타당성�실증

� (일본)� 통신업계�주도로� IDC� 공급용� 400V� 직류배전시스템�구축

� 기술� 주도업체는� ABB,� Schneider-Electric,� Emerson� Network� Power,� Alstom,� Eaton,�

Johnson� Control� Inc,� Siemens� AG� 등

▪ 주요� 시장은� IDC,� 가정� 및� 빌딩,� 전기자동차� 충전기� 등으로� 파악되며,� 특히� 전기자동차� 충전기는�

2015년� 9,000대� 규모에서� 2020년� 98,000대(평균� 41%� 증가)로� 아태지역� 40,000대,� 유럽지역�

34,000대,� 북미지역� 20,000대,� 나머지� 4,000대� 순으로�전망

� 한편,� DC배전은� 전� 세계적으로� 기술개발� 초기단계에� 있음.� 이에� 핵심기술� 개발,� 표준화� 등� 기

술선점을� 통한� 글로벌� 경쟁력� 확보가� 요구되며,� 상용화까지� 적지� 않은� 시간과� 초기� 투자비용이�

소요될�것으로�전망

� 따라서� 분산전원의� 연계용량을� 확대하고,� 국가적� 에너지� 효율� 향상을� 위해� DC배전� 확대기반을�

조성해� 나갈� 것으로� 전망되며,� 기술개발� 또한� LVDC� 및� MVDC급까지� 확대해야� 할� 것임.� 아울

러� 전력산업계� 뿐만� 아니라� IT,� 전자� 및� 가전업계를� 포함한� 산업� 전반의� 협력을� 확대해� 나갈�

경우,� DC� 배전산업이� 창조경제의� 중심으로� 자리� 잡을� 수� 있을� 것으로� 전망됨.� 또한� 이를� 통해�

우리�전력산업계가�초기�글로벌� DC� 배전�시장을�선도해�나갈�수� 있는�토대로�작용할�전망

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

51

나.� 국내시장

� 교류(AC)의�장점(장거리�송전�용이성�등)으로�현재까지�사용되지만�디지털�부하�및�신재생과�분산전

원시스템� 및� ESS연계,� 고효율� 및� 인체에� 미치는� 영향� 등을� 생각한� 저탄소� 녹색성장으로� 인해� 직류

(DC)전원� 및� 직류� 전력기기의� 필요성이� 부각됨에� 따라� 직류(DC)배전용� 전력기기� 사용이� 증가되고�

있음

▪ 국내의� DC� 배전� 시장의� 경우� 2015년� 6,500억� 원에서� 2020년� 1조� 7천억� 원,� 2025년� 3조�

3,500억으로�증가할�것으로�전망

(단위 : 억 원, %)

구분 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20CAGR

('13~'20)

국내시장 6,500 7,865 9,516 11,515 13,933 17,000 21%

*�자료:� Navigant� Research(2013~2025),�전기산업통계(저압기기)�등을�참고하여�진흥회�작성자료�기반�추정

[ LVDC 배전 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

� 세계일류�선도�기술을�통한�경쟁력�확보기회

▪ (한전)� HVDC� 기간망�또는�분산전원과�연계한「DC�배전구축�계획」� 수립�및� 추진�중임

▪ (기업)� 디지털� TV,� 냉장고,� LED� 조명�등�직류용�전기기기�기술력�보유하고�있음

▪ (국민)� DC� 홈� 시범사업� 참여를� 통해� 약� 10%의� 전력소비� 절감실현� 및� 소형화� 및� 회로� 단순화로�

인한�구매�비용�감소할�것으로�전망됨

(단위 : 억 원, %)

Region and Segment ‘15 ‘20 ‘25 ‘13~’20 ‘20~’25

� Data� Centers� 62� 237� 551� 33.2% 14.1%

� Telecom/Village� Power� 6,330 16,590 32,440� 37.6% 14.8%

� Commercial� Buildings� 20 97 281� 38.0% 10.5%

�Military� Applications� 42 151 300� 12.5% 13.3%

Total 6,330 17,075 33,572 37.8% 13.2%

*�자료:� Navigant� Research(2013~2025),�전기산업통계(저압기기)�등을�참고하여�진흥회�작성자료�기반�추정

[ LVDC 배전 내 세부분야별 국내 시장규모 및 전망 ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

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다.� 무역현황

� LVDC� 배전� 기술을� 구성하는� 요소기술� 품목� 단위의� 무역현황을� 분석하는데� 한계가� 있어,� 수출

품목� 중� 에너지� 및� 전력� 관련� 장비� 품목의� 무역현황을� 살펴보았으며,� 수출량에� 비하여� 수입량

이�감소하는�추세

▪ LVDC� 배전� 기술의� 수출현황은� ‘11년� 31억� 4,900만� 달러에서� ’15년� 46억� 2,200만� 달러� 수준으

로� 증가하였으며,� 수입현황은� ‘11년� 49억� 5,200만� 달러에서� ’15년� 42억� 1,300만� 달러� 수준으로�

감소하여�무역수지�흑자폭이�증가

▪ 최근� 5년(‘11~’15년)간� 연평균� 성장률을� 살펴보면� 수출금액은� 10.1%로� 증가하였으며,� 수입금액

은� -4.0%로�감소하여�전체�무역수지는�증가한�것으로�나타남�

� 무역특화지수는� ‘11년(-0.22)부터� ’15년(0.05)까지� 증가한� 것으로� 나타나� 점차� 수출특화상태로�

국내�기업의�수출량이�증가하고�있는�것으로�나타났으며,� 국내의�직류�배전�기술의�해외시장진

출이�활발하게�이루어지고�있는�것으로�분석

(단위 : 천$)

구분 ‘11 ‘12 ‘13 ‘14 ‘15CAGR

('11~'15)

수출금액 3,149,805 3,963,894 5,120,012 4,813,380 4,622,673 10.1%

수입금액 4,952,461 5,729,237 6,797,595 4,221,122 4,213,328 -4.0%

무역수지 -1,802,656 -1,765,343 -1,677,583 592,258 409,345 -

무역특화지수* -0.22 -0.18 -0.14 0.07 0.05 -

� *� 무역특화지수� =� (상품의�총수출액-총수입액)/(총수출액+총수입액)으로�산출되며,� 지수가� 0인�경우�비교우위는�중간정도이며,� 1

이면�완전�수출특화상태를�말함.�지수가� -1이면�완전�수입특화�상태로�수출물량이�전혀�없을�뿐만�아니라�수입만�한다는�뜻

� *�자료� :� 관세청�수출입무역통계�HS-Code(6자리�기준)�활용

[ LVDC 배전 관련 무역현황 ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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4.� 기술환경분석

가.� 기술개발�트렌드

◳ DC배전�분야의�기술동향은� DC송전�분야�대비�기술개발이�미흡한�상태�

� 저전압� DC배전� 시스템인� LVDC� 배전은� 현재� 실증� 단계에� 있는� 기술로,� 태양광� 및� 에너지저장

시스템(Energy� Storage� System,� ESS)과� 연계가�용이한�특징이�있음

▪ 중전압� DC배전� 시스템인� MVDC� 배전은� 현재� 기술개발이� 미비한� 상태이며,� 표준화� 및� 개방형� 전

력망�아키텍처�구축�단계에�있음

▪ DC� 데이터� 센터의� 경우,� DC� 48V� 및� Hybrid� DC� 575V� 대비� 효율성이� 높은� 것으로� 입증된� DC�

380V�배전이�적용되는�추세

▪ DC�마이크로그리드�시스템�설계�기술,� 운영�기술�등에�대한�연구개발도�활발

� 기업별� DC배전� 기술동향을� 살펴보면,� ABB,� SIEMENS� 등� 전력분야를� 선도하고� 있는� 주요� 기

업들이�기술개발에�적극적인�투자를�진행

▪� ABB는� 1MW� DC배전� 시스템의� 데이터� 센터를� 갖춘� DC배전� 네트워크망을� 취리히에� 설립.� Green�

Data� Center� Zurich-West를� 2012년에� 설립하였음.� 장기적� 에너지� 최적화� 전략을� 위해� 380V�

DC기술을� 데이터� 센터에� 적용.� 2013년부터� ‘Nupharo� Park� Project'를� 통해� MVDC-LVDC� 통합�

전력공급�모델�실증사업을�추진하고�있음

▪ SIEMENS의� 경우,� DCC+G의� 구성원으로� DC전원과� 관련한� 연구에� 많은� 투자를� 진행� 중에� 있음.�

50kV� 용량의� NanoGrid� 적용을�위한� 380V� DC� UPS� 시스템�테스트를�완료함

◳ 수용가,� 빌딩,� 마이크로그리드�등에� DC배전�시스템�적용�활발

� DC배전� 기술군별� 기술동향은� DC배전� 시스템을� 수용가,� 빌딩,� 마이크로그리드� 등에� 적용하는�

실증�연구�및� 개발이�이루어지고�있는�추세

Internet� Data� Center DC� Home DC� 배전망 DC� 마이크로그리드

미국:� DC전원을�이용한�

IDC� 구축�실증.� 기존�

3단계�전력�변환� 단계를�

1단계로�간략화

미국:� 태양광�사용�

주택가의� DC배전�효율성�

시험� 및� 입증

핀란드:� 송전급에서�사용�

중인� HVDC와�유사한�

구조를�배전� 시스템에�

적용.� 초고압선로를�

HVDC로� 변환�후� AC로�

변환하여�수용가에�공급

미국:� DC�

마이크로그리드,� 전력용�

반도체�응용� 변압기�개발�

일본:� IDC의�배전을�

직류로�교체하여� 1억�

kWh의�소비전력과�

35,000t의� CO2� 배출량�

절감� 목표

일본:� 거주지의� DC배전�

효과�분석.� 에너지�효율�

향상�효과�입증

-

일본:� 2007년� DC� 380V�

배전을�적용한�

마이크로그리드�실증연구.�

2012년부터�주거지역에�

적용� 연구

*�출처� :� DC배전�기술군별�개발동향�WIPS�조사

[� DC배전�기술군별�개발동향� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

54

� LVDC계통은� 옥내� 수용가에�적용되거나�공장,� 선박,� 마이크로그리드�단지� 등� 독립망� 구성을� 통

해�전력�수급이�용이한�곳에�적용�활발

▪ 직류�부하에�전원을�공급하기�위해�교류�수전에�따른�부하단에서의�변환손실(AC/DC)을�줄여�계통

의�효율을�높임

� 2006년� 미국� 로렌스버클리연구소에서� 데이터센터의� 직류� 배전� 효율성을� 연구하면서� 본격적으

로� 주목받기� 시작.� 이후에� 일본� NTT에서� Sendai� 프로젝트를� 수행하면서� 직류� 배전에� 대한� 연

구를�하였고�데이터센터에�대한�직류�배전에�대해�심도�있는�연구를�진행

� 수용가�내의� 직류배전전압은�응용�분야에� 따라�일부�달라지지만�세계적으로� 200V~400V를�연

구하고�있고,� 미국과�일본�및� 일부�유럽�국가에서는� 380V를�기준으로�많은�연구

� 데이터센터와� 같은� 경우는� 최근에� ITU에서� 240V~400V� 범위를� 데이터센터에서� 직류� 배전� 전

압으로�사용하도록�기준안을�제정

� 국내에서는� 수용가� 내부� 전압으로� 380V를� 주로� 연구하였으며,� 데이터센터와� 같은� 경우는� KT

에서�기존의�서버와의�호환성을�고려해서� 300V를�적용하는�실증사업을�수행

� 한전에서는� 수용가군에� 대한� 배전을� 연구하면서� 장거리� 전력� 손실,� 용량,� 전송� 거리� 등� 다양한�

조건을� 분석하여� 1,500V(±750V)를� 채택하였으며,� Bi-pole� 방식을� 통해� 두� 개의� 선로를� 통해�

전압을�공급하여�신뢰성을�높이고자�함

▪ 한전에서는�배전급�기본개념으로�전압은� DC� 1,500V(mono-polar)� 또는� DC� ±� 750(bi-polar),� 공

급용량은� 50~300kW급으로�설정

▪ 2016년부터� 2020년까지를� ‘저압� DC� 배전� 실증� 및� 상용화단계’로� 설정하고� DC� 배전� 보호� 및� 접

지기술�개발,� DC� 배전기기�개발�및� 표준화,� 저압� DC�배전망�설계·구축·실증·상용화�등에�투자

� 직류� 빌딩에� 대해서는� Emerge� Alliance에서� 2009년� 10월에� 상업용� 건물에� 대한� 플랫폼으로�

24V� DC� 표준을� 발표하였고,� IEC에서도� SMB� (Standardization� Management� Board)/SG4

(저전압� 직류배전� 시스템)를� 통해� 1,500V� 이하의� 직류� 배전� 표준화� 항목에� 여러� 응용� 분야를�

고려하여�기술적�검토나�표준화�방식에�대해�논의

� 접지기술의�경우,� 건물� 내의�데이터센터나�수용가�직류� 홈에� 대한�연구를� 수행한�기관� 대부분이�

전식을�방지하고,� 안전�측면에서�가장�유리한� IT(Impedance� Terra)� 접지방식을�채택�연구�진행

� 국내에서는�아직�표준� 제정에�대해�활성화가�되지�않고�있지만� 전자정보통신산업진흥회를�통해�

여러� 기관의� 전문가들이� 모여서� 직류표준연구회를� 결성하였고,� 2013년� 직류� 전압과� 보호기기�

및� 관련�설비에�대한�표준안�검토

◳ DC배전�분야�중국의�빠른�성장

� 중국의� DC배전�분야는� DC송전�분야에�비해�실증연구�및� 시범적용�등� 초기단계에�해당

▪ 중국은� 정부의� 적극적인� 지원� 하에� 빠른� 속도로� DC배전� 관련� 연구개발을� 진행하고� 있으며,�

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Tianjin� Tier� Ⅲ� IDC,� TJCS1� 등� DC� 데이터�센터(IDC)를� 구축�중에�있음

▪ 신재생�에너지� 수요의� 증가로� DC배전� 기반의� DC마이크로그리드�시스템에�대한� 연구가� 활발히� 진

행�중에�있으며,� 6가지�주요�기술에�초점을�맞춰�개발을�진행�중에�있음

� 중국은� 신재생� 에너지� 기반의� CERTS(The� Consortium� for� Electric� Reliability� Technology�

Solutions)기술로� DC배전�개발에�집중하고�있는�추세

▪ CERTS� 마이크로그리드� 기술은� 전� 세계적으로�유용한� 마이크로그리드�컨셉이며,� 중국은� 이� 컨셉을�

마이크로그리드�개발�및�적용에�활용하고�있음

� SGCC와� CSPG(China� Southern� Power� Grid)를� 중심으로�다양한� DC배전� 마이크로그리드�프

로젝트가�시행�중에�있음

▪ CSPG는� Foshan� city,� Guangong� province에� CCHP(combined� cooling,� heating� and� power)�

기술�기반�마이크로그리드�시스템을�구축하고�있음

※자료� :� SciRes,� 2013

[� CERTS� 마이크로그리드�구조(좌)/� CSPG의� 마이크로그리드�시스템(우)� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

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나.� 주요업체별�기술개발동향

(1)� 해외업체동향

� DC� 저압배전과� DC마이크로� 그리드� 도입� 및� 장거리� 저부하� AC선로를� 저압� DC선로로� 전환하

는�실증시험을�추진�중

� LVDC� 배전�시범사업�및� 특고압�직류�배전�기술�개발�통한�직류�공급�상용화�조성�계획�중�

� 세계� 각국의� DC배전� 공급을� 위한� 추진사례를� 살펴보면,� 핀란드� VTT(Technical� Research�

Centre� of� Finland)는� ‘2030� 전망’을� 통해� 『DC� 저압배전과� DC마이크로� 그리드』� 도입을� 제안

했으며,� Suur-Savon� Electric사는� 2011년부터� 장거리� 저부하� AC선로를� 저압� DC선로로� 전환

하는�실증시험을�추진하고�있음�

▪ ABB에서는� 2013년부터� ‘Nupharo� Park� 프로젝트’를� 통해� MVDC-LVDC� 통합� 전력공급� 모델� 실

증사업을�추진하고�있으며,� 이를�통해� DC기반의�새로운�비즈니스�모델을�발굴할�예정임

▪ 독일의� Eon에서는� RWTH대학과� 공동으로� MVDC급� 기술개발을� 추진하고� 있으며,� 전력용� 반도체�

응용변압기,� 고효율� 전력변환기,� DC� 케이블� 및� MVDC급� 기술을� 개발해� 10MW� 용량의� MVDC�

배전�실증선로�건설을�추진하고�있음

▪ 일본의� NTT에서는� 400V� DC배전을� 위한� 플러그와� 소켓� 등을� 개발하여� 실증시험을� 마친� 상태이

며,� DC전력을�기반으로�하는� 2개의�스마트시티�실증�프로젝트를�추진하고�있음

▪ 고베� 대학교에서는� 지구온난화� 대책� 기술개발� 실증연구사업의� 일환으로� 정부의� 지원을� 받아� 누시

마섬에� DC� 마이크로그리드를�구축하여�직류전원의�효용성�연구를�추진하고�있음

*�자료:�전력산업�신시장�개척을�위한�한전의�DC배전�추진�노력

[� ABB� Nupharo� Park(좌),� Nushima� Island� DC� 마이크로그리드(우)� ]

� IDC의� 전력� 손실을�최소화하며�운용� 효율을�높이기� 위해,� 최근� IDC� 배전을� DC전력을� 교체하는�

방법이�각광�받고�있으며,� 이에�따라� IDC용�전력설비를�위한� DC�급전�시스템�개발이�증가

▪ 세계�각지에서� IDC의� DC�급전�시스템과�관련한�연구개발을�진행�중.� 일본의� NTT,� Panasonic,� 미

국의� IBM,� LBNL� 등을� 중심으로� IDC에서의� 전력손실을� 최소화하고� 에너지� 효율을� 증대시키는�

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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IDC배전� DC� 급전�시스템을�개발

▪ NTT는� 시스템은�정류장치,� 전력배전장치,� 차단기(퓨즈)로� 구성되어있으며,� 정류장치를�통하여� 상용�

교류전력을� 400V� 정도의� DC전력으로� 변환하고,� 축전지에� 부동충전� 하면서� 전류� 분배장치에서�각�

ICT� 장치로�전력을�배전함

� DC전원을� 갖는� 가정용� 및� 산업용� 기기의� 증가,� DC전력을� 생산하는� 분산전원� 발전의� 증가,� 전

력변환� 기술� 발전에� 따른� DC전원� 활용성이� 증가함.� 이에� 따라서,� DC배전� 시스템을� 활용한� DC

빌딩�관련�연구개발이�활발

▪ DC배전� 기술을� 거주지� 및� 빌딩에� 적용하여� 에너지� 절감� 실현� 및� 그린빌딩을� 건축함.� 또한,� 신재

생�에너지�기술과�결합하여� Zero-Energy� 건물�구축을�목표로�하고�있음

▪ 소비자� 패턴� 분석을� 통해� 공급자� 중신에서� 소비자� 중심으로� 변해가는� 지능형� 전력망을� 구축하는�

방향으로�기술�개발이�이루어지고�있음

▪ ABB의� 대표적인� 기술은� 빌딩용� AC/DC� 하이브리드� 배전시스템으로,� 기존의� AC� 배전� 시스템에�

DC� 배전시스템을� 결합하여� 고효율,� 높은� 신뢰도,� 기존의� AC� 빌딩� 개선� 용이성,� 회로차단기� 및�

DC-DC� 컨버터에�의한�에너지�절약�등의�장점을�지님

*�자료:� ABB� KOREA

[� ABB� DC� 빌딩� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

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(2)� 국내업체동향

� 국내에서� DC� 배전으로�진행�중인�사업들�중� DC� 핵심부품들에�대해서는�기업이�주도하여�개발

을� 진행하고,� 핵심기술별� 산·학·연이� 컨소시엄� 형태로� 사업을� 진행하고� 있으며,� 학·연에서� 개발

된�핵심기술은�국내�전문�기업에�기술이전을�통해�전략품목에�대한�국내�전문�업체를�육성하는�

것을�목표로�하고�있는�추세

� DC시스템은� 정부의� ‘그린에너지� 전략로드맵(2011년)’에서� 전략품목으로� 선정되었고,� 핵심기술

로써� ‘DC� 배전망� 설계� 및� 운영기술,� DC� 배전기기� 제작기술’을� 정의하는� 등� DC� 기술개발의� 중

요성이�강조되고�있음

� 국내의� 직류� 송배전� 기술은� 장거리� 송전에� 있어� HVDC가� 먼저� 상용화되었고,� 지하철� 및� 경전

철에� DC� 750~1500V가� 적용되고� 있음.� DC배전� 분야는� 산·학·연을� 중심으로� 활발하게� 기술개

발이�추진되고�있음

� 학계에서는� DC배전� 기술의� 경제성� 및� 타당성에� 대한� 연구를� 진행하고�있고,� 전력변환기�및� 차

단기의� 설계,� DC기반� 전력시스템의� 운영� 및� 보호기술에� 대한� 연구를� 추진하는� 한편,�

MVDC-LVDC의�계통연계�가능성과�저압� DC기술의�상용화에�대해서도�연구를�추진하고�있음

� 산업계에서는� IDC(Internet� Data� Center)� 빌딩� 구내를� DC화하여� 전기에너지�효율향상�검증을�

추진하였고,� 태양광으로� 발전된� 직류전원을� 주택� 내� DC설비에서� 소비하는� 제로에너지� 하우스�

실증을�완료한�바�있음

▪ 또한,� DC배전을� 건물� 에너지� 관리시스템에� 적용하여� 신재생에너지� 및� 에너지저장장치� 직류배전�

통합기술을� 개발하였으며,� DC배전� 그린빌딩� 구조시스템의� 설계기준을� 마련하여� DC배전� 건축물의�

시장성�확보에�노력하고�있음

▪ 기자재�제조사를�중심으로�직류변환기�및�차단기�등�하드웨어�개발을�통한�기술완성에도�주력하고�있음� 연구기관에서는� DC홈�테스트베드를�구축하여� AC� 대비� DC전원�공급의�타당성� 연구를�통해� 에

너지효율� 향상을� 입증한� 바� 있으며,� 고효율� 및� 고신뢰성이� 확보된� IDC� 실증� 테스트베드� 플랫

폼�구축을�통해� IDC의�소비전력�저감�및� 구내� DC배전�표준화�연구를�진행�중

▪ 또한,� 13.2kV� 3상� 전력용반도체� 및� 대용량� 고객용� 수배전시스템을� 개발하고� 있으며,� DC배전망�

전압제어알고리즘�등� DC배전�기술의�상용화에�앞장서고�있음

LVDC(1.5kV� 이하) MVDC(35kV� 이하) HVDC(35kV� 초과)

실증단계 미개발 상용화

태양광,� ESS 기술개발�미비 지역간�송전망�연계

*�출처� :�전력산업�신시장�개척을�위한�한전의� DC배전�추진�노력

[� DC� 전압� 단계별�기술현황� ]

� 한편,� 산업통상자원부� 미래산업�선도기술개발� 과제로� 추진� 중인� K-MEG사업은� 삼성건설이� 총괄

주관기관이며� KT,� 효성,� 나라컨트롤,� KD파워가� 각각� 세부� 과제를� 수행하고� 있으며� 서울대� 등�

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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56개� 기업·연구소·대학� 등이� 참여하고� 있음.� 2011년� 7월� 착수해� 비즈니스� 모델을� 구축하기� 위

해�서울�구로디지털산업단지,� 수원�광교테크노밸리,� 세종시,� 코엑스�등에서�실증사업이�진행�중

� 한전은� 배전계통에서의� 직류� 도입과� 더불어� 구내� 배선에서� 직류를� 채용하는� 연구도� 한창� 진행

되고� 있음.� 구내� 직류배전� 연구는� 현재� 국내에선� 삼성건설이� 주도하고� 있음.� 삼성건설은� 직류

배전� 연구를� 한� 단계� 진일보시킬� 것으로� 기대되는� 대단위� 국책연구과제� KMEG� (Korea� Micro�

Energy� Grid)사업도�주도하고�있음�

� (주)한전KDN은� 다양한� 유형의� 분산전원체계� 및� DC� 배전� 계통에서� 생산된� 직류� 전력에� 대한�

사용량을� 정확히� 계측할� 수� 있고,� 수용가에� 공급되는� 전력의� 방향을� 파악할� 수� 있으며,� 최대�

수요�전력을� 산출할� 수� 있고,� 전력선� 통신을� 이용하여�검침데이터를�전송할� 수� 있는� 직류� 디지

털�전력량계�및� 이를�이용한�원격검침�시스템을�개발함�

� 공정단순화와� 경량화로� 내구성이� 요구되는� 구조물의� 수요가� 증가함으로서� 고탄소강을� 이용한�

형강수요와�급속�단품종의�생산을�위한�고주파�공정�기술�및� 전원장치�수요�증가

▪ 코일�수요�증대와�박판�등의�고주파�가열�및�열처리�수요�증가

▪ 각종�형강의�급속�가열�및�템퍼링�기술�등�다변화된�기술의�요구

▪ 고주파를�위한�진공�및� 경화능이�우수한�소재의�노멀라이징�열처리�기술요구

� 전자부품연구원(원장� 김경원)� 광주본부� 에너지변환연구센터는� 지역� 내� 차세대� 먹거리� 창출� 및�

중소기업의� 경쟁력� 제고를� 위해� ‘차세대� DC전기전자� 산업육성을� 위한� 연구기반� 구축사업’을�

`14년부터� 5년간�산업부로부터� 97.5억�원,� 광주시로부터� 18억�원을�지원받아�사업을�수행하고�

있음

▪ 2014년� 7월부터� 시작된� 본� 사업은� 올해� 1차년도(‘14.7월~’15.6월)를� 수행� 중에� 있으며� 우선적으

로� 전기자동차,� 신재생에너지,� 고효율� 가전기기� 등� DC전기전자� 산업분야� 제품의� 전원� 및� 부하환경

을�테스트할�수� 있는� 3종� 6억원�상당의�장비를�구축하고�본격적으로�기업�서비스에�나서고�있음

� 가전� 및� LED,� DC� House,� IDC,� 신재생(태양광,� ESS,� 마이크로그리드),� 전기자동차� 충전기� 등�

“다양한� 직류� 저압� 산업과� 융합을� 통한� “신� 시장� 창출”과� 관련하여� 영세� 소규모� 중소기업� 중심

의� DC� 배전용�전기기기�산업을�국가지원을�통해� “글로벌�전문기업”으로�육성하고�있음

▪ 특히,� 2,800여� 전기기업� 중� 1,000여개� 영세� 중소기업(매출� 50억원� 이하)으로� 분포하고� 있는� 것

으로� 조사되었으며� 대기업에서� 협력� 중소기업에� 대한� DC배전용� 전기기기� 및� 가전제품에� R&D� 투

자�유도하고�있음

� 대․중소기업�상생협력�촉진에�관한�법률」에� 근거하여�가전�대기업의� DC배전�부하기기�사용권장�

및� 마켓지원

▪ 법률�제12조�제3항(대기업의�중소기업에�판로확대�지원)� 적용

▪ DC배전기기�이용�전자제품�펀드�조성(대기업�출연�검토)

� 한�예로�한전의� 2016년� 주파수조정용� ESS� 사업� 공급자� 선정에서� 13개의�기업� 중� 6개사의� 중

소기업이�선정되었음

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

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▪ 한국전력은� 지난� 6월� 김제,� 논공,� 울산,� 속초� 지역� 총� 4개� 변전소에� 1,000억원� 규모로� 구축될� 예

정인� ‘2016년� 주파수조정용� ESS� 구축사업‘의� PCS와� 배터리�분야주자재�공급자를�선정하였음

▪ 이와� 같이� 중소기업의� 역량이� 강화되고� 있으며,� 대기업� 등과� 컨소시엄� 형태로� 제품을� 생산하거나�

협력관계를�구축하고�있음

항목 김제 논공 울산 속초

PCS

효성

*보성파워텍

*넥스책

LG� CNS

*데스틴파워

LS산전

*헥스파워

우진산전

*에스디

�배터리 LG화학 *코감� 삼성SDI 우진산전

*�출처� :�한전,� 2016년�주파수조정용� ESS�사업�공급자�선정,� 2016� /� *� 중소기업

[� ESS� 구축사업�선정현황� ]

� 한편,� LVDC� 배전�기술과�관련된�중소기업은�아래같이�다양한�분야에서�기술을�개발하였음

▪ (주)이피에스는� 스위치단의� 과전압인가를�방지하는� 동시에� 릴레이� 단자� 전류가� 0일� 경우에� 릴레이

를� 오프하여� 릴레이� 단자의� 아크� 발생을� 방지시키는� DC� 배전용� 차단기인� 반도체� 스위치� 및� 릴레

이를�사용하는� DC� 배전용�차단기를�개발하였음

▪ (주)갑진은� 풀� 부하가� 연결된� 상태에서도� 안정된� 구동상태를� 유지하며� 제어전압으로� 제어� 가능한�

직률배전시스템인�저주파� 변압기를�장착한�직류배전� 시스템�및� 이를�기반으로�제어방법� 기술을�개

발하였음

▪ (주)인텍전기전자는�직류� 접지전압(Earth)의� 레벨을� 검출하고,� 직류� 접지� 레벨� 전압� 값과� 설정값을�

비교하여�비교�결과에�트립�전원을�트립�장치에�공급하여�트립�장치를�동작시켜�직류�차단기를�트

립함으로써� 접지전압� 상승으로� 인한� 접지� 지락� 사고를� 미연에� 방지할� 수� 있는� 직류� 차단� 장치를�

개발하였음

▪ (주)케이디파워는�직류�배전과�신재생�에너지�연계가�가능한�하이브리드�수배전반을�개발하였음

▪ (주)디에스텍은� LED� 조명�내부에�정전류�회로를�포함하여� LED� 조명에�인가되는�직류�전압이�규정�

전압보다� 높은� 경우에도� 밝기� 변화가� 없고� 기구� 내� 온도� 측정을� 통해� 기구의� 과열시� 전류량을� 조

절하는�직류�배전을�위한� LED� 조명�회로를�개발함

▪ (주)인터파워는� 직류� 배전� 시스템에� 사용되었을� 경우에도� 돌입전류를� 제한하고� 아크를� 발생시킴�

없이�개폐가�가능하며,� 또한�역극성�접속�시� 용이하게�인식이�가능한�직류�스위치를�개발함

▪ (주)크라또는�직류�배전�전력�계통의�지락�감지를�위한�절연저항�측정�장치를�개발하였음

� 이와� 같이� 중소기업은� LVDC� 배전� 기술과� 관련하여� 배전� 전력� 및� 응용기술� 등� 다양한� 기술을�

보유하고� 있으나,� 대부분� 대기업� 등과� 컨소시엄� 형태� 및� 부품� 납품을� 통해� 그� 명맥을� 이어� 가

고�있는�것으로�파악됨

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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다.� 기술인프라�현황

� 가정,� 빌딩,� 사무실을�대상으로�한� DC배전�실증�추진�중

▪ 전자부품연구원� 주관으로� ‘DC� Home� 실증� 테스트베드� 구축사업(‘11.6월~’12.5월,� 기술료)*’을� 통

해�이론적�효율성을�검증함(5%의�효율향상)

▪ 제로에너지� 건물,� 에너지� 자급자족� 도시� 건설을� 목적으로� K-MEG� 세부사업에서� 서울대학교� 일부�

건물에� DC배전을�실증

▪ LED조명,� 사무용기기(PC,� 프린터),� 공조기�등을� DC로�공급

� 전기연구원과�전력연구원�주도로� DC�변압기�및�댁내� DC배전기술개발�과제(LVDC� 배전계통�및�

요소기기�설계)를�진행�중

▪ 2014년부터� 2019년까지�전자부품연구원�주관으로�총사업비� 135억� 원(정부� 100억� 원)� 지원함�

� KT는� 그린IDC의� 일환으로� ‘08년에� 신축한� 목동� IDC� 센터에� DC� 전원공급방식을� 채용하여�

20%의�에너지절감�달성

▪ UPS(무정전전원장치)에� 전력� 저장시� AC� →� DC� →� AC변환이� 불필요해� 에너지� 절감이� 가능하며,�

공조시설�등� 관련�설비�에너지도�절감�가능

� 한전은� 2016년� 직류� 배전을� 실� 선로에� 최초� 적용� 및� 2020년� 직류� 전력� 공급� 상용화� 목표를�

정함

▪ LVDC� 배전�시범사업�및� 특고압�직류�배전�기술�개발�통한�직류�공급�상용화�조성할�계획

▪ LVDC� 배전�최대� 4km까지� 100kW�가량의�전력을�전압강하�없이�전송함

▪ 저부하� 장거리� 특고압� 선로� 5개소를� 저압� 직류� 배선선로로� 전환하는� 내용으로� 산악� 경과지의� 교

류�특고압� 22.9kW�선로를�저압�직류� ±750V로�전환하여�운영�계획함

▪ 특고압� 교류선로를� 저압� 직류� 선로로� 전환하는� 방식은� 설비� 유지보수� 측면에서� 경제성� 확보� 및�

AC/DC� 전력공급�병행을�위한�중요한�요소

� DC배전�실증인프라�구축�예정

▪ 한전은� DC배전�핵심요소기술의�완성을�위해�고창전력시험센터에『DC배전�실증인프라�구축』을�추진�

중에�있음

▪ 실증� 인프라는� 총� 4C-km의� 모의선로로� 구성되며,� 태양광� 및� ESS� 등� 신재생에너지를� 연계하고�

DC� Home�및� DC부하�연계를�통하여�발전원부터�부하까지�직류배전망을�구축할�예정

▪ 이를� 통해� 분산전원� DC연계� 및� 조류제어� 기술을� 검증하고,� 전력변환장치� 등� 다양한� DC배전� 기술

을� 실증할� 계획임.� 실증인프라는� DC배전� 기술의� 테스트베드로� 활용되고� 다양한� Track� Record를�

확보하여�세계적�수준의�기술력을�갖추는�초석이�될�전망

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

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라.� 특허동향�분석

(1)� 연도별�출원동향

� LVDC� 배전� 기술의� 지난� 7년(‘10~’16)� 간� 출원동향1)을� 살펴보면� 연도별로� 출원경향이� 증가,�

감소를�반복하고�있어�지속적으로� LVDC�배전�관련�기술개발�활발

▪ 각�국가별로� 살펴보면� 미국에서� 월등히� 많은� 특허가� 출원되고� 있는� 경향을� 보이며,� 증감을� 반복하

며�꾸준히�활발한�출원활동�유지

� 국가별� 출원비중을� 살펴보면� 미국이� 60.8%로� 최대� 출원국으로� LVDC� 배전� 기술을� 리드하고�

있는� 것으로� 나타났으며,� 기타� 주요� 국가의� 경우� 유럽이� 14.3%,� 한국이� 12.6%,� 일본이�

12.4%로�비슷한�수준의�출원비중을�보이고�있음.� LVDC�배전과�관련하여� DC� 송전�기술�대비�

기술이�개발�및� 실증�단계에�있기�때문에,� 특허�건수가�다소�미미한�것으로�판단

[� LVDC� 배전�분야� 연도별�출원동향� ]

1)� 특허출원�후� 1년� 6개월이� 경과하여야�공개되는�특허제도의� 특성상�실제� 출원이�이루어졌으나�아직� 공개되지� 않은� 미공개데이터가�존

재하여� 2015,� 2016년�데이터가�적게�나타나는�것에� 대하여�유의해야�함

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(2)� 국가별�출원현황

� 한국의� 출원현황을� 살펴보면� ‘10년� 이후� 출원이� 소폭� 증가하는� 경향을� 보이고� 있으며,� 외국인

의�출원은�거의�미미한�것으로�분석

� 미국의� 출원현황은� ‘12년� 이후부터� 외국인에� 의한� 출원비중이� 내국인에� 의한� 출원비중을� 넘어

서는�경향을�보이고�있으며,� 최근까지도�출원이�활발한�경향을�보임

� 일본의�출원현황은�큰� 변동� 없이� 유지�추세를� 보이고� 있으며,� 출원인� 대부분이�자국� 출원인� 경

향을�나타냄

� 유럽의� 출원현황은� 외국인에� 의한� 출원이� 더� 많은� 비중을� 차지하고� 있으나,� 전체적인� 출원� 건

수가� 미미한� 것으로� 나타남.� 유럽특허의�경우,� 독일,� 프랑스,� 스위스� 등� 글로벌� 전력� 산업을� 주

도하고�있는�국가의�개별국�특허가�제외된�것을�고려할�필요성이�존재

[� 국가별�출원현황� ]

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(3)� 투입기술�및� 융합성�분석

� LVDC� 배전� 분야의� 투입기술을� 확인하기� 위하여� 특허분류코드인� IPC� Code2)를� 통하여� 살펴본�

결과� LVDC� 배전� 분야의� 가장� 높은� IPC는� H02J� 기술분야가� 130건으로� 가장� 많이� 차지하고� 있

으며,� 이어서� H02M가� 45건,� H01L가� 43건으로�다수를�차지

▪ 이외에� H02H� 25건,� G01R� 18건,� G06F� 13건,� H05B� 11건,� B60L� 11건,� G05F� 9건,� H02B� 8건

순으로�기술이�투입되어�있어� LVDC�배전�분야에�다양한�기술이�융합되어�존재

▪ 더불어� 해당� IPC의� 특허인용수명을� 살펴보면� H02B� 기술분야의� 수명이� 9년으로� 가장� 긴� 것으로�

나타났으며,� G05F� 기술분야는� 5년으로�가장�짧은�것으로�분석

IPC 기술내용 특허인용수명(TCT)3)

H02J 전력급전�또는�전력배전을�위한� 방식;� 전기에너지�축적하기�위한�방식 7년

H02M

교류-교류,� 교류-직류�또는� 직류-직류변환장치�및� 주요한�또는� 유사한�전력

공급장치와�함께�사용하기�위한� 장치;� 직류� 또는�교류입력의�서지� 출력변환;

그것을�제어� 또는�조정

6년

H01L 반도체�장치;� 다른�곳에� 속하지�않는� 전기적�고체� 장치 6년

H02H 비상보호회로장치 7년

G01R 전기변량의�측정;� 자기변량의�측정 7년

G06F 전기에�의한� 디지털�데이터처리 6년

H05B 전기가열;� 달리�분류되지�않는� 전기조명 8년

B60L전기적�추진차량의�전기장치�또는�추진장치;� 차량용�자기적�현가�또는�부양

장치,� 차량용�전기적�제동방식�일반7년

G05F 전기적�또는� 자기적�변량의�조정계 5년

H02B 전력의�공급� 또는�배치�또는� 배전을�위한� 반,� 변전소,� 또는�개폐장치 9년

[� LVDC� 배전� 분야� 상위�투입기술� ]

2)� 전� 세계적으로� 통용되고� 있는� 국제특허분류(IPC:� International� Patent� Classification)를� 통해� 특허정보� 기술분야에서� 공지기술을� 조

사할�수�있으며,� 기술� 및� 권리정보에�용이하게�접근�가능

3)� 특허인용수명� 지수는� 후방인용(Backward� Citation)에� 기반한� 특허인용수명의� 평균,� Q1,� Q2(중앙값),� Q3에� 대한� 통계값을� 제시함.�

특히�이와�같이� 산출된� Q2는� TCT(Technology� Cycle� Time,� 기술순환주기�또는�기술수명주기)라고�부름

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

65

� 투입기술이�가능�많은� H02J� 분야와� 융합이�높게�이루어진�기술은� H02M,� H01M�분야로�나타

났으며,� H02B,� H02H� 분야와도�나타�융합된�기술의�건수가�높은�것으로�분석

▪ 이외에� H02M� 분야와� 융합된� 기술은� H02H,� B60L� 분야와� 융합된� 기술이� 많은� 것으로� 나타났으

며,� H01L� 분야와�융합된�기술은� H04B,� B82Y,� C23C�등의�기술로�분석

[� LVDC� 배전�분야� IPC� 기술� 및� 융합성� ]

(4)� 주요출원인�분석

� 세계�주요출원인을�살펴보면�주로�미국�및� 일본의�출원인이�다수의�특허를�보유하고�있는�것으

로�나타났으며,� 에너지�및� 전력�분야의�출원인이�대부분

▪ 주요� 미국� 출원인을� 살펴보면� GENERAL� ELECTRIC� COMPANY,� HAMILTON� SUNDSTRAND� CORP,�

TOSHIBA,� SUMITOMO� ELECTRIC� IND� LTD� 등� 에너지� 및� 전력� 분야� 기업과� PEREGRINE�

SEMICONDUCTOR� CORP의� 반도체� 기업이� 다수� 출원을� 하고� 있는� 것으로� 나타났으며,� 일본� 출원인은�

주로�미국�내에�출원건수가�높은�것으로�나타남

▪ 한국�출원인으로는� LVDC�배전�관련�주요�출원인� TOP10에�포함된�기업은�존재하지�않음

� 가장� 많은� 특허를� 보유하고� 있는� PANASONIC� CORP의� 3극� 패밀리수가� 19건으로� 다국적으로�

시장을� 확보하며� 출원을� 하고� 있는� 것으로� 보이며,� 네덜란드의� PHILIPS도� 27건으로� 다국적� 시

장을�확보

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

66

� 미국의� THE� BOARD� OF� TRUSTEES� OF� THE� UNIVERSITY� OF� ILLINOIS이� 확보한� 특허의� 피

인용지수가� 37.31로� 가장� 높게� 나타나� 기술의� 파급성이� 높은� 원천기술을� 다수� 보유하고� 있는�

것으로�분석됨

주요출원인 국가

주요� IP시장국� (건수�%) 3극

패밀

리수

(건)

피인용

지수주력기술�분야

한국 미국 일본 유럽

IP시

장국

종합

PANASONIC� CORP 일본

2 17 8 10

미국 19 0.92DC� 배전�

시스템5% 46% 22% 27%

KONINKLIJKE� PHILIPS�

N.V.

네덜란

0 18 4 8

미국 27 0DC� 배전�

시스템0% 60% 13% 27%

TOSHIBA 일본

0 24 0 6

미국 13 1.2DC� 배전용�

에너지�관리0% 80% 0% 20%

GENERAL� ELECTRIC�

COMPANY미국

0 18 1 7

미국 8 0.3DC� 배전�

시스템0% 69% 4% 27%

PEREGRINE�

SEMICONDUCTOR�

CORP

미국

0 19 0 0

미국 17 13.95배전� 시스템용�

스위치0% 100% 0% 0%

ABB� TECHNOLOGY�

AG스위스

0 15 0 4

미국 2 0.63DC� 배전�

시스템0% 79% 0% 21%

HAMILTON�

SUNDSTRAND� CORP미국

0 9 0 7

미국 0 1.82DC� 배전� 이상�

감지0% 56% 0% 44%

THE� BOARD� OF�

TRUSTEES� OF� THE� �

UNIVERSITY� OF�

ILLINOIS

미국

0 16 0 0

미국 12 37.31배전용�반도체�

소자0% 100% 0% 0%

SIEMENS� AG 독일

0 5 0 5미국

일본2 1.2

LVDC� 시스템�

및�운영0% 50% 0% 50%

SUMITOMO� ELECTRIC�

IND� LTD일본

0 5 4 0

미국 1 0

DC�배전�

시스템�및� 제어�

방법0% 56% 44% 0%

[� 주요� 출원인의�출원현황� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

67

(5)� 국내�출원인�동향

� 국내� 출원인� 동향을� 살펴보면� 대기업은� 효성의� 출원건수가� 가장� 높게� 나타났으며,� 중소기업에

서는�출원건수가�미미하기는�하나�디에스텍과�인터파워의�출원건수가�높게�나타남

▪ 대기업의�주요� 출원인은� 효성,� 대우조선해양,� 삼성중공업,� 한전KDN� 등이� 있으며,� 중소기업의� 주요�

출원인은�케이디파워,� 시티이텍,� 성우피앤씨�등이�주요�출원인인�것으로�나타남

� 기업� 이외의� 주요출원인을� 살펴보면� 한국전력공사,� 한국전기연구원� 등� 연구소/공공기관의� 출원

이�다수�나타났으며,� 대학은�성균관대학교,� 건국대학교의�출원이�높은�것으로�분석됨

[� 국내� 주요출원인의�출원�현황� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

68

5.� 중소기업�환경

가.� 중소기업�경쟁력

� LVDC� 배전� 분야의� 중소기업� 경쟁력은� 기술분류별로� 차이가� 있으나,� DC� 배전으로� 진행� 중인� 사

업들� 중� DC� 핵심부품들에� 대해서는� 기업이� 주도하여� 개발을� 진행하고,� 핵심기술별� 산·학·연이� 컨

소시엄� 형태로� 사업을� 진행하고� 있는� 추세.� 현재� LVDC� 배전� 분야는� 원천기술� 및� 높은� 기술력을�

요구하는�분야로�중소기업의�경쟁력이�낮은�것으로�분석됨

기술�분류 주요�기술 대기업 중소기업 중소기업�참여영역중소기업�

참여정도

LVDC� 보호�

및�차단�

기술

LVDC� 보호� 및� 차단�

기술,� 서지�어레스터/�

스위치�기어�기술

한국전력공사

한전KDN

LG� CNS

LS산전

효성

제룡산업

풍국에스아이

유성계전

티와이테크

와이즈산전

이피에스

인텍전기전자

인터파워

DC�배전용�차단기,�

반도체�스위치,� DC�

스위치

전력변환�

기술

DC배전용�전력변환기,�

AC/DC� 컨버터�제어� 기술

한국전력공사

LG� CNS

LS산전

케이디파워

송암시스콤

세영엔디씨

영화산업전기

파워맥스

코아전기

대웅전기공업

하이브리드�

수배전반,� 전력�변환�

모듈,� 변환�기자재�

부품,� 전력변환�

전송장치

DC�배전�

해석�및� SW�

기술

AC/DC� 하이브리드�

배전망�해석�기술,� LVDC�

운영� SW�기술

한국전력공사

LG� CNS

LS산전

삼성SDI

율시스템

젤파워

영일전기

이피아테크

태광이엔시

배전망�해석�및�

프로그램�개발,�

전력계통�해석�

시스템�개발

DC�배전망�

설계�기술

DC�배전망�설계�기술,�

DC� 배전망�운영�기술

한국전력공사

LG� CNS

LS산전

효성

갑진

삐엘씨코리아

코어세스

휴네시온

젤파워

DC배전�시스템,�

시스템�제어방법◔

*� 중소기업�참여정도와� 점유율은� 주요제품� 시장에� 참여하는� 중소기업의�참여규모와� 정도(업체수,� 비율� 등)를� 고려하여� 5단계로� 구

분� (낮은�단계:�○,�중간�단계(◔,� ◑,�◕)� 높은�단계:�●)�

[ LVDC 배전 분야 중소기업 현황 ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

69

나.� 중소기업�기술수요

� LVDC� 배전� 분야의� 중소기업의� 기술수요를� 파악하기� 위하여� 중소기업� 기술수요조사� 및� 중소기업

청� R&D신청과제(2013~2015년)를�분석한�결과�아래�표의�내용과�같은�수요들이�다수�있는�것으

로�분석

▪ LVDC� 배전� 분야� 중소기업은� 최근에� LVDC� 보호� 및� 차단기술과� 관련된� 기술개발에� 다수� 수요가�

잇는� 것으로� 나타났으며,� 이는� 최근� 기술� 트렌드인� DC배전� 기술의� 활용에� 관심이� 높아지고� 있는�

추세를�반영한�것으로�분석됨

전략제품 기술�분류 관심기술

LVDC

배전

LVDC� 보호� 및� 차단�기술병렬�전력공급�장치의�고장진단기�개발

외물�접촉� 고방�방지를�위한�배전용�완전�절연�가공� 케이블�개발

전력변환�기술

실시간�전력변화�계측기술�개발

저압�전력피크�부하� 분산�제어장치�개발

정박�중�선박용�무선�전력� 공급�장치�설계� 및� 구현

DC�배전�해석� 및� SW�

기술

CTTR� 전력측정� 및� PTTR� � 전력측정� 기술개발을�통한� 에너지� 전력관리�

및�통계분석� System�개발

스마트그리드용� IEC61850� 프로토콜�지원� 데이터�로거

DC� 배전망�설계� 기술지능형� 전력망� 시대에� 필요한� 지능형� 소비자,� 지능형� 전력� 기술융합�

개발

[ LVDC 배전 분야 과제신청현황 및 수요조사결과 ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

70

다.� 중소기업�핵심기술

(1)� 데이터�기반�요소기술�발굴

� LVDC� 배전� 기술의� 특허� 및� 논문데이터� 검색을� 통해� 도출된� 유효데이터를� 대상으로� 데이터마

이닝� 기법(Scientometrics� 기법)을� 통해� 클러스터링된� 키워드의� 연관성을� 바탕으로� 요소기술�

후보군을�도출

▪ LVDC� 배전� 기술의� 특허� 및� 논문� 유효데이터를�기반으로� 키워드� 클러스터링을�통하여� 9개의� 요소

기술�후보군을�도출

▪ 제품별� dataset� 구축� :� LVDC� 배전� 기술� 관련� 특허/논문� 데이터를� 추출하여� 노이즈� 제거� 후� 제품

별� dataset� 구축

▪ 1차� 클러스터링� :� 키워드� 맵을� 통한� 고빈도� 키워드� 확인-빈도수(tf-idf)4)가� 상위� 30%에� 해당하는�

키워드를�대상으로� 1차� 추출

▪ 2차� 클러스터링� :� 1차� 클러스터링에서� 추출된� 고빈도� 키워드� 사이에서� 고연관도� 키워드를� 2차� 추

출� (고연관도�기준은�연관도수치5)가� 2이상인�클러스터로�제한)�

� 다음� 그림은� 키워드� 간� 연관네트워크를� 시각화한� 것으로,� 각� 키워드를� 나타내는� 원과� 키워드�

간의�연관도를�나타내는�직선으로�구성

▪ 각� 키워드가� 특허와� 논문� 중� 어느� 데이터에서� 도출되었는지� 원의� 색으로� 구분하였으며,� 키워드로�

도출된�클러스터는�황색음영으로�표시

▪ 키워드를� 나타내는� 원은� 고빈도의� 키워드일수록� 원의� 크기가� 크게� 표현되며,� 연관도를� 나타내는�

선은�키워드�사이의�연관도수치가�높을수록�굵게�표현

� LVDC� 배전� 기술� 전략제품의�특허․논문�유효데이터에�대하여� 키워드� 클러스터링�결과를� 기반으

로�요소기술�도출

� 데이터�기반의�요소기술�도출은�키워드� 클러스터링을�통해� 도출된�요소기술에�대하여�전문가의�

검증�및�조정을�통하여�요소기술을�도출

4)� 빈도수(tf-idf)� :� 각� 키워드가�출현되는�특허�또는� 논문수를�의미

5)� 연관도수치:� 두�개�이상의�키워드�사이의�특허� 또는�논문수를�의미

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

71

[� LVDC� 배전�분야� 키워드�클러스터링� ]

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

클러스터

01

power,�

distribution�

system

19

1.� Energy� Efficiency� Analysis� and� Energy� Management� of� a�

Superconducting� LVDC� Network

2.� Analysis� of� impact� of� DG� on� LVDC� distribution� network�

protection

3.� The� Voltage-doubler� Rectifier� type� Full-bridge� converter� built� in�

voltage-balancing� circuit� for� bipolar� LVDC� distribution� system

클러스터

02

power�

mosfet,�

distributed�

power

13

1.� High-efficiency� MOSFET-based� MMC� for� LVDC� distribution�

systems

2.� Comparing� SiC� MOSFET,� IGBT� and� Si� MOSFET� in� LV�

distribution� inverters

클러스터

03

low� voltage�

dc�

distribution,�

analysis

21

1.� An� analysis� on� fault� response� characteristics� in� low� voltage� DC�

distribution� system

2.� Analysis� of� efficiency� for� AC� and� DC� load� in� LVDC� distribution�

system

[� LVDC� 배전�분야� 주요� 키워드�및� 관련문헌� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

72

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

3.� Analysis� of� fault� characteristics� in� LVDC� distribution� system�

using� Laplace� transform

클러스터

04

converter,�

controller,�

dc� power

14

1.� The� Voltage-doubler� Rectifier� type� Full-bridge� converter� built� in�

voltage-balancing� circuit� for� bipolar� LVDC� distribution� system

2.� Comparison� of� line� and� load� converter� topologies� in� a� bipolar�

LVDC� distribution

클러스터

05

apparatus,�

dc�

distribution�

system

14

1.� Switchgear� assembly,� DC� power� distribution� system,� DC� power�

distribution� board

2.� AC/DC� electrical� conversion� device� permitting� energy� recovery�

and� management� of� DC-side� short-circuits

클러스터

06

dc� power�

distribution,�

electrical�

device

21

1.� Short-circuit� protection� for� MV� &� LVDC� grid

2.� DC� microgrid� protection� by� selective� detection� of� series� arcing�

using� load� side� power� electronic� devices

클러스터

07

dc� power,�

control23

1.� Voltage� control� on� a� refitted� luxury� yacht� using� hybrid� electric�

propulsion� and� LVDC� distribution

2.� Control� and� monitoring� solution� for� the� LVDC� power�

distribution� network� research� site

3.� Voltage� regulation� and� power� sharing� control� in� ship� LVDC�

power� distribution� systems

클러스터

08

ac/dc�

converter,�

embodiment

,� power

17

1.� Digital� protection� of� LVDC� and� integration� of� Distributed�

generation

2.� Losses� of� converters� with� iron� and� amorphous� core� AC-filter�

inductors� in� LVDC� distribution

3.� Tuning� of� the� load� adaptive� controller� for� DC/AC� converter� in�

LVDC� power� distribution

클러스터

09

reliability,�

efficiency,�

lvdc

11

1.� LVDC� microgrid� perspective� for� a� high� efficiency� distribution�

system

2.� An� investigation� of� high� efficiency� DC-AC� converters� for� LVDC�

distribution� networks

3.� Analysis� of� efficiency� for� AC� and� DC� load� in� LVDC� distribution�

system

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

73

No 요소기술명 키워드

요소기술01 저압� DC� 배전망�설계�기술power,� distribution�

system

요소기술02 저장장치�연계�저압� DC� 배전�인프라�구축�기술power,� distribution�

system

요소기술03 AC/DC� 컨버터�제어�기술ac/dc� converter,�

embodiment,� power

요소기술04 DC� 배전�해석�및�운영� SW�제작�기술low� voltage� dc�

distribution,� analysis

요소기술05 고효율� DC� 배전용�전력변환기�설계�기술

apparatus,� dc�

distribution� system,�

converter,� controller,�

dc� power

요소기술06 DC�배전용�보호기기�설계�기술dc� power� distribution,�

electrical� device

요소기술07 신재생�에너지�연계�하이브리드�수배전반�기술apparatus,� dc�

distribution� system

요소기술08 저압� DC� 배전망�실증low� voltage� dc�

distribution,� analysis

요소기술09 DC� 마이크로그리드�실증�기술low� voltage� dc�

distribution,� analysis

[� LVDC� 배전�분야� 데이터�기반� 요소기술� ]

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74

(2)� 요소기술�도출

� 산업․시장� 분석,� 기술(특허)분석,� 전문가� 의견,� 타부처로드맵,� 중소기업� 기술수요를� 바탕으로� 로

드맵�기획을�위하여�요소기술�도출

� 요소기술을�대상으로�전문가를�통해�기술의�범위,� 요소기술�간� 중복성�등을�조정‧검토하여�최종�

요소기술명�확정

분류 요소기술 출처

DC�배전망�설계�및�

운영�기술

저압� DC� 배전망�설계� 기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링,� 전문가추천

저장장치�연계� 저압� DC� 배전�인프라�구축�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링,� 전문가추천

AC/DC� 컨버터�제어�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링,� 전문가추천

DC�배전기기

제작기술�

DC� 배전�해석� 및� 운영� SW�제작� 기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링,� 전문가추천

고효율� DC� 배전용�전력변환기�설계�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링,� 전문가추천

DC�배전용�보호기기�설계�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링,� 전문가추천

신재생�에너지�연계� 하이브리드�수배전반�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링,� 전문가추천

전력용�반도체�응용� 변압기 전문가추천

실증기술

저압� DC� 배전망�실증기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링,� 전문가추천

DC�마이크로그리드�실증� 기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링,� 전문가추천

[� LVDC� 배전� 분야� 요소기술�도출� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

75

(3)� 핵심기술�선정

� 확정된� 요소기술을�대상으로�산․학․연� 전문가로� 구성된� 핵심기술� 선정위원회를�통하여� 중소기업

에�적합한�핵심기술�선정

� 핵심기술�선정은� 기술개발시급성(10),� 기술개발파급성(10),� 단기개발가능성(10),� 중소기업� 적합

성� (10)을� 고려하여�평가

분류 핵심기술 개요

DC� 배전망�설계�

및� 운영�기술

저압� DC� 배전망�설계�기술수용가� 구내� 전압과� 전력전송용량을� 고려한� 배전전

압�기술

저장장치�연계� 저압� DC� 배전�인프라�

구축�기술

DC� 배전계통� 및� 신재생� 에너지원의� 운영� 효율� 및�

전력품질향상을�위한�저장장치�연계� 기술

DC� 배전기기

제작기술�

DC� 배전�해석�및�운영� SW�제작�기술 DC� 배전망의�확대�운영을�위해�배전망�해석기술�

고효율� DC� 배전용�전력변환기�설계�

기술

AC/DC� 하이브리드� 계통운영을� 위한� 대용량� 고효율�

전력�변환기�

DC� 배전용�보호기기�설계� 기술DC� 배전선로� 고장처리� 및� 복구를� 위한� 선로용� DC�

차단기,� 개폐기,� 계전기�등� 보호기기

실증기술저압� DC� 배전망�실증 저압� DC� 배전망�실계통�실증� 시험�기술�

[� LVDC� 배전� 분야�핵심기술� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

76

6.� 기술로드맵�기획

가.� LVDC� 배전�기술�기술로드맵

� 최종� 중소·중견기업� 기술로드맵은�기술/시장� 니즈,� 연차별� 개발계획,� 최종목표� 등을� 제시함으로

써�중소기업의�기술개발�방향성을�제시

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

77

나.� 연구개발�목표�설정

� 로드맵�기획� 절차는� 산‧학‧연�전문가로�구성된� 로드맵� 기획위원회를�통해� 선정된�핵심기술을�대

상으로�기술요구사항,� 연차별�개발목표,� 최종�목표를�도출

분류 핵심기술 기술요구사항연차별�개발목표

최종목표1차년도 2차년도 3차년도

DC�배전망�

설계�및�

운영� 기술

저압� DC� 배전망�설계�

기술

전압�및�전력�

전송용량�

고려한�배전�

기술

저압�

직류배전�

시스템�

설계

분산전압�

제어� 기술

저압�

장거리�

직류배전선

로�구축

최적�조건의�저압�

DC� 배전망�기술�

설계

저장장치�연계�저압�

DC� 배전�인프라�구축�

기술

저장장치�

연계기술

연계형�

전력변환기�

모듈�개발

고장�감시�

장치�및�

무정전�

시스템�

연계� 기술�

개발

배전망�

연계기술�

확보

맞춤형�저압� DC�

배전�연계기술�

확보

DC�배전� 해석�및�

운영� SW�제작� 기술

DC배전망�

해석�기술

DC� 배전망�

해석�및�

응용�

프로그램�

개발

원격�제어�

및�

모니터링�

프로그램�

개발

전력변환장

치,� 수용가�

모의시스템�

확보

최적의� DC� 배전망�

해석� 기술�확보

DC�

배전기기

제작기술�

고효율� DC� 배전용�

전력변환기�설계� 기술

대용량�고효율�

전력변환기

전력변환장

치�

모의시스템�

설계

전력변환장

치� H/W�

제작

전력�변환�

시스템의�

성능�

적합성�

평가

전력변환기를�

이용한�

효율적인�배전전압�

제어� 방법�개발

DC�배전용�보호기기�

설계�기술

DC�차단기,�

개폐기�등�

보호기기�기술

보호시스템�

H/W

저압� DC�

공급� 가능�

전력�

변환기�

개발

LVDC�차단�

기술� 및�

적용

실시간�안정성�

확보를�위한� DC�

배전용�보호� 설계�

기술�확보

실증기술저압� DC� 배전망�실증

저압� DC�

배전망�실계통�

실증시험�

실증시험을�

위한�저압�

DC� 직류�

배전�

시스템�

설계

계통�

운영에�

효율적인�

저압� DC�

배전망�

실증

안정성이�

강화된�

저압� DC�

배전망�

확보�

저압�직류배전�

실증인프라�구축

[� LVDC� 배전�분야� 핵심기술�연구목표� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

78

다.� 핵심기술�심층분석

저압� DC� 배전망�설계�기술

기술개발�

필요성

▪ 직류� 전원을� 사용하는� 디지털� 부하의� 수요가� 급격히� 증가함에� 따라,� 기존의� 교류�

배전시스템과� 비교해� 전력변환� 손실을� 감소시켜� 전체� 에너지� 효율이� 증대되는� 효

과가�있음

▪ 주요�선진국�모두� 신재생� 에너지의�중요성� 및� DC� 송배전을� 활용한� 에너지�효율성�

증대에� 많은�관심을� 가지고,� 국가적� 차원에서� DC송배전� 연구개발� 추진�및� 법·지원

제도�마련을�통해�관련�기술�경쟁력�확보에�집중하고�있음

기술개발전략

▪ 저전압�직류(LVDC)의� 배전선로에�설치된� 다수의� 분산전원의�종류,� 출력여유량,� 분

산전원의�특성�고려

▪ 저전압� 직류(LVDC)를� 수용가로� 배전하기� 위한� 배전선로에� 설치된� 다수의� 분산전

원이�배전전압을�제어

▪ 다수의�에이전트에서�각� 분산전원의�전압을� 효율적으로�보상� 및� 제어하기� 위해� 배

전가능�거리�확대�

관련특허현황

No 명칭 출원인

1 저전압�직류�배전시스템�및�배전방법 국민대학교

2저압�배전�선로의�AC/DC�컨버터�및� 그� AC/DC�

컨버터의�제어� 방법한국전력공사

3저압�직류�배전�계통을�위한�직렬� 아크�고장�검출� 장치�및�

방법성균관대학교

4Apparatus� and� method� for� providing� span� power� to�

communication� equipment� at� a� customer� premiseADTRAN

5 POWER� CONVERTING� DEVICE TOSHIBA

적용가능분야

▪ LVDC� 배전�관련�분야

▪ LED,� DC� 홈/빌딩,� IDC,� 신재생(태양광,� ESS,� 마이크로그리드),� 전기자동차� 충전기�

등.� 특히,� 인터넷�데이터�센터,� DC빌딩,� DC마이크로그리드�기술에�적용�활발

관련기업▪ 국내� :� 효성,� LS산전,� 삼성물산,� KT,� 한국전력공사,� 한전� KDN�등

▪ 국외� :� SIEMENS,� ABB,� ALSTOM,� VTT,� NTT,� Eon,� GE,� TOSHIBA,� SGCC� 등

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

79

저장장치�연계�저압� DC� 배전�인프라�구축�기술

기술개발�

필요성

▪ 전력� 계통,� 발전� 시스템과� 연계되어� 부하에� 전력을� 공급하고,� 전력� 계통의� 이상�

상황에서�전원�공급�기능을�안정적으로�수행하기�위한�인프라�구축�필요

▪ 전기� 소비� 환경의� 변화로,� 다양한� 환경� 변화에서� 기인한� 전력� 불확실성에� 대비하

기� 위해� 고용량� 저비용의� ESS� 개발� 니즈가� 확대되고� 있으며,� 이에� 따른� ESS� 연계�

저압� DC�배전�인프라�구축의�필요성�증대

기술개발전략

▪ 발전� 시스템과� 연계하여� 부하에� 전력을� 공급하는� 저압� 전력� 장치� 및� 방법� 개발�

(전력�계통의�이상�상황에서�전원�공급�기능을�안정적으로�수행)

▪ 에너지저장장치�및� 변전� 시스템간의�연계를� 통한� 지능형� 에너지� 관리� 시스템� 개발

(에너지�절감)

관련특허현황

No 명칭 출원인

1전력�관리�시스템�및�이를�포함한�계통�연계형�전력�저장�

시스템삼성에스디아이

2 전력�제어� 시스템 효성�

3 에너지�운영�시스템 한전케이디엔

4 전력�공급�시스템�및�그�운영�방법 한국전력공사�

5 전력�계통의�운전�예비력�공급시스템�및�그�제어방법 한국전기연구원

적용가능분야

▪ LVDC� 배전�관련�분야

▪ LED,� DC� 홈/빌딩,� IDC,� 신재생(태양광,� ESS,� 마이크로그리드),� 전기자동차� 충전기�

등.� 특히,� 인터넷�데이터�센터,� DC빌딩,� DC마이크로그리드�기술에�적용�활발

관련기업▪ 국내� :� 효성,� LS산전,� 삼성물산,� KT,� 한국전력공사,� 한전� KDN�등

▪ 국외� :� SIEMENS,� ABB,� ALSTOM,� VTT,� NTT,� Eon,� GE,� TOSHIBA,� SGCC� 등

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

80

DC� 배전�해석�및�운영� SW�제작�기술

기술개발�

필요성

▪ 전력계통의� 최적화를� 위한� 핵심� 기술인� 배전계통의� 해석기술,� 그� 중에서도� 가장�

기본이� 되는� 조류계산은� 전력망� 지능화를� 위한� 초석.� 모든� 노드의� 전압� 정보와� 선

로의�전류�정보�및� 계통손실�정보를�포함

▪ 배전계통의�효율성�증대를�위해�해석�방법�및�이에�따른�소프트웨어�툴�개발은�필수적

기술개발전략

▪ 최근�배전계통의�부하평형을�위해�많은�기법들이�적용되고,� 연구되는� 추세.� 대표적

으로� 최적성이� 보장된� 분기한정법과� 근사� 최적해� 탐색기법인� SA,� GA,� TS� 등과�

AI� 기법을�통한�해법�연구�다수

▪ 중소기업의� 소프트웨어� 개발� 역량을� 바탕으로,� AI� 및� 머신러닝을� 적용한� 배전계통�

해석� 및� 운영� 소프트웨어를� 개발.� 이를� 바탕으로,� 한국전력공사� 등� 대기업과의� 협

력을�통해�배전망�적용

관련특허현황

No 명칭 출원인

1 배전선로의�최적�연계� 해석�방법 파워이십일

2 분산전원이�연계된�전력계통의�통합�해석� 장치�및�방법 한국전력공사

3 배전선로�내뢰설계�성능평가�장치�및�그�방법 한국전력공사

4 배전설비의�무선�온라인�상태� 감시시스템 동신대학교

적용가능분야

▪ LVDC� 배전�관련�분야

▪ LED,� DC� 홈/빌딩,� IDC,� 신재생(태양광,� ESS,� 마이크로그리드),� 전기자동차� 충전기�

등.� 특히,� 인터넷�데이터�센터,� DC빌딩,� DC마이크로그리드�기술에�적용�활발

관련기업▪ 국내� :� 효성,� LS산전,� 삼성물산,� KT,� 한국전력공사,� 한전� KDN�등

▪ 국외� :� SIEMENS,� ABB,� ALSTOM,� VTT,� NTT,� Eon,� GE,� TOSHIBA,� SGCC� 등

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고효율� DC� 배전용�전력변환기�설계�기술

기술개발�

필요성

▪ 다양한� 형태의� 에너지를� 복합� 및� 효과적으로� 활용하기� 위해� 분산� 전원� 시스템� 등�

연구�활발

▪ 효율적인�에너지관리를�위해�피크부하�등을�종합적으로�운영�관리�필요

기술개발전략

▪ 입/출력�전압과�전류를�연속으로�제어할�수� 있는�고효율�직류전력�변환기�개발

▪ 추가적인� 전력� 손실� 없이� 공진� 전력� 전송을� 통한� 전력� 변환기의� 공급� 전압� 제어�

실시

▪ 고효율� DC� 배전용� 전력� 변환기� 설계를� 바탕으로� 시스템� 안정성� 및� 전력� 흐름� 제

어력�개선

관련특허현황

No 명칭 출원인

1 전지�발전�시스템용�전력변환�시스템�제어�장치 파워트론

2 RADIO� FREQUENCY� POWER� DELIVERY� SYSTEM MKS� INSTRUMENTS

3POWER� CONVERTER�WITH� MULTI-LEVEL� VOLTAGE�

OUTPUT� AND� HARMONICS� COMPENSATORABB

4 Power� converter TOSHIBA

5 Power� distribution� systems� CONVERTEAM� UK�

적용가능분야

▪ LVDC� 배전�관련�분야

▪ LED,� DC� 홈/빌딩,� IDC,� 신재생(태양광,� ESS,� 마이크로그리드),� 전기자동차� 충전기�

등.� 특히,� 인터넷�데이터�센터,� DC빌딩,� DC마이크로그리드�기술에�적용�활발

관련기업

▪ 국내� :� 효성,� LS산전,� 삼성물산,� KT,� 한국전력공사,� 한전� KDN,� 케이디파워�등

▪ 국외� :� SIEMENS,� ABB,� ALSTOM,� VTT,� NTT,� Eon,� GE,� TOSHIBA,� SGCC,�

NTT,� PANASONIC,� LBNL� 등

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▣�▣�에너지수요관리� -� LVDC� 배전�▣�▣

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DC�배전용�보호기기�설계�기술

기술개발�

필요성

▪ 신에너지전원을� 운용하는� 수용가의� 배전반에� 설치된� 보호기기의� 오동작,� 부동작�

등의�문제점이�다수�발생하여�전력�손실이�큼

▪ 직접적인� 낙뢰� 피해를� 받게� 되는� 가공� 전력공급라인이나� 외부피뢰보호시스템(IEC�

62305)에서�저압�배전�시스템�보호�필요성�증대

기술개발전략

▪ 기기� 또는� 임피던스� 등을� 기설정하거나� 별도의� 추가� 회로� 필요� 없이� 간단한� 연산

으로�고장전류에�포함된�직류�성분을�정확히�검출하는�방안�마련

▪ 차단기� 및� 개폐기를� 포함하는� 보호기기에� 안정된� DC� 전원을� 공급하기� 위한� DC�

전원�공급장치�설계

관련특허현황

No 명칭 출원인

1저압배전선로에�연계된�신에너지(태양광)� 전원의�양방향�

보호협조�시험장치한국기술교육대학교

2 고장전류에�포함된�직류� 성분�검출�및�제거� 방법 엘에스산전

3 보호기기용�디씨�전원� 공급장치 한국전력공사�

4 전력손실을�줄이는�보호�계전기�시험방법 한국전력공사�

5 고압�배전선로용�비접촉식�전원공급�장치�및�그�방법 한국전기연구원�

적용가능분야

▪ LVDC� 배전�관련�분야

▪ LED,� DC� 홈/빌딩,� IDC,� 신재생(태양광,� ESS,� 마이크로그리드),� 전기자동차� 충전기�

등.� 특히,� 인터넷�데이터�센터,� DC빌딩,� DC마이크로그리드�기술에�적용�활발

관련기업▪ 국내� :� 효성,� LS산전,� 삼성물산,� KT,� 한국전력공사,� 한전� KDN,� 케이디파워�등

▪ 국외� :� SIEMENS,� ABB,� ALSTOM,� VTT,� NTT,� Eon,� GE,� TOSHIBA,� SGCC,� NTT�등

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83

저압� DC�배전망�실증

기술개발�

필요성

▪ 신재생� 에너지와� 연계한� DC� 스마트� 그리드� 및� ESS� 시스템� 운영/관리에� 대한� 기

술력� 확보가� 필요함.� 현재,� 저전압� DC배전� 시스템인� LVDC� 배전은� 현재� 실증� 단

계에�있는�기술

기술개발전략

▪ 대기업� 및� 중소기업의� 공동연구� 형태로� DC배전을� 활용한� DC배전� 자립섬과� 같이�

DC배전� 시스템� 실증� 인프라� 구축과� 실증연구를� 실행하여� 관련� 인프라를� 조성하고�

기반을�구축

▪ LVDC/MVDC� 관련� 국내외� 업체와� 협력체계� 구축을� 통한� 상용화를� 위한� 기술이전�

및� 연구개발이� 필요.� 또한,� DC스마트� 그리드� 배전운영(실증단지)에� 따른� 요소기술

(배전운영/관리/모니터링�등)의� IP확보�필요

관련특허현황

▪ LVDC� 배전망� 실증을� 위한� 시험� 기술은� 현재� 특허출원이� 미미한� 분야임.� 이에� 따

라,� 기술�분야의�최근�국내�현황을�살펴보면�하기와�같음

▪ 한전� 전력연구원은� 국내� 최초로� 저압직류� 배전선로� 및� 설비의� 운용시험이� 가능한�

'저압직류배전�실증선로'를�고창전력시험센터�내에�구축�완료

▪ 저압직류배전�실증선로는�총� 1.5km에�걸쳐�설치된� 40kW의�직류� 및� 교류�모의부

하에� 1500VDC(±750VDC)의� 직류를� 공급하며,� 종합감시운영시스템을� 통해� 정류

기�등의�설비�원격감시와�운영이�가능하도록�구축

▪ 저압직류배전�실증선로는�향후� 5km� 이상으로� 연장하고� 2MWh� 이상의�리튬이온� 배

터리,�태양광발전기�및�풍력발전기�등을�연결해�직류배전�실증단지�구축�완료�예정

적용가능분야

▪ LVDC� 배전�관련�분야

▪ LED,� DC� 홈/빌딩,� IDC,� 신재생(태양광,� ESS,� 마이크로그리드),� 전기자동차� 충전기�

등.� 특히,� 인터넷�데이터�센터,� DC빌딩,� DC마이크로그리드�기술에�적용�활발

관련기업▪ 국내� :� 효성,� LS산전,� 삼성물산,� KT,� 한국전력공사,� 한전� KDN,� 케이디파워�등

▪ 국외� :� SIEMENS,� ABB,� ALSTOM,� VTT,� NTT,� Eon,� GE,� TOSHIBA,� SGCC,� NTT�등

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전략제품�현황분석

xEMS� 관리�기술

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xEMS� 관리�기술

정의�및�범위

▪ xEMS� 관리� 기술은� 스마트그리드에� 기반을� 둔� 마이크로그리드,� 스마트운송,� 스마트공장,� 스마트빌딩�

등과� 같이� 효율적으로� 에너지를�공급�및� 소비하고자�하는�운영환경에�대해�각종� EMS를� 이용하여�이

를� 지원하는� 기술.� 각� 에너지관리시스템은� 적용대상에� 따라� MGEMS,� TEMPS,� FEMS,� BEMS,�

HEMS� 등으로� 지칭되며,� 전기,� 열� 등� 다양한� 에너지의� 공급과� 소비가� 최적으로� 이루어지도록� 에너지�

및� 설비의�운영을�지원

▪ 공급과� 소비를� 효율적으로� 한다는� 것은� 이에� 대한� 공급/소비예측이� 중요하며,� 이런� 예측정보에� 따라�

대상을� 운영하고� 그� 운영정보의� 분석을� 통하여� 에너지� 효율을� 개선하고자� 하는� 일련의� 활동과� 기술

을�모두� 포함�

정부지원�정책

▪ 스마트그리드의�핵심기술�확보를�통한�글로벌�경쟁력�강화

▪ ICT� 융합기술을�활용한�산업�활성화�정책에�부응�

▪ 핵심역량�기반의�중소기업형�기술개발을�통한�중소강국의�실현

중소기업�시장대응전략

강점(Strength) 약점(Weakness)

•�강한�기술변화�대응력(의사결정,� 시장전략�등)

•�글로벌�수준� ICT�융합기술�경쟁력�보유(핵심기술역량�등)

•�연구개발과�사업의�병행으로�인력의�효율적�활용

•�대기업�대비�레퍼런스�확보�불리(진입장벽)

•�대기업/글로벌기업�대비�시장�장악력�취약

•�장기�개발�및�상용화�곤란(재정기반)

•�에너지�전문인력�확보�곤란(안정성)

기회(Opportunity) 위협(Threat)

•�국가의�중소기업�육성�정책(중소강국)

•�공공건물� ‘제로에너지빌딩’� 등� 국가주도의�사업기회

•� ISO50001� 준수� 필요성� 증가(대기업� 고객중심의� 시스

템�적용�기회�증가)

•�에너지신산업�관련�글로벌시장�진출�기회의�증가(한전�등)

•�시장�대비�제품/솔루션�과다�및�표준화�미흡

•�글로벌�전문기업의�국내시장�위협� (슈나이더,�지멘스�등)

•� 적용을� 선도하는� 대기업� 고객의� 중소기업� 솔루션� 적용�

기피(신뢰성)

중소기업의�시장대응전략

➜ 고� 기술경쟁력을� 바탕으로� 공공기관� 표준모델의� 조기� 상용화� 및� 이를� 바탕으로� 글로벌� 진출기회� 확대를� 위한�활동� 강화(박람회,� 해외원조� 등의� 참여를� 위한� 국가의� 중소기업� 지원정책� 건의� 등).� 저� 비용/고� 기술의� 제품/

솔루션을�바탕으로� EMS를� 개발�또는�프로젝트에�적용하는� SI� 대기업과의�협력을�강화

➜ 중소기업의� 핵심역량을� 집중,� 공동개발� 및� 상용화,� 표준화� 조기� 완성� 등으로� 대기업� 고객의� 적용기회를� 확보하고,� 이를�바탕으로�글로벌�전문기업의�국내시장�위협에�대처

➜ 국가의�중소기업�육성/지원정책과�제로에너지빌딩�등�공공프로젝트를�사업기반의�안정화�및�성장의�기회로�활용➜ 국가가� 지원하는� 과제� 수행,� 국책� 연구기관과� 공동으로� 개발� 또는� 기술이전� 등을� 통한� 재정적� 부담을� 최소화�및�조기�상용화,� 고객개발�등을� 수행

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�기술� ▣� ▣

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핵심기술�로드맵

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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1.� 개요

가.� 정의�및� 필요성�

� EMS(Energy� Management� System)는� 에너지의� 생산,� 공급� 및� 소비가� 이루어지는�전� 과정의� 각종�

데이터를� 수집하여� 에너지나� 비용� 측면의� 효율적� 관리가� 가능하도록� 지원해주는� 시스템임.� 이를� 위

해,� 데이터� 분석을� 통한� 예측,� 가이던스,� 직접적� 제어� 또는� 지시,� 실적정보� 제공� 등� 다양한� 기능을�

수행하며,�관리�대상이나�범위,�목적에�따라�다양한�명칭으로�불리고�있으나�통칭하여� xEMS라고�함

▪ 위키피디아(Wikipedia)에는� ‘EMS는�발전�및� 송전계통의�전기�유틸리티�운영자가�발전과�전력계통의�

성능을�모니터링,� 제어,� 최적화하는�컴퓨터의�지원을�받는�도구들의�시스템‘이라고�정의되어�있음

� 즉,� EMS가�스마트그리드�기술을�기반으로�하는�전력의�생산,�공급,� 소비에�이르는�과정에�있어서의�

에너지�관리를�하기�위한�시스템으로�출발하였으므로,� EMS�기술은�스마트그리드에�기반을�둔� 표준

과� 상호� 운용성,� 보안기준과� 같은� 요건을� 따르며,� 관리� 대상� 에너지라� 함은� 전력,� 즉� 전기에너지를�

기본으로�하고,� 가스,� 열,� 스팀과�같은�다양한�종류의�에너지는�필요에�따라�적용범위에�선택적으로�

포함할�수�있다고�보아야�할�것

� 따라서,� 에너지라� 함은� 별도의� 언급이�없는� 한� 전기에너지를�기본으로�하고,� EMS의� 역할은� 기

존� 시스템(Legacy� System)이나� 장치와�연계하거나�독립적인�시스템으로서�효율적인�에너지�운

영이�가능하도록�에너지의�생산�및� 소비�현황을�감시,� 제어를�지원하는�시스템임

▪ 에너지�데이터의�수집,�저장,�분석�및�가시화▪ 에너지의�생산,� 공급�및� 소비에�대한�예측,� 제어�또는�가이던스

▪ 관리대상의�상태�모니터링�및� 효율�관리

▪ 실적�및�비용�분석,� 정산�및�보고

� EMS는�수집된�에너지� 정보를�분석,� 제공함으로써�소비자의�에너지관리활동을�지원하는�시스템�

또는� 기능이지만,� 일부에서는� 광의적� 의미로� 보아서� 데이터를� 수집하기� 위한� 센서나� 액츄

에이터(Actuator)도� 포함하기도� 함.� 그러나� 센서나� 액츄에이터는� 스마트빌딩,� 스마트공장�

등과� 같은� ‘스마트xx‘환경� 구축을� 위해� 필요한� 계측� 및� � 제어� 인프라로� 정의하는� 것이� 바

람직함

� EMS는� 그� 물리적� 구성,� 기능� 및� 역할,� 적용� 목적� 및� 범위에� 따라� 다양하게� 분류되고� 있으며,�

크게�물리적�구성요소,� 구현을�위한�기준요건�측면에서�기술의�발전이�이루어지고�있음

� EMS는�다음과�같이�크게� 3가지�요소로�구성됨

▪ 운영시스템� :�각종�Sever,�Dashboard�등▪ 통신시스템� :� Switching� Hub,� Gateway� 등� 의� N/W� 장치

▪ 통신변환장치� :� 비� 통신의� 센서나� 계측장치의� 전기적� 신호를� 통신신호로� 변환하여� 전송하거나� 거

나,� 수신한� 데이터를� 전기적� 신호로� 변환시키는� 장치.� 현장� 센서나� 기기가� 자체적� 통신기능을� 보

유할�경우에는�이를�제외함

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�▣�▣

90

구분 계층별�역할

H/W (센서/액츄에이터)� or� 신호변환기�⇌ 통신�시스템�⇌ 운영시스템

S/W 데이터�수집�⇌ 데이터�분석�⇌ 정보화/설비제어

[� EMS� 구성요소와�계층별�역할� ]

� EMS는� 적용� 목적과� 대상에� 따라,� 그리고� 운영형태에� 따라� HEMS,� BEMS,� FEMS� 등� 다양한�

명칭으로�불리며,� 그�구성과�기능의�차이를�보임

*�출처� :� KSGA,�교육자료� -� EMS�구축과�활용�과정,� 2014

[� EMS� 구성� 사례� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

91

*�출처� :� LG� C&S�홈페이지(http://blog.lgcns.com/935)

[� EMS의� 기능� 구성� ]

*�출처� :� KSGA,�교육자료� -� 스마트그리드�이해과정,� 2016�

[� 에너지�소비영역에�따른� EMS의� 분류� ]

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나.� 범위

(1)� 제품분류�관점

� EMS(Energy� Management� System)� 기술은�시스템을�통해�에너지의�생산,� 공급,� 소비를�위한�

모든� 과정의� 데이터를�수집,� 분석하고� 효율적인� 관리가� 가능하도록�관리자나� 그� 대상에게� 각종�

정보�또는�통제수단을�제공하는�데� 필요한�일련의�활동과�기술을�모두�포함

▪ 이러한� EMS는�적용대상이나�구성방법에�따라�다양하게�분류할�수� 있음

▪ EMS는� 에너지� 흐름의� 단계에� 따라� 에너지� 생산� 및� 공급� 영역에서의� 에너지� 관리를� 목적으로� 하

는� EMS와� 소비영역에서의� 에너지� 관리를� 목적으로� 하는� EMS로� 구분할� 수� 있으며,� EMS의� 적용

목적에�따라� DR-EMS(수요관리용� EMS),� DG-EMS(분산자원용� EMS)로�구분하기도�함

전략제품 제품분류�관점 세부기술

xEMS

관리�

기술

에너지�관리�및�분석� SW

•에너지�사용�데이터�수집/분석/처리�기술

•원가관리�단위별�에너지�비용원가�분석�및�배분�기술

•Real-time�기반의�에너지데이터�수집�및�설비�제어�기술

•에너지�사용기기에�대한�에너지�효율�영향인자�분석�기술

•에너지�소비�평준화를�위한�부하�밸런싱�자동학습�기술

EMS�분야�계측� 기술

•전력량계

•유량계

•온습도,�조도�센서

•산업용�특수�센서(압력,�고온,�가스탐지�등)

EMS� 제어�기술

•스마트�인터페이스�기술

•로컬� EMS� 통합�시스템�기술

•EMS�운영기능�모듈화�및�플랫폼화�기술

•에너지�모니터링�및�제어를�위한�모바일/EMS�연계�기술

EMS� 네트워크�통신�기술

•PLC

•WiFi

•Zigbee

•Serial� 통신�기술

[� 제품분류�관점�기술범위� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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(2)� 공급망�관점

� 에너지의� 생산� 및� 공급� 영역에� 있어서� EMS를� 통해� 관리하기� 위해서는� 생산에서� 소비에� 이르

기까지� 시스템적으로� 모니터링과� 통제가� 이루어지도록� 인프라가� 갖추어져� 있어야� 하나,� 에너지�

전반에� 걸친� 생산과� 소비가� 종합적으로� 관리되고� 있는� 대규모� 산업� 현장이나� 마이크로그리드,�

구역단위의� 에너지� 생산� 및� 공급이� 이루어지는� CES(Community� Energy� Supply)업,� 즉� 집단

에너지사업이�이루어지는�특정영역을�제외하고는�이러한�관리가�곤란함

▪ 산업현장과� CES�부분의� EMS는�에너지�소비�영역의�에너지�관리�차원에서�다루어지고�있음

▪ 따라서,� 중앙급전식� 전력계통을� 관리하는� EMS는� 발전� 및� 송배전� 계통에� 걸쳐� 전력설비에� 대해� 종합

적으로� 원격감시� 및� 제어(SCADA),� 자동발전제어(AGC)� 및� 경제급전(Economic� Load� Dispatch),� 전

력계통� 해석,� 자료의� 기록� 및� 저장,� 급전원� 모의훈련� 등을� 지원하는� 급전용� 종합자동화시스템이라고�

할�수�있음(K-EMS�등)

전략제품 공급망�관점 세부기술

xEMS

관리�기술

CEMS

(Community� Energy�

Management� System)

에너지를� 소비하는� 지역의� 공통설비에� 대한� 에너지� 관리� 뿐� 아니라�

빌딩,� 공장,� 주택� 등� 지역� 내� 각종� EMS의� 상위� 시스템으로서의�역할

을�지원하는�시스템

MGEMS

(Microgrid� Energy�

Management� System)

마이크로그리드의�안정적�운영을�위해�계통�내�전력에�대한�분산전원

의� 생산량,� 부하의� 소비량을� 예측� 및� 조절하고,� 이를� 통해서� 안정적�

계통운영을�지원하는�시스템

REMS

(Renewable� Energy�

Management� System)

분산전원의� 생산량� 변동을� 예측하고,� 계통의� 상황이나� 요구조건에� 따

라�안정적으로�전력공급�품질� 및� 공급량의�관리를�지원하는�시스템

TEMS

(Transportation� Energy�

Management� System)

전기차� 충전기� 및� 에너지저장장치(ESS,� Energy� Storage� System)를�

이용하여� 전기차� 충전서비스� 뿐� 아니라� 전력계통에� 대한�

V2G(Vehicle� to� Grid)� 서비스를�지원하는�시스템

BEMS

(Building� Energy�

Management� System)

빌딩� 내� 다양한� 설비나� 장치에� 대한� 효율적� 에너지� 관리하도록� 지원

하는�시스템

HEMS

(Home� Energy�

Management� System)

주택� 내의� 다양한� 전기기기의�전기사용� 데이터를� 수집,� 비용� 및� 효율�

측면의�관리를�지원하는�시스템

FEMS

(Factory� Energy�

Management� System)

공장이나� 산업단지의� 다양한� 시설,� 설비,� 공정� 등에서� 사용되는� 에너

지�공급�및�사용현황의�관리를�지원해주는�시스템

[� 공급망�관점� 기술범위� ]

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2.� 산업환경분석

가.� 산업특징�및� 구조

(1)� 산업의�특징

� EMS는� 지구온난화의� 주범인� 온실가스� 감축을� 위해� 시스템적으로� 에너지의� 효율적� 이용하자는�

차원에서�발전되어�왔으며,� ICT� 기술의�발전과�함께�적용의�범위가�급속히�성장하고�있음

� 초고속통신망,� IoT,� 빅데이터,� 인공지능,� 클라우드,� 사이버물리시스템으로� 대표되는� 제4차� 산업

혁명의� 출현과� 함께,� 이러한� 기술적� 기반� 위에서� EMS는� 시스템으로서� 보다는� 하나의� 서비스�

영역으로�발전될�것임

� 특히,� 기존의� 전통산업과� ICT� 융합기술의� 발전과� 함께� 스마트빌딩(Smart� Building),� 스마트아

파트(Smart� Apartment),� 스마트공장(Smart� Factory),� 스마트운송(Smart� Transportation),� 스

마트교통(Smart� Traffic)� 등� 다양한� 명칭으로� 불리는� 전통산업의� 스마트화는� 결국� 스마트시티

(Smart� City)라는�규모로�발전하고�있음

� 이것은�유비쿼터스(Ubiquitous)로� 대표되는� 통신� 및� ICT� 기술과,� 에너지를�대표하는�전력의�공

급�및� 소비의�효율화를�구현하고자�하는�스마트그리드�기술의�발전으로�가능해질�것임

� 한편,� EMS� 기술을� 기반으로� 하는� 산업영역은� 단순히� ICT� 기술로만으로는� 그� 성장의� 한계가�

있으며,� 모든� 대상의�에너지�소비패턴을�결정짓는�각종�데이터의�수집,� 분석�및� 정보화,� 최적의�

통제�및�제어를�하기�위한�모든�기술영역을�포함해야�함

� 이를� 바탕으로,� 에너지에� 대한� 효율적� 관리방안,� 타� 시스템과의� 연계나� 측정을� 통해� 관리하기�

위한� 시스템적� 구현방안,� 가시적인� 성과를� 창출하기� 위한� 체계적� 운영방안� 등을� 구체화하여야�

하며,� 이러한� 일련의� 과정을� 진행하기� 위해서는� 컨설팅,� 설계,� 제작� 및� 구축,� 운영� 등� 각� 단계

별로�기술과�역량을�확보하여야�함

� EMS� 기술을� 적용하는� 비즈니스는� 에너지� 관리를� 위한� 에너지� 사용현황� 및� 효율화를� 위한� 진

단,� 운영체계에�대한� 설계,� 시스템의� 구축,� 성과� 측정� 및� 검증,� 운영� 및� 개선활동�등� 일련의� 활

용으로�추진되어야�함

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(2)� 산업의�구조

� 전방산업은� 마이크로그리드,� 분산전원(신재생에너지,� ESS� 등),� 에너지효율화(빌딩,� 공장� 등),� 전

기차� 충전,� 수요관리� 등의� 스마트그리드� 기술을� 기반으로� 하는� 에너지� 위주의� 관리를� 필요로�

하는� 분야와� 스마트시티/타운,� 스마트교통,� 스마트� 물� 관리� 등� ICT� 기술� 기반의� 통합� 운영을�

필요로� 하는� 분야,� 그리고� 농업,� 조선(선박)� 등� 생산� 중심의� 전통산업분야와� 같이� 에너지를� 효

율적으로�관리하고자�하는�모든�분야와�관련된�사업을�포함함

▪ 전방산업은� 거의� 모든� 산업분야를� 광범위하게� 포함하고� 있어서� 산업분야별로� EMS� 시장을� 전망하

기가� 곤란하나,� 현재� 시장의� 확대가� 가시화� 되고� 있는� 빌딩과� 공장을� 대상으로� 하는� 시장의� 전망

이�나오고�있음

후방산업 EMS�관리� 분야 전방산업

H/W,� S/W,� N/W�장비,�

서비스(클라우드�등)

솔루션(보안�등)

에너지�진딘

컨설팅

플랫폼,� 솔루션(에너지�분석,/관리,�

통신/보안�등),� 서비스(컨설팅,� 구축,�

운영�등)

스마트xx(빌딩/아파트,� 교통/운송,�

공장/산업단지,� 조선/선박,� 농업�등),

친환경에너지타운,� ESS� 연계사업�

,에너지자립섬,� 제로에너지빌딩

[� EMS� 관리� 분야�산업구조� ]

� 후방산업은� EMS의� 시스템의� 구성하기� 위한� H/W� 및� S/W,� N/W� 구성을� 위한� Gateway과�

Switching� Hub를� 비롯한� 유/무선� 통신장비,� 에너지� 및� 설비의� 상황을� 측정하기� 위한� 계측장

치(센서�등)� 등의�분야로�구성됨

▪ 후방산업은� EMS와�관련하여�별도로�조사된�데이터가�없으며,� 최근�화두가�되고�있는� IoT,� 빅데이터

(Big� Data),� AI� 등의�기술을�적용하는�산업과�혼재되어�있어서�해당�분야별로�시장을�전망하고�있음

� 결과적으로,� EMS는� 비즈니스모델과� 시장의� 확대가� 명확한� 스마트빌딩(BEMS),� 스마트팩토리

(FEMS)에� 대해서�시장전망이�가능함

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96

나.� 경쟁환경

� 글로벌� EMS� 시장은� 글로벌� 기업들의� 높은� 기술력과� 시장� 장악력을� 앞세운� 글로벌� 기업들이�

시장을� 주도하고� 있음.� 국내� EMS� 시장은� 국내� 대·중견·중소기업에서� 다양한� 솔루션을� 개발,�

공급하고� 있으나,� 글로벌� 기업들이� 국내법인� 또는� 협력기업을� 앞세워� 시장을� 확보하려는� 분위

기가�확대되고�있음.� 국내� 여러� 기업이� 시장선점을�위해� 노력하고� 있으나,� 글로벌� 기업과의�기

술격차�극복에�어려움을�겪고�있음

� 글로벌� EMS� 시장은� 글로벌� 기업의� 높은� 기술력과� 시장� 장악력을� 바탕으로� 글로벌� 시장을� 주

도하고�있음

▪ 글로벌� 기업들은� 유량계� 및� 밸브� 등의� 측정과� 제어에� 필요한� 고도기술과� 함께� 데이터의� 분석,� 제

어알고리즘� 등을� 공급하고� 있으며,� 특히� 자동화� 시스템(DCS,� PLC� 등의� SCADA� System)에� 대한�

제조�및� 공급�역량을�보유하고�있음

▪ 글로벌� EMS� 시장� 주도는� 하니웰(Honeywell),� 존슨컨트롤스(Johnson� Controls),� 아즈빌(Azbil),�

지멘스(Siemens),� 슈나이더(Schneider),� 씨스코(Cisco)� 등임

� 국내� EMS� 시장은� 국내� 대·중소·중견기업에서�다양한�솔루션을� 개발,� 공급하고� 있으나,� 글로벌� 기업

들이�국내법인�또는�협력기업과의�경쟁�및�글로벌�기업과의�기술�격차�극복에�어려움을�겪고�있음

▪ 국내� EMS� 시장은� 약� 100개(중소기업� 약� 80%)의� 기업이� 시스템,� 통신장비,� 센서� 등의� H/W와�

기본� S/W� 개발�및� 공급을�위주로� 참여하고�있으나,� 국내의� 글로벌�기업의�법인�또는� 합작회사�등

에�의한�시장�확대로�시장�선점을�위한�경쟁이�치열해질�것으로�예상됨

▪ 따라서,� 국내� 기업과� 글로벌� 기업� 간의� 기술� 격차를� 극복하고� 보다� 높은� 경쟁력을� 확보하기� 위해

서는� 각� 기업의� 전문성을� 강화하고,� 대·중견·중소기업� 간의� 협력을� 통해� 국내� 실정에� 적합한� 비즈

니스� 모델을� 개발,� 공동� 참여하고,� 이를� 바탕으로� 글로벌� 기업들과� 경쟁하면서� 나아가� 글로벌� 시

장으로의�진출을�확대해야�함

▪ 국내� EMS� 기업은� LS산전,� KT,� SKT,� LG전자,� 삼성SDS,� 포스코� ICT,� 아시아나� IDT� 등의� 대기업과�

롯데정보통신,� 대우정보시스템,� 에코시안,� 아이에스이,� 그리드위즈,� 엔엑스테크놀로지� 등의� 중견·중

소기업임

� EMS와�관련된�국내외�기업은�에너지진단전문기업,� IT기업,� SI기업�등� 다양한�업종의�기업이�참

여하고,� 산업분야에� 최적화된� 솔루션을� 개발하면서� 이� 시장에� 참여하는� 기업들이� 지속적으로�

증가하고�있음

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

97

구분 경쟁환경

기술분류에너지�관리�및�분석�

SWEMS�분야� 계측�기술 EMS� 제어�기술

EMS�네트워크�통신�

기술

주요�품목�및�

기술

에너지�사용� 데이터�

수집/분석/처리�기술,�

원가관리�단위별�

에너지�비용원가�분석�

및�배분�기술,�

Real-time� 기반의�

에너지데이터�수집�및�

설비� 제어�기술,�

에너지�사용기기에�

대한� 에너지�효율�

영향인자�분석�기술,�

에너지�소비�평준화를�

위한� 부하�밸런싱�

자동학습�기술�

전력량계,� 유량계,�

온습도�및�조도�센서,�

산업용�특수�

센서(압력,� 고온,�

가스탐지�등)

스마트�인터페이스�

기술,� 로컬� EMS�

통합�시스템�기술,�

EMS� 운영기능�

모듈화�및� 플랫폼화�

기술,� 에너지�

모니터링�및�제어를�

위한�모바일.EMS�

연계�기술

PLC,� WiFi,� Zigbee,�

Serial� 통신�기술

해외기업

Honeywell,�

SIEMENS,� Johnson�

Control,� Cellner,�

Spring,� Echelon

Honeywell,�

SIEMENS,� GE,�

WESS,� CASELLA,�

Testo,� Keller,�

RAYTeX,� EES

Honeywell,�

SIEMENS,� Johnson�

Control,� SACO

Honeywell,�

SIEMENS,� Johnson�

Control,� Zensys,�

Echenon,� TI,�

Ember,� Jemic,�

Amtel

국내기업

대우정보시스템,�

아시아나IDT,�

금호ENG,� 오토에버,�

SK텔레콤,� KT,�

LS산전,� 나라콘트롤,�

가교테크

LS산전,� 옴니시스템,�

누리텔레콤,�

피에스텍,� 미택,�

위지트,� 삼성전기,�

제인테크놀로지,�

세창,� 우진,� 세업,�

한나,� 대광계기,� 뉴텍,�

코넥스

LS산전,� 삼성전자,�

LG전자,� 오토밸브

누리텔레콤,� 플레넷,�

젤라인,�

레이디오펄스,�

옥타컴,� TSC� 시스템

[� 제품분류별�경쟁자� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�▣�▣

98

다.� 전후방산업�환경

� EMS� 관련� 산업은� ICT� 기술을� 기반으로� 기존의� 전통산업의� 모든� 분야에� 대한� 스마트화� 및� 에

너지효율화� 사업의� 확산� 및� 플랫폼,� 솔루션� 등� ICT� 기술을� 바탕으로� 하는� 산업의� 성장에� 기여

할� 것임.� 특히,� 기존� 시스템과의� 연계나� 에너지� 관리를� 위한� 전용� 시스템� 뿐� 아니라� 각종� 운영

시스템의�한�부분으로�융합되어�발전할�가능성이�높음

� 기존의� 각� 산업분야는� 아날로그(Analog)에서� 디지털(Digital)로� 급격히� 시스템� 기술이� 전환되

어� 가고� 있으며,� 세계� 각� 나라를� 비롯하여� 정부의� 온실가스� 배출을� 줄이기� 위한� 각종� 정책� 및�

제도의�지원을�바탕으로�스마트화가�진행되고�있음

� 이러한�변화와�함께�지구�온난화에�대한�인식과�함께�에너지�절감과�친환경에너지의�사용에�대

한�요구가�증가하고,� ICT� 기술을�바탕으로�하는�에너지�관리에�관심이�집중되고�있음

� 이러한� 시장� 환경의� 변화에� 힘입어� ICT� 강국으로서� 에너지� 관리와� 관련된� 서비스를� 지속적으

로�개발하고,� 이를�위한� EMS�기술을�발전시키는�것이�매우�중요함

� 에너지�자원이�부족한� 우리나라는�화석연료가�아닌�친환경에너지�이용을�확대하고�생산된�에너

지를� 효율적으로� 이용하도록� 하여야� 하나,� 저가의� 전기요금으로� 인해� 에너지의� 효율적� 이용을�

위한�투자효과가�낮아�시장의�활성화가�지연되고�있는�실정임

� 그러나,� 세계� 시장은� 에너지의� 효율적� 이용을� 위한� 여러� 분야의� 시장이� 크게� 성장할� 것이라는�

각� 조사결과가� 발표되고� 있으며,� 따라서� EMS� 관련� 산업생태계를� 구성하고� 있는� 각� 기업의� 기

술력�확보는�세계시장�진출의�필수요건이�될� 것임

� 이를� 위해서는� 전·� 후방� 산업의� 각� 분야에� 대한� EMS� 적용을� 유도하는� 국가차원의� 실질적인�

정책� 및� 제도를� 개발,� 이행함으로써,� 2030년� 온실가스� 37%(BAU)� 감축이라는� 목표의� 달성과�

함께� EMS�관련�대·� 중소·� 중견기업들을�통한�신성장산업�산업의�창출이�가능할�것임

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

99

3.� 시장환경분석

가.� 세계시장

� 시장조사� 전문기관에� 따르면� 글로벌� EMS� 시장은� 북미를� 중심으로� 급박하게� 성장할� 것으로� 판

단됨.� Markets� and� Markets(2016.8)은� 글로벌� EMS� 시장� 규모가� 2016년� 324.1억� 달러에

서� 2021년에는� 767.5억� 달러로� 연평균� 18.8%씩� 성장할� 것으로� 전망한� 반면,� Zion�

Research� Analysis(2016.8)는� 같은� 시기에� 2016년� 366억� 달러에서� 2121년� 631.6억� 달러

로�연평균� 12.4%씩�성장할�것으로�전망함

(단위 : 백만 달러, %)

구분 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20CAGR

('15~'20)

세계시장 31,292 36,600 41,900 47,200 55,200 57,800 12.4

*�자료� :� Zion� Research� Analysis,� 2016�인용�및�일부�추정

[ xEMS 관리 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

� 글로벌� EMS� 시장은� BEMS와� FEMS가� 주도하고� 있음.� 타� EMS는� 대부분� 마이크로그리드,� 신

재생에너지� 시장에� 포함되어� 있기� 때문에� 등의� 사업의� 일부분으로� 포함되어� 시스템� 단독� 시장

으로�관리되고�있지�않아서�그�통계가�불분명함

� EU의�경우,� 2015년까지�총� 투자액은� 50억�유로(한화� 6조� 2,000억원)� 이상으로�약� 400개의�스

마트그리드�프로젝트가� EU�내� 30개�국가(스위스,�노르웨이�및� 28개�유럽연합�국가)에서�진행됨

▪ 2002년부터� 2005년까지�스마트그리드�관련�활동이�많지�않았으나,� 2006년�이후�급격하게�증가하였음▪ EU의� 주요� 스마트그리드� 추진동력은� 독일의� 에너지� 이행정책(German� Policy� Energiewende)과�

친환경�전기자동차�도입,� 신재생에너지의�발전에�영향을�받음

� 글로벌� BEMS� 시장의� 경우,� Navigant� Research(2015)는� 2015년� 24억� 달러에서� 2025년에�

108억� 달러로� 연평균� 16.2%씩� 성장할� 것으로� 전망하였으며,� H/W보다는� S/W와� 관리서비스�

시장이�성장을�주도하고�에너지공급사의�역할이�확대될�것으로�전망함

▪ BEMS� 시장은� 기술의� 발전뿐�아니라� 각� 국가의� 빌딩에� 대한� 에너지� 규제와� 에너지� 공급사에� 대한�

수요관리� 의무화� 등� 정책을� 강화에� 따라� 시장� 환경이� 조성되고� 있고,� 더불어� BEMS에� 대한� 건물

주의�인식이�높아지고�있어�빠르게�성장하고�있음

▪ 또한,� 에너지� 절감� 측면에서� BAS(Building� Automation� System)보다� 더욱� 경제적인� 솔루션을� 제

공하며,� 이를�바탕으로�시장에서�빠르게�성장할�가능성이�있음

▪ 특히,� BEMS� 기술은� 클라우드� 기반� BEMS으로� 전환에� 따라� 비즈니스� 모델도� 시스템� 설치에서� 에

너지관리서비스� 중심으로� 변화하고� 있어서� 하드웨어� 보다는� 소프트웨어와� 관리� 서비스� 시장이� 성

장을�주도할�것으로�전망됨

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�▣�▣

100

*�자료� :�Navigant Research, BEMS Revenue, World Markrts : 2015~2024, 2015

[� 글로벌� BEMS� 시장� 전망� ]

� 글로벌� FEMS� 시장의� 경우,� Navigant� Research(2015)는� 글로벌� FEMS� 시장(하드웨어,� 소프

트웨어� 및� 서비스)은� 2015년� 135억� 달러에서� 2024년� 에는� 356억� 달러로� 성장할� 것으로� 전

망하고,� 북미시장,� 유럽시장,� 아시아시장� 순이며,� 아시아� 시장에서� 가장� 빠르게� 성장할� 것으로�

전망함

▪ FEMS� 기술도� BEMS와� 마찬가지로� 클라우드� 기반으로� 전환되고� 있으며,� 기업의� EMS에� 대한� 이

해� 부족으로� 아직� 시장� 초기단계로� 평가되고� 있다.� EMS에� 대한� 이해와� 장점에� 대한� 인지도가� 높

아지면�보다�정교한�에너지관리시스템의�채택도�확대될�것임

*�자료� :�Navigant Research, BEMS Revenue, World Markrts : 2015~2024, 2015

[� 글로벌� FEMS� 시장� 전망� ]

� 글로벌� HEMS� 시장의�경우,� Markets� and� Markets(2016.2)은� 글로벌� HEMS� 시장은� 2015년�

8억� 6,420만� 달러에서� 2016~2022년간� 18.36%의� 연평균� 성장률(CAGR)로� 성장을� 지속하

여� 2022년에는� 31억� 5,000만� 달러에�이를�것으로�전망함

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

101

▪ 또한,� 실시간� 에너지� 보존� 방식의� 확대,� 클라우드� 컴퓨팅의� 편리성,� 디바이스� 상호접속성� 확대에�

의해�성장이�촉진될�것으로�전망함

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�▣�▣

102

나.� 국내시장

� 국내� EMS� 시장� 규모는� 2020년까지� 1.5조� 규모의� 거대� 시장으로�성장하며,� 빌딩과� 공장의� 에

너지� 사용� 및� 비용� 절감에� 대한� 관심의� 증대와� 에너지� 절감을� 위한� 시스템� 투자� 증가로� 인하

여� BEMS와� FEMS가�견인을�주도할�것으로�전망됨

(단위 : 억 원, %)

구분 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20CAGR

('15~'20)

국내시장 5,408 6,918 8,535 10,543 12,698 14,942 30.4

*�자료� :� 산업통상자원부/정보통신산업진흥원(2013)� 자료�및� � Zion� Research� Analysis(2016)의�글로벌� EMS� 시장자료�비교�

분석�및�추정/�국내� EMS를�주도하는� BEMS와� FEMS�시장�규모�합산으로�추정

[ xEMS 관리 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

� 국내� BEMS� 시장의� 경우,� 산업통상자원부와� 정보통신산업진흥원은� ‘2013년� 국내� EMS� 도입현

황� 실태조사’에서� 2015년� 1,216억� 원,� 2017년� 2,184억원,� 2019년� 3,195억원� 등� 연평균�

33.8.0%의�성장을�전망함

� 국내� FEMS� 시장은� 2015년� 4,191억� 원,� 2017년� 6,351억원,� 2019년� 9,503억원� 등� 연평균�

27.0%의�성장을�전망함

*�자료� :� 산업통상자원부/정보통신산업진흥원,�국내� EMS�도입현황�실태조사,� 2013

[� 국내� BEMS� 및� FEMS� 시장� 전망� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

103

다.� 무역현황

� EMS� 관련� 국내� 기업의� 글로벌� 시장� 진출은� 글로벌� 기업과의� 기술격차에� 따른� 경쟁력� 부족으

로� 본격적인� 수출보다는� 대기업� 위주로� 추진되고� 있는� 해외의� R&D� 또는� 실증사업에� 중견·중

소기업이�참여하는�수준임

▪ xEMS� 관리� 기술의� 수출현황은� ‘11년� 33억� 1,200만� 달러에서� ’15년� 43억� 2,900만� 달러� 수준으

로� 증가하였으며,� 수입현황은� ‘11년� 47억� 5,500만� 달러에서� ’15년� 49억� 9,100만� 달러� 수준으로�

감소하여�무역수지�적자폭이�감소

▪ 최근� 5년(‘11~’15년)간� 연평균� 성장률을� 살펴보면� 수출금액은� 6.9%로� 증가하였으며,� 수입금액은�

1.2%로�나타났으며,� 전체�무역수지는� -17.7%로�나타남�

� 무역특화지수는� ‘11년(-0.18)부터� ’15년(-0.07)까지� 증가한� 것으로� 나타나� 점차� 수출특화상태

로�국내�기업의�수출량이�증가하고�있는�것으로�나타남

� 제품이나� 솔루션의� 본격적인� 수출은� 이루어지지� 않고� 있으며,� 한전이나� 대기업의� 해외사업이�

추진됨에�따라�참여가능성을�보고�있음

▪ 한전의� 경우,� 미국� 버지니아주와� 에너지신사업� MOU를� 체결(2016.11)하였으며,� 마이크로그리드,�

스마트시티,� 스마트커뮤니티(홈+타운+공장),� 에너지인터넷� 등� 에너지신사업� 10개� 분야� 협력과� 북

미�에너지신사업�공동�사업개발�등� 전력산업�협력기반�구축을�추진함

▪ 또한,� 미국� 메릴랜드� 주정부,� 한전,� LS산전와� ‘몽고메리� 대학� 스마트캠퍼스� 구축사업’에� 대한� 협약

(LOI)을� 체결(2016.11)하였으며,� K-BEMS� 운영시스템과� 태양광발전,� ESS,� AMI,� 냉방시스템� 등을�

연계,� 구축을�추진함

(단위 : 천$)

구분 ‘11 ‘12 ‘13 ‘14 ‘15CAGR

('11~'15)

수출금액 3,312,017 4,053,040 4,064,591 4,043,323 4,329,657 6.9%

수입금액 4,755,356 4,697,535 4,734,101 5,187,123 4,991,108 1.2%

무역수지 -1,443,339 -644,495 -669,510 -1,143,800 -661,451 -17.7%

무역특화지수* -0.18 -0.07 -0.08 -0.12 -0.07  

� *� 무역특화지수� =� (상품의�총수출액-총수입액)/(총수출액+총수입액)으로�산출되며,� 지수가� 0인�경우�비교우위는�중간정도이며,� 1

이면�완전�수출특화상태를�말함.�지수가� -1이면�완전�수입특화�상태로�수출물량이�전혀�없을�뿐만�아니라�수입만�한다는�뜻

� *�자료� :� 관세청�수출입무역통계�HS-Code(6자리�기준)�활용

[ xEMS 관리 기술 관련 무역현황 ]

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4.� 기술환경분석

가.� 기술개발�트렌드

� 에너지� 관련� 데이터� 수집,� 분석에서� 벗어나� 시설이나� 설비의� 상태� 및� 에너지� 사용여건에� 따라�

제어가� 가능한� 시스템으로� 발전하고� 있으며,� 단순히� 전력만이� 아니라� 가스,� 스팀� 등의� 타� 에너

지까지�관리범위가�확대되고�있음

� 기존의� 단독� 시스템이� 아닌� 통합� 시스템으로� 시스템� 연계� 또는� 구축� 범위가� 확대되며,� 빌딩,�

단독� 사업장(공장)� 등을� 대상으로� 하는� 플랫폼� 기반의� 클라우드� EMS� 중심으로� 개발방향이� 변

화하고�있음

� 에너지의� 효율적� 관리를� 필요로� 하는� 용도가� 확대됨에� 따라� 사용목적이나� 사용자의� 요구에� 따

라�새로운�분야의� EMS가�출현하게�됨(DREMS,� FREMS� 등)

◳ EMS� 관리�기술�역할의�확대

� EMS� 기술의� 빠른� 발전과� 함께� 과거� 단순히� 에너지� 사용현황에� 대한� 데이터� 수집,� 분석� 및� 시

각화에서�벗어나,� 최근�제어기능이�추가되면서�고도화�추세임

� 또한,� 관리대상의� 운영상태� 감시� 및� 제어,� 에너지� 효율� 분석,� 각종� 시뮬레이션� 및� 예측,� 기존�

및� 외부�시스템과의�연계,� 기타�기본적�관리�등으로�기능의�추가와�함께�역할이�확대되고�있음

◳ EMS� 관리�기술�관리대상의�확대

� 초기에는� 스마트그리드� 기술을� 기반으로� 전력의� 생산,� 공급� 및� 소비를� 중심으로� 하는� EMS� 기

술이�개발,� 적용되었음

� 일반적으로� 에너지는�전기,� 가스,� 열,� 스팀과� 같은� 다양한� 종류가� 있으며,� 전기에너지를� 넘어서�

다양한�에너지에�대한�관리까지�포함하여�관리하는�종합�에너지관리시스템으로�발전하고�있음

� 특히,� 다양한�에너지를�사용하는�에너지�소비영역에�있는�홈,� 빌딩,� 생산공장�등을�중심으로�타�

에너지에�대한�관리를�포함하도록�관리범위가�확대되는�추세임

◳ EMS� 관리�기술�기능의�확대

� EMS는� 그� 자체로� 하나의� 시스템으로� 존재하기도� 하나� 타� 시스템� 내� 하나의� 기능으로� 통합되

어�그� 기능을� 수행할�수� 있으며,� 이에� 따라�독립된� 시스템� 뿐� 아니라,� SCADA나� 타� 시스템�내

에� 에너지� 관리에� 필요한� 주요� 기능을� 직접� 구현함으로써� EMS를� 통합시킨� 시스템으로� 운영하

기도�함

▪ EMS는� 관리대상에� 설치된� 센서로부터� 데이터를� 수집하거나� 대상에� 대한� 제어가� 가능하도록� 지원

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105

해주는� SCADA(Supervisory� Control� and� Data� Aquisition)나� 타� 운영시스템과는� 그� 기능과� 역

할이�다름

▪ EMS는� 필요에� 따라� SCADA나� 타� 운영시스템과� 물리적으로� 통합� 또는� 분리되어� 구축되어�

SCADA나� 타� 시스템과의� 연계를� 통해� 수집된� 데이터를� 공유하거나,� 스마트미터,� 센서� 또는� 제어

기와의�직접적인�연결을�통해�데이터�수집�및�제어가�이루어지도록�지원함

� 한편,� 에너지를� 관리하기� 위한� 목적과� 범위,� 그� 구현방법에� 따라� 다양한� 제품과� 솔루션이� 개발

되어� 적용되고� 있으며,� 제4차� 산업혁명의� 도래와� 함께� EMS의� 역할과� 기능이� 점차� 확대될� 것

▪ 초고속통신망과� IoT(Internet� of� Things)의� 발전에� 따라� 다양한� 센서로부터� 데이터가� 수집되고,�

빅데이터(Big� Data)� 기술에� 의한� 분석� 및� AI(Artificial� Intelligence)� 기술에� 의해� 판단과� 최적의�

운전지시로� 제어기가� 설비나� 장치를� 동작시킴으로써� CPS(Cyber� Physical� System)가� 완성될� 것이

며,� EMS는�독립된�시스템으로서가�아니라�기능의�한�부분으로�다루어질�것임

◳ EMS� 관리�기술�구성�형태의�변화

� 기존�시스템과� EMS의� 연계를� 통해� 에너지� 뿐� 아니라� 각종� 시설이나� 장치의� 효율적� 관리를� 통

해� 편리성과� 효율성을� 개선하고자� 하는� 각종� ‘스마트xx‘의� 출현으로,� EMS는� 이제� 시스템이� 아

니라�기능으로�발전하여�플랫폼(Platform)에� 탑재되고�에너지� 관리와�함께�각종�시설과� 설비에�

대한�관리를�지원할�것임

� EMS는� BEMS와� FEMS를� 중심으로� 클라우드� 기반의� 시스템으로� 급속히� 전화하고� 있으며,� 비

즈니스�모델도�시스템�설치에서�에너지관리서비스�중심으로�변화하고�있음

� 특히,� 스마트폰과�인터넷의�발전과�함께�클라우드를�통한�이동식�에너지관리도�가능해질�것임

◳ EMS� 관리�기술�용도의�확대

� EMS는� 에너지의� 공급과� 부하,� 공급과정의� 상황에� 따라� 기존� 시스템과� 연계하여� 피크� 감축

(Peak� Shaving)이나� 수요반응(DR,� Demand� Response),� 긴급� 부하차단에� 의한� 부하관리

(DSM,� Demand� Side� Management)� 등의�수행을�지원함

� 이에� 따라� DREMS(Demand� Response� EMS),� FREMS(Frequency� Regulation� EMS)� 등으로�

불리는�새로운�용도의� EMS가�출현함

◳ EMS� 관리�기술�구현�수준의�변화

� 에너지� 소비자의� 경제적� 수준,� 운영� 능력� 및� 목적에� 따라� 그� 수준에� 적합한� 시스템� 구현� 수준

이�필요하게�됨

� 로컬� EMS와� 클라우드� EMS,� 독립� 시스템과� 통합� 시스템,� 소규모의� 저가� EMS와� 대규모/고성

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�▣�▣

106

능/고가� EMS,� 전력의� 관리� 또는� 타� 에너지와의� 통합� 관리� 등� 다양한� 여건에� 따라� 고객지향적

인�시스템을�제공해야�함�

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

107

나.� 주요업체별�기술개발동향

(1)� 해외업체동향

� 글로벌의� EMS� 기술� 개발은� 각종� 자동화� 기술� 및� 운영시스템� 기술을� 보유하고� 글로벌� 시장을�

주도해온�기업들이�기존의� 기술력을�바탕으로�에너지�효율화와�관련된�시장에서도�기술과� 사업

화를�주도하고�있음

▪ 하니웰(Honeywell),� 존슨컨트롤스(Johnson� Controls),� 아즈빌(Azbil),� 지멘스(Siemens),� 슈나이더

(Schneider),� 제네럴일렉트릭(GE)� 등

*�자료:� http://ecocloud.sustainablesv.org/index.php/topics/energy/efficiency/building-energy-efficiency/bems

[� GE의� BEMS� 시스템� ]

� 한편,� 미·유럽·일� 등에서는�각종�기술개발�및� 실증연구가�활발히�진행되어�글로벌�기업들의�기술�

확보�및� 사업화로�원활하게�연계되고�있음

▪ 미국,� 독일,� 일본� 등� 선진국에서는� ICT� 기술과� 에너지관리� 기술이� 통합된� EMS� 관련� 연구개발을�

적극적으로�추진함

▪ 특히,� EMS� 기술개발� 및� 보급� 확산을� 위해� 지역에너지관리시스템인� CEMS(City/� Community�

EMS)� 실증사업�활발하게�추진함

� 지역� 특성,� 수요자� 생활� 스타일,� 수용성을� 고려한� 제어� 기술� 개발과� 지역� 에너지관리� 서비스와

의�연동�기술,� 전력계통�운용과�연계제어기술�개발과�실증연구�진행함

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▪ 일본은� 스마트경제ㆍ사회시스템� 구축을� 장기� 목표로� 정부주도� 기술개발� 및� 지원,� 실증사업� 등� 선

도적으로� EMS� 정책� 추진.� 4개� 지역을� 대상으로� 2010년부터� 2014년까지� 5개년� 동안� 개별� EMS

의� CEMS로의�발전을�위한�실증�연구개발�사업�추진함

▪ 미국� DOE(에너지부)는� 5개년� 스마트� 그리드� 연구개발� 계획(2010∼2014년)을� 수립,� � 4개� 분야

(기준과�표준화,� 기술개발,� 모델링,� 분석)에�대해�연구개발�추진함

▪ 독일은� ICT를� 활용하여� 미래� 에너지시스템� 구축(E-Energy)� 프로젝트를� 추진.� 이� 프로젝트는� 6개�

지역을�대상으로� ‘08년부터� ’13년까지�추진한�실증사업임

� EU,� 미국,� 일본�등�선진국은� EMS�도입�확산의�유도를�위해�보조금�지원,� VA(Value� Analysis)�

및�친환경건축물�인증�등�기존�제도와�연계하여�보급�확대�정책을�시행함

▪ 일본은� 후쿠시마� 정전사태� 이후,� 중소� 빌딩뿐� 아니라� 일반가정� 및� 공동주택을� 대상으로� BEMS,�

HEMS와�MEMS(아파트� EMS)� 설치에�대해�보조금을�지원함

▪ 시장원리를� 강조하는� 미국과� 유럽은� 에너지� 효율� 규제� 강화와� 스마트시티� 실증사업,� 인증제도� 및�

자발적�협약�등� 기존�정책과�연계하여� EMS� 보급�활성화를�모색함

� 특히,� 신재생에너지와� 마이크로그리드의� 확산과� 함께� CEMS,� MGEMS� 등이� 적용됨으로써� 운

영여건에�적합한�기술의�개발이�이루어지고�있음

▪ 존슨코트롤스의� 경우,� 빌딩� 자동화� 및� 효율화를� 위한� ESCO,� ESS,� EMS� 등의� 사업을� 진행하며,�

EnergyConnect사� 인수를� 통해� 수요관리(DR)� 플랫폼을� 마련하고,� HEMS,� BEMS,� DR,� V2G/ESS�

등의�사업에�본격적으로�진출함

▪ 슈나이더의� 경우,� ESCO,� ESS,� EMS� 관련� 5대� 사업전략을� 중심으로,� 각종� 솔루션을� 개발,� �

HEMS,� BEMS,� 플랫폼,� 자동화�등의�사업을�추진함

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

109

(2)� 국내업체동향

� 국내� EMS� 기술� 개발은� 초기� 스마트그리드� 도입시점부터� 참여해온� 대기업� 및� 중소기업이� 주도

해� 왔으나,� 스마트그리드�시장의� 침체에도�불구하고�최근� 빌딩� 및� 건물의� 에너지효율화에�대한�

관심이�높아지면서�에너지진단�기업들까지�솔루션�개발에�나서고�있음

� 국내의� 왜곡된� 요금제도� 하에서� H/W에� 의한� 직접적인� 에너지,� 즉� 전력에� 대한� 절감효과보다�

시스템을�통한�에너지�절감�기술은�효과의�부족�및�불확실성으로�시장�활성화가�지연되고�있는�

반면,� 수요관리,� 주파수안정화� 등� 솔루션� 운영� 또는� 공급을� 통해� 수익을� 올릴� 수� 있는� 분야에�

대해서는� DREMS(DR용� EMS),� FREMS(FR용� EMS)� 등� 특화된� EMS를� 개발,� 출시하는� 기업이�

생김

▪ 누리텔레콤,� 에코센스,� 케이디티,� 케이디� 파워,� 삼성SDS,� 포스코� ICT,� 에코시안,� 아이에스이,� 대우

정보시스템,� 스마트�시스템,� 아시아나� IDT,� 이엔테크놀로지�등

▪ 이엔테크놀로지의� 경우,� 전력� 관리� 및� 제어용� EMS� 플랫폼(에니스,� ENIS)을� 출시(2015.8)하였으

며,� 이는� 원격으로� ESS(Energy� Storage� System)의� 전력� 충·방전량을� 모니터링,� � 제어함으로써�

해당�설비�효율적�운전을�지원함

� 또한,� 단독으로� 구성되는� Local� EMS보다� 상대적으로� 투자� 및� 운영에� 있어서� 유리한� 플랫폼�

기반의�클라우드� EMS의�개발�및� 서비스�가입�사례가�증가하고�있음

▪ SK텔레콤의� 경우,� 최근� 샘표,� 코스모화학� 등과� 클라우드� FEMS� 공급� 계약(2013.6)을� 체결,� 공급

하였으며,� 기존에� 서비스하고� 있던� 클라우드� BEMS� 서비스를� 공장·산업체의� 특성에� 맞게� 개발한�

솔루션임

▪ 대우정보시스템는� 정부의� ‘ICT� 기반� ESCO� 육성사업‘� 중의� 하나인� 안산스마트허브� 국가산업단지에�

클라우드� FEMS를�구축(2015.1)

▪ 포스코ICT는� 산업용� 사물인터넷(IoT)과� 빅데이터를� 접목한� ‘스마트� 팩토리’� 추진� 및� 클라우드�

FEMS를�개발하여�산업단지�에너지효율화�시범사업에�적용(2016.1)

� 특히,� 솔루션� 전문업체� 보다는� 운영의� 주체가� 되는� 서비스� 기업이� 오히려� 시스템의� 통합이나�

EMS의�개발�방향을�제시,� 기술�개발이�추진되기도�함

▪ 한전의� 경우,� 인공지능� 기반� 전력R&D� 통합� 플랫폼(Herb-POP)을� 구축,� 클라우드-빅데이터-사물인

터넷-인공지능� 기능을� 구현하는� 사업에� 착수(2016.11)하였으며,� 통합플랫폼은� 전력분야� 소프트웨

어�개발·실증·표준화�등에�활용할�예정임

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�▣�▣

110

다.� 기술인프라�현황

� EMS와� 관련된� 기술은� 대부분� 비즈니스� 모델이나� 구축� 모델의� 개발� 및� 실증을� 위주로� 적용되

고� 있으며,� 이� 또한� ETRI(한국전자통신연구원),� KIER(한국에너지기술연구원),� KERI(한국전기연

구원)� 등� 연구기관과� 서울대,� 경북대� 등� 대학,� 그리고� KEPCO를� 비롯한� LS산전,� LG� C&S,�

KEPCO,� SKT,� KT,� LG전자,� 기타�중견·중소기업들이�참여하고�있음

� 또한,� 상기� 기업들을� 포함한� 효성중공업,� 현대중공업,� 포스코ICT� 등의� 중전기� 및� ICT� 기업과�

기타�중견·중소기업이�에너지자립섬,� 친환경에너지타운,� 수요관리사업�등에�참여하고�있음

� EMS� 기술인프라는� EMS� 솔루션� 분야,� 유무선� 통신장비와� 솔루션� 분야,� 스마트미터와� 센서� 분

야로� 크게� 구분할� 수는� 있으나,� H/W나� S/W는� 기존의� 기술인프라를� 기반으로� 하고� 있으므로�

솔루션이나� 제품의� 관점보다는� 그� 기술을� 개발하여� 상용화하고자� 하는� 기관,� 대학,� 기업들의�

조직이나�인력으로�보아야�할� 것임

� 각� 대학과� 연구기관을� 중심으로� 인력육성� 프로그램이� 진행되고� 있으며,� 이와� 함께� 한국스마트

그리드협회,� 한국BEMS협회,� 한국스마트홈산업협회� 등� 여러� 협회를� 중심으로� 교육프로그램이�

진행되고�있음

� 한국스마트그리드협회는� 스마트그리드� 표준화를� 위한� 국내외� 활동을� 주관하고,� 인력육성� 프로

그램을�운영하고�있음

�▪ 스마트그리드표준화포럼(SGSF)과� 미국의� 스마트그리드� 상호운용성패널(SGIP)은� 양국의� 스마트그

리드�표준화�및� 기술개발�정보�공유를�위해� ‘제3차�한-미�공동�워크숍’을� 개최(2016.7)�

�▪ 스마트그리드�전문가�육성을�위해�산업체�대상의�무료�교육프로그램�운영(매년� 2회)

� 한국BEMS협회는� 2015년� ‘에너지절감� SC’사업을� 통해,� EMS� 기술은� 높은� 수준의� 연구개발� 인

력이� 많이� 필요하지만,� 전문연구인력(2015년� 기준� 박사� 인력은� 1.2%,� 석사� 인력은� 12.8%)

이� 매우�부족한�실정이라고�진단함

�▪ EMS� 기술은� 대표적인� 융‧복합� 기술임에도� 불구하고� 전공� 간� 융‧복합� 교육이� 이뤄지고� 있지� 않고�

있으며,� 기업은�타� 산업기술�분야의�이해부족으로�에너지절감�기술개발에�어려움을�겪고�있음

�▪ 2016년� 에너지관리시스템(EMS)� 산업기술� 인력수급� 현황을� 파악하고,� 산업계가� 요구하는� 교육훈

련,� 교과과정�개발�등� 인적자원에�대한�요구사항을�분석하기�위한�기초자료를�확보함

� 국내� 기업이� 국내� 시장을� 넘어� 글로벌� 시장으로� 진출하기� 위해서는� 경쟁력� 있는� 기술� 및� 솔루

션과� 함께� 시장에� 적합한� 비즈니스� 모델을� 개발하여야� 하며,� 이를� 위해서는� 시장을� 선점할� 수�

있는�기술에�대한�각�분야의�인프라�형성이�중요함

�▪ (표준)� EMS� 적용의� 근간을� 이루고� 있는� 스마트그리드� 관련� 표준� 및� 상호운용성에� 대한� 활동을�

주도할�수� 있는�단체�지원�및� 인력�육성이�필요함

�▪ (인증)� 국제� 표준� 및� 기준에� 부합하는� 인증제도� 및� 이를� 이행할� 인증기관의�선정과� 함께� 각종� 시

설�및� 장비의�구축이�필요함

�▪ (실증)� 기술� 융복합� 시대에� 현실적으로�대응하기� 위해서는� 현재� 정부� 여러� 부처에서� 추진하고� 있

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

111

는� R&D와�실증을�전략적,� 체계적으로�통합하고�이를�주관하는� Control� Tower가� 필요함

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�▣�▣

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라.� 특허동향�분석

(1)� 연도별�출원동향

� xEMS� 관리� 기술의� 지난� 7년(‘10~’16)� 간� 출원동향6)을� 살펴보면� 연도별로� 출원경향이� 증가,�

감소를�반복하고�있어�지속적으로� xEMS� 관리�기술�관련�기술개발�활발

▪ 각� 국가별로� 살펴보면� 미국� 출원경향은� 증가-감소-증가-감소� 추세,� 한국은� 증가-감소-증가-감소� 추

세,� 일본과�유럽은�소폭�상승하는�추세를�유지하는�경향을�보이고�있음

� 국가별� 출원비중을� 살펴보면� 미국이� 44.7%로� 최대� 출원국으로� xEMS� 관리� 기술을� 리드하고�

있는� 것으로� 나타났으며,� 한국이� 23.8%,� 일본이� 21.6%로� 비슷한� 수준의� 출원비중을� 보이고�

있으며,� 유럽은� 9.9%의�저조한�출원비중을�나타냄

[� xEMS� 관리� 분야�연도별�출원동향� ]

6)� 특허출원�후� 1년� 6개월이� 경과하여야�공개되는�특허제도의� 특성상�실제� 출원이�이루어졌으나�아직� 공개되지� 않은� 미공개데이터가�존

재하여� 2015,� 2016년�데이터가�적게�나타나는�것에� 대하여�유의해야�함

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(2)� 국가별�출원현황

� 한국의� 출원현황을� 살펴보면� ‘12년� 이후� 출원이� 소폭� 감소하는� 경향을� 보이고� 있으며,� 외국인

의�출원은�거의�없는�것으로�나타남

� 미국의� 출원현황을� 살펴보면� 내국인� 및� 외국인에� 의한� 출원이� 고루� 일어나고� 있으며,� 증감을�

반복하며�꾸준히�출원이�일어나고�있는�추세

� 일본의� 출원현황은� 지속적으로� 유지되다가� ‘13년에� 소폭� 상승� 후� 다시� 유지되고� 있는� 추세를�

보이고�있으며,� 주로�내국인에�의한�출원활동이�이루어지고�있음

� 유럽의�출원현황은�외국인에� 의한� 출원이� 대부분의�비중을� 차지하고�있으며,� 출원활동은�타� 주

요국가�대비�미미

[� 국가별�출원현황� ]

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(3)� 투입기술�및� 융합성�분석

� xEMS� 관리� 분야의� 투입기술을� 확인하기� 위하여� 특허분류코드인� IPC� Code7)를� 통하여� 살펴본�

결과� xEMS� 관리�분야의� 가장� 높은� IPC는� H02J� 기술분야가� 327건으로�가장� 많이� 차지하고� 있

으며,� 이어서� G06Q가� 239건,� G06F가� 141건으로�다수를�차지

▪ 이외에� G05B� 80건,� G05D� 61건,� F24F� 42건,� B60L� 41건,� G05F� 40건,� G01R� 38건,� H04L� 33

건�순으로�기술이�투입되어�있어� xEMS� 관리�분야에�다양한�기술이�융합되어�존재

▪ 더불어�해당� IPC의� 특허인용수명을�살펴보면� F24F� 기술분야의�수명이� 9년으로�가장�긴� 것으로�나

타났으며,� G06Q� 기술분야는� 4년으로�가장�짧은�것으로�분석

IPC 기술내용 특허인용수명(TCT)8)

H02J 전력급전�또는�전력배전을�위한� 방식;� 전기에너지�축적하기�위한�방식 7년

G06Q

관리용,� 상업용,� 금융용,� 경영용,� 감독용�또는� 예측용으로�특히�적합한�데이

터�처리�시스템�또는�방법;� 그� 밖에�분류되지�않는�관리용,� 상업용,� 금융용,

경영용,� 감독용�또는� 예측용으로�특히�적합한�시스템�또는�방법

4년

G06F 전기에�의한� 디지털�데이터처리 6년

G05B제어계� 또는� 조정계� 일반;� 이와� 같은� 계의� 기능요소;� 이와� 같은� 계� 또는� 요

소의�감시�또는� 시험장치6년

G05D 비전기적�변량의�제어� 또는�조정계 7년

F24F 공기조화;� 공기가습;� 환기;� 차폐를�위한�기류의�이용 9년

B60L전기적�추진차량의�전기장치�또는�추진장치;� 차량용�자기적�현가�또는�부양

장치,� 차량용�전기적�제동방식�일반7년

G05F 전기적�또는� 자기적�변량의�조정계 5년

G01R 전기변량의�측정;� 자기변량의�측정 7년

H04L 디지털�정보의�전송 8년

[� xEMS� 관리�분야� 상위� 투입기술� ]

7)� 전세계적으로�통용되고�있는� 국제특허분류(IPC:� International� Patent� Classification)를� 통해� 특허정보�기술분야에서�공지기술을�조사

할�수� 있으며,� 기술�및�권리정보에�용이하게�접근�가능

8)� 특허인용수명� 지수는� 후방인용(Backward� Citation)에� 기반한� 특허인용수명의� 평균,� Q1,� Q2(중앙값),� Q3에� 대한� 통계값을� 제시함.�

특히�이와�같이� 산출된� Q2는� TCT(Technology� Cycle� Time,� 기술순환주기�또는�기술수명주기)라고�부름

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� 투입기술이� 가능� 많은� H02J� 분야와� 융합이� 높게� 이루어진� 기술은� G06Q� 분야로� 나타났으며,�

G05B,� B60L� 분야와도�나타�융합된�기술의�건수가�높은�것으로�분석

▪ 이외에� G06Q� 분야와� 융합된� 기술은� F24F,� G06F,� B60L� 분야와� 융합된� 기술이� 많은� 것으로� 나

타났으며,� G06F� 분야와�융합된�기술은� G05B,� G05D,� H04L� 기술로�분석

[� xEMS� 관리�분야� IPC� 기술� 및� 융합성� ]

(4)� 주요출원인�분석

� 세계� 주요출원인을� 살펴보면� 주로� 일본,� 미국,� 한국� 국적의� 출원인이� 다수의� 특허를� 보유하고�

있는�것으로�나타났으며,� 에너지�및� 전력�산업�분야의�출원인이�대부분

▪ 주요� 일본� 출원인을� 살펴보면� TOSHIBA� CORP,� KYOCERA� CORP,� PANASONIC� CORP� 그리고�

MITSUBISHI� ELECTRIC� CORP� 등� 전력� 및� 전자� 관련� 기업이� 다수� 출원을� 하고� 있는� 것으로� 나타났으

며,�이들�일본�출원인은�주로�일본�본국에�출원건수가�높은�것으로�나타남

▪ 한국� 출원인으로는� LS산전,� 한국전자통신연구원,� SK텔레콤이� 상위출원인으로� 나타났으며,� 미국� 출

원인의� 경우,� GENERAL� ELECTRIC� CO,� ADVANTEST� CORP,� ALLURE� ENERGY� INC가� xEMS�

관리�기술�관련�다수의�특허를�출원하고�있는�것으로�나타남

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116

� 가장� 많은� 특허를� 보유하고� 있는� GENERAL� ELECTRIC� CO의� 3극� 패밀리수가� 15건으로� 다국

적으로� 시장을� 확보하며� 출원을� 하고� 있는� 것으로� 보이며,� 일본의� TOSHIBA� CORP도� 38건으

로�다국적�시장을�확보

� 미국� 기업인� ALLURE� ENERGY� INC가� 확보한� 특허의� 피인용지수가� 48.84로� 가장� 높게� 나타

나�기술의�파급성이�높은�원천기술을�다수�보유하고�있는�것으로�분석됨

주요출원인 국가

주요� IP시장국� (건수�%) 3극

패밀

리수

(건)

피인용

지수주력기술�분야

한국 미국 일본 유럽

IP시

장국

종합

GENERAL� ELECTRIC�

CO미국

0 69 8 5

미국 15 6.18

에너지�관리�

시스템�및

HEMS� 관리�

시스템0% 84% 10% 6%

TOSHIBA� CORP 일본

0 22 46 12

일본 38 1.84에너지�관리�

시스템�및� 방법0% 28% 58% 15%

LS산전 한국

43 15 5 10

한국 2 0.38에너지관리시스템�

및�데이터처리59% 21% 7% 14%

KYOCERA� CORP 일본

0 15 33 15

일본 37 0.07에너지�관리�

장치0% 24% 52% 24%

PANASONIC� CORP 일본

0 8 28 6

일본 16 0.53에너지�관리�

시스템�및� 방법0% 19% 67% 14%

한국전자통신연구원 한국

26 14 0 0

한국 0 2BEMS� 관리�

시스템65% 35% 0% 0%

ADVANTEST� CORP 미국

3 30 0 0

미국 20 6.89

전기�전력�

그리드�및�

네트워크9% 91% 0% 0%

MITSUBISHI� ELECTRIC�

CORP일본

3 6 21 3

일본 9 0.69

에너지관리시스

템및

데이터처리9% 18% 64% 9%

ALLURE� ENERGY� INC 미국

1 22 2 1

미국 26 48.84에너지�관리�

시스템�및� 방법4% 85% 8% 4%

SK텔레콤 한국

24 0 0 0

한국 0 0BEMS� 관리�

시스템100% 0% 0% 0%

[� 주요� 출원인의�출원현황� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

117

(5)� 국내�출원인�동향

� 국내� 출원인� 동향을� 살펴보면� 대기업은� LS산전의� 출원건수가� 가장� 높게� 나타났으며,� 중소기업

에서는�벽산파워의�출원건수가�높게�나타남

▪ 대기업의� 주요� 출원인은� LS산전,� SK텔레콤,� POSCO� ICT,� KT� 등이� 있으며,� 중소기업의� 주요� 출원

인은�벽산파워,� 케이디티,� 비츠로시스�등이�주요�출원인인�것으로�나타남

� 기업� 이외의� 주요출원인을� 살펴보면� 한국전자통신연구원,� 한국전기연구원,� 한국에너지기술연구

원� 등� 연구소/공공기관의� 출원이� 다수� 나타났으며,� 대학은� 중앙대학교,� 성균관대학교,� 고려대학

교의�출원이�높은�것으로�분석됨

[� 국내� 주요출원인의�출원�현황� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�▣�▣

118

5.� 중소기업�환경

가.� 중소기업�경쟁력

� xEMS� 관리� 분야의� 중소기업� 경쟁력은� 기술� 분류별로� 차이가� 있으나� 중소기업이� 다수� 참여하여�

시장에서의�역할이�큰�분야로�나타남

▪ EMS� 시장에� 있어서� 중소기업은� 에너지� 진단� 및� 컨설팅,� EMS� 적용� 컨설팅,� 솔루션� 개발� 및� 적용�

등� 대부분의� 영역에� 참여하면서� 전문역량을� 바탕으로� 대기업에� 대한� 솔루션� 공급� 및� 사업수주� 경

쟁을� 하고� 있으며,� 기술력을� 보유하고� 있는� 중소기업은� 에너지� 진단,� 솔루션� 개발,� 스마트미터� 제

조�기업이�대부분임

기술�분류 주요�기술 대기업 중소기업 중소기업�참여영역중소기업�

참여정도

에너지�진단

현황�조사�및�분석,�

절감요소�파악,� 개선방안�

제시

LS산전에코시안,� 두온,�

아텍에너지전�영역 ●

시스템

제작�및�공급,�

표준/상호운용성�적용,�

개발�및�공급,� 성과검증�

및� 개선,� 표준/상호운용성�

적용

아시아나IDT,�

금호� ENG,�

LS산전,�

포스코� ICT

누리텔레콤�

옴니시스템,�

우암코퍼레이션,�

필링크,� 그리드위즈,�

아이온,� 서호기기,�

대유정보�시스템,�

금호ENG,�

피엠그로우,�

에코시안,� 벽산파워

개발�및�적용 ●

통신

기기�제작�및�공급,�

표준/상호운용성�적용,�

개발�및�공급,� 성과검증�

및� 개선,� 표준/상호운용성�

적용

SK텔레콤,� KT

누리텔레콤,� 플레넷,�

젤라인,� 옥타컴,�

이글루시큐리티

개발�및�적용 ●

스마트미터�

및�센서

IT� 융합�

열처리�및�

에너지�모니터링,�

열처리로�부품�기술

LS산전,�

삼성전자,�

LG전자

누리텔레콤,� 필링크,�

옴니시스템,피에스

텍,� 대광계기,�

BMT,� 위지트,�

피에스텍

스마트미터,�

단순기능�중심의�

센서

*� 중소기업�참여정도와� 점유율은� 주요제품� 시장에� 참여하는� 중소기업의�참여규모와� 정도(업체수,� 비율� 등)를� 고려하여� 5단계로� 구

분� (낮은�단계:�○,�중간�단계(◔,� ◑,�◕)�높은�단계:�●)�

[ xEMS 관리 분야 중소기업 현황 ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

119

나.� 중소기업�기술수요

� xEMS� 관리� 분야의� 중소기업의� 기술수요를� 파악하기� 위하여� 중소기업� 기술수요조사� 및� 중소기업

청� R&D신청과제(2013~2015년)를�분석한�결과�아래�표의�내용과�같은�수요들이�다수�있는�것으

로�분석

▪ xEMS� 분야� 중소기업은� 최근에� EMS� 네트워크� 통신� 기술과� 관련된� 연구개발에� 다수� 수요가� 잇는�

것으로� 나타났으며,� 이는� 최근� 기술트렌드인� ICT기술과의� 전력� 산업의� 융복합� 기술에� 관심이� 높아

지고�있는�추세를�반영한�것으로�분석됨

전략제품 기술�분류 관심기술

xEMS� 관리�

기술

에너지�관리� 및� 분석� SW

건물에너지�절약·관리를�위한�모니터링�및�제어시스템�개발

서브� 미터링� 기능� 과� � IT기반� 웹서버기능의� DDC� 로� 구성한� 단일� 빌

딩� BEMS

EMS� 분야� 계측�기술

에너지�하베스팅을�활용한�무전원�센서노드�개발

전기소모유형�자가� 진단과�센서� 연동� 및� 지능형�원격제어를� 통하여�전

력절감을�극대화하는�사물인터넷�기반�전력�절감� 시스템

EMS�제어�기술 건물에너지�절약·관리를�위한�모니터링�및�제어시스템�개발

EMS�네트워크�통신�기술

양방향� 통신제어가� 가능한� 스마트� 콘센트� 모듈� 및� 이를� 이용한� 제어�

시스템�개발

Wi-Fi� 무선통신으로� 서버에� 자동� 접속하여� 대기전력을� 차단하며� 전력

을�제어하는�스마트�전력제어장치�및�원격관리서버� S/W�기술� 개발

Zigbee� 통신� 확장� Home� Area� Network(HAN)� 기반의� 에너지관리게

이트웨이(EMG)시스템

IoT� 기반� 통신� 모듈을� 이용한� 전력� 계측데이터� 전송장치� 및� 전력� IT�

시스템

[ xEMS 관리 분야 과제신청현황 및 수요조사결과 ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�▣�▣

120

다.� 중소기업�핵심기술

(1)� 데이터�기반�요소기술�발굴

� xEMS� 관리� 기술의� 특허� 및� 논문데이터� 검색을� 통해� 도출된� 유효데이터를� 대상으로� 데이터마

이닝� 기법(Scientometrics� 기법)을� 통해� 클러스터링된� 키워드의� 연관성을� 바탕으로� 요소기술�

후보군을�도출

▪ xEMS� 관리� 기술의� 특허� 및� 논문� 유효데이터를� 기반으로� 키워드� 클러스터링을� 통하여� 13개의� 요

소기술�후보군을�도출

▪ 제품별� dataset� 구축� :� xEMS� 관리� 기술� 관련� 특허/논문� 데이터를� 추출하여� 노이즈� 제거� 후� 제품

별� dataset� 구축

▪ 1차� 클러스터링� :� 키워드� 맵을� 통한� 고빈도� 키워드� 확인-빈도수(tf-idf)9)가� 상위� 30%에� 해당하는�

키워드를�대상으로� 1차� 추출

▪ 2차� 클러스터링� :� 1차� 클러스터링에서� 추출된� 고빈도� 키워드� 사이에서� 고연관도� 키워드를� 2차� 추

출� (고연관도�기준은�연관도수치10)가� 2이상인�클러스터로�제한)�

� 다음� 그림은� 키워드� 간� 연관네트워크를� 시각화한� 것으로,� 각� 키워드를� 나타내는� 원과� 키워드�

간의�연관도를�나타내는�직선으로�구성

▪ 각� 키워드가� 특허와� 논문� 중� 어느� 데이터에서� 도출되었는지� 원의� 색으로� 구분하였으며,� 키워드로�

도출된�클러스터는�황색음영으로�표시

▪ 키워드를� 나타내는� 원은� 고빈도의� 키워드일수록� 원의� 크기가� 크게� 표현되며,� 연관도를� 나타내는�

선은�키워드�사이의�연관도수치가�높을수록�굵게�표현

� xEMS� 관리�기술� 전략제품의�특허․논문�유효데이터에�대하여�키워드� 클러스터링�결과를� 기반으

로�요소기술�도출

� 데이터�기반의�요소기술�도출은�키워드� 클러스터링을�통해� 도출된�요소기술에�대하여�전문가의�

검증�및�조정을�통하여�요소기술을�도출

9)� 빈도수(tf-idf)� :� 각� 키워드가�출현되는�특허�또는� 논문수를�의미

10)� 연관도수치:� 두�개�이상의�키워드�사이의�특허�또는� 논문수를�의미

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

121

[� xEMS� 관리�분야� 키워드�클러스터링� ]

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

클러스터

01

energy�

storage�

system,�

managemen

t� system

33

1.� SYSTEMS,� METHODS� AND� APPARATUS� FOR� AN� IMPROVED�

INTERFACE� TO� ENERGY� MANAGEMENT� SYSTEMS

2.� Smart� load� management� in� demand� response� using� microgrid�

EMS

3.� Correlates� of� suicidality� in� firefighter/EMS� personnel

4.� A� generic� and� flexible� simulation-based� analysis� tool� for� EMS�

management

5.� Submetering� hydrocarbon� fueled� water� heaters� with� energy�

manager� systems

클러스터

02

energy�

managemen

t� system,�

energy

29~31

1.� ENERGY�MANAGEMENT� SYSTEMS� AND�METHODS

2.� ENERGY� MANAGEMENT� METHODS� AND� SYSTEMS� BASED� ON�

FINANCIAL� IMPACT

3.� SYSTEMS,� METHODS� AND� APPARATUS� FOR� IMPROVED�

MANAGEMENT� AND� CONTROL� OF� ENERGY� DELIVERY�

SYSTEMS

4.� ENERGY� MANAGEMENT� SYSTEM,� ENERGY� MANAGEMENT�

[� xEMS� 관리�분야� 주요� 키워드�및� 관련문헌� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�▣�▣

122

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

METHOD,� PROGRAM,� AND� SERVER

클러스터

03

data,�

energy,�

process

37~41

1.� Data� management� apparatus� and� method� of� energy� management�

system

2.� Data� processing� apparatus� of� energy� management� system

3.� DATA� MANAGEMENT� APPARATUS� AND� METHOD� OF� ENERGY�

MANAGEMENT� SYSTEM

클러스터

04

energy�

system,�

prediction

27

1.� Energy� prediction� system

2.� Real-time� prediction� of� power� system� frequency� in� FNET:� A�

state� space� approach

클러스터

05

demand�

response,�

electrical�

energy

34~36

1.� Simulation� of� energy� consumption� in� a� microgrid� for� demand�

side� management� by� scheduling

2.� Optimal� operation� of� Smart� Grids� with� demand� side�management

클러스터

06

grid�

elements,�

energy�

managemen

t� system

37

1.� Energy� Management� of� a� Cluster� of� Interconnected� Price-Responsive�

Demands

2.� Estimating� true� worst� currents� for� power� grid� electromigration�

analysis

클러스터

07

monitoring,�

factor,�

system

22~24

1.� A� method� for� real� time� voltage� stability� monitoring� in� sub-transmission�

networks

2.� Real-time� predictive� systems� for� intelligent� energy� monitoring�

and� management� of� electrical� power� networks

클러스터

08

apparatus,�

electric�

power� grid

17~20

1.� Apparatus� and� method� for� processing� data� in� energy� management�

system

2.� HOME� ENERGY� MANAGEMENT� APPARATUS� AND� METHOD�

FOR� INTERWORKING�WITH� NEW� RENEWABLE� ENERGY

클러스터

09

algorithm,�

network,�

energy�

managemen

t� system

11

1.� Encodings� for� Evolutionary� Algorithms� in� smart� buildings� with�

energy� management� systems

2.� APEENING,� AND�METALLIC� MATERIAL� PRODUCT

클러스터

10

building,�

energy�

managemen

t� system,�

power� grid

18

1.� BUILDING� INTERGRATED� PHOTOVOLTAIC� DEVICES� AS� SMART�

SENSORS� FOR� INTELLIGENT� BUILDING� ENERGY� MANAGEMENT�

SYSTEMS

2.� Building� energy� management� method� and� system

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

123

No 요소기술명 키워드

요소기술01 Local� EMS에� 대한�통합�운영관리�기술

energy� storage�

system,� management�

system

요소기술02 에너지�사용기기�에너지효율�분석� 및� 관리�기술

algorithm,� network,�

energy� management�

system,� apparatus

요소기술03 에너지�데이터의�표준�정보화�기술� data,� energy,� process

요소기술04 기상환경�변화에�따른�에너지�생산�예측�기술

monitoring,� factor,�

system,� energy�

system,� prediction

요소기술05 기상환경�변화에�따른�에너지�소비�예측�기술

monitoring,� factor,�

system,� energy�

system,� prediction

요소기술06 에너지�사용기기에�대한� 에너지�효율� 영향인자�분석�기술 data,� energy,� process

요소기술07 에너지�소비�평준화를�위한�부하� 밸런싱�자동학습�기술

algorithm,� network,�

energy� management�

system,� apparatus

요소기술08 전력계통�안전화를�위한� 수요관리(DSM)� 기술demand� response,�

electrical� energy

요소기술09 에너지�효율� 기반의�설비상태�예측� 기술apparatus,� electric�

power� grid

요소기술10 수요반응(DR)� 용량�예측�및�감축대상�선정� 기술demand� response,�

electrical� energy

요소기술11 EMS� 운영기능�모듈화�및� 플랫폼화�기술

energy� storage�

system,� building,�

energy� management�

system

요소기술12 EMS� 기반�에너지경영시스템(ISO50001)� 구현� 기술energy� management�

system,� energy

요소기술13 에너지�모니터링�및�제어를�위한�모바일/EMS� 연계�기술energy� management�

system,� energy

[� xEMS� 관리�분야� 데이터�기반� 요소기술� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�▣�▣

124

(2)� 요소기술�도출

� 산업․시장� 분석,� 기술(특허)분석,� 전문가� 의견,� 타부처로드맵,� 중소기업� 기술수요를� 바탕으로� 로

드맵�기획을�위하여�요소기술�도출

� 요소기술을�대상으로�전문가를�통해�기술의�범위,� 요소기술�간� 중복성�등을�조정‧검토하여�최종�

요소기술명�확정

분류 요소기술 출처

시스템�및� 정보� �

처리� 표준화�기술

EMS� 운영기능�모듈화�및�플랫폼화�기술 특허/논문�클러스터링

에너지�데이터의�표준� 정보화�기술� 특허/논문�클러스터링

EMS� 기반�에너지경영시스템(ISO50001)� 구현�기술 특허/논문�클러스터링

에너지�효율�및�

설비관리�기술

에너지�사용기기�에너지효율�분석�및�관리�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

에너지�효율�기반의�설비상태�예측�기술 특허/논문�클러스터링

에너지�모니터링�및�제어를�위한�모바일/EMS� 연계�기술 특허/논문�클러스터링

에너지�사용기기에�대한�에너지�효율�영향인자�분석�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

Local� EMS에�대한� 통합�운영관리�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

에너지�부하�분석� 및�

제어�기술

에너지�소비�평준화를�위한� 부하�밸런싱�자동학습�기능 특허/논문�클러스터링

수요반응(DR)� 용량�예측� 및� 감축대상�선정�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

Real-time� 기반의�에너지데이터�수집�및�설비� 제어�기술 전문가�추천

원가관리�단위별�에너지�비용원가�분석� 및� 배분�기술 전문가�추천

전력계통�안전화를�위한�수요관리(DSM)� 기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

기상환경�변화에�따른�에너지�생산�예측� 기술 특허/논문�클러스터링

기상환경�변화에�따른�에너지�소비�예측� 기술 특허/논문�클러스터링

[� xEMS� 관리� 분야� 요소기술�도출� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

125

(3)� 핵심기술�선정

� 확정된� 요소기술을�대상으로�산․학․연� 전문가로� 구성된� 핵심기술� 선정위원회를�통하여� 중소기업

에�적합한�핵심기술�선정

� 핵심기술�선정은� 기술개발시급성(10),� 기술개발파급성(10),� 단기개발가능성(10),� 중소기업� 적합

성� (10)을� 고려하여�평가

분류 핵심기술 개요

시스템�및� 정보� �

처리�표준화�

기술

EMS�운영기능�모듈화�및� 플랫폼화�

기술

플랫폼�기반의� EMS의�기능구성을�표준화�하고�기본/필

수기능,� 부가기능(타� 운영시스템의� 일부기능을� 이관),�

선택기능(설비특성별로� 반영하는� 추가기능)� 등을� 모듈

화하여�플랫폼�상에서�기능을�수행하도록�하는�기술�

에너지�데이터의�표준�정보화�기술�

5종� 에너지(전기,� 가스,� 스팀,� 열,� 물� 등),� 설비� 및�

공정에� 대한� 물리적� 데이터의� 단위� 및� 정밀도에� 대

한� 기준과� 함께� 통합된� 시스템� 내에서의� 기준을� 정

하여� xEMS에�적용하는�기술� �

EMS� 기반�

에너지경영시스템(ISO50001)� 구현�기술

데이터� 수집� 및� 처리� 기준� 관련� ISO50001의� 요건

을� 반영하여� 시스템에� 구현함으로써� xEMS에� 의한�

에너지경영을�지원하도록�하는�기술

에너지�효율�및�

설비관리�기술

에너지�사용기기�에너지효율�분석�및�

관리�기술

에너지를� 사용기기의� 효율� 관리를� 위한� 기준(성능에�

따른� 에너지� 표준사용량,� 부하� 변동에� 따른� 에너지�

사용량,� 에너지�효율� 관리를�위한� 기준� 사용량� 등)을�

설정,� 이에� 기반한� 실제� 효율과의� Gap� 등을� 관리하

도록�지원하는�기술�

에너지�효율� 기반의�설비상태�예측� 기술

장‧단기� 설비의� 가동상황에� 따른� 효율과� 예측되는� 설

비� 이상의� 상관관계를� 분석하여� 설비의� 신뢰성� 관리

가�가능하도록�지원하는�기술

에너지�부하�

분석�및�제어�

기술

에너지�소비� 평준화를�위한�부하�밸런싱�

자동학습�기능

유사� 또는� 상이한� 다수의� 설비� 운영� 시� 적절한� 가동�

스케줄� 수립� 및� 운영을� 통해� 데이터를� 수집� 및� � 분

석하고,� 다양한� 케이스의� 분석을� 통해� 공정� 전반의�

에너지� 사용량� 변동을� 최소화함으로써� 에너지의� 공

급�및�사용을�안정화�시키는�기술

수요반응(DR)� 용량�예측� 및� 감축대상�

선정�기술

설비� 가동� 상황에� 따른� 에너지의� 사용량과� 감축기준

이� 되는� CBL을� 산정하고,� 감축지시� 발생� 시� 의무감

축량에� 따른� 가동중지� 대상을� 선정하거나� 가동감

축량을� 사전에� 설정함으로써� 자동으로� 서버� 제어

를�하거나�운전자에게�가이던스를�하는� 기술

[� xEMS� 관리� 분야�핵심기술� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� xEMS� 관리�▣�▣

126

6.� 기술로드맵�기획

가.� xEMS� 관리�기술로드맵

� 최종� 중소·중견기업� 기술로드맵은�기술/시장� 니즈,� 연차별� 개발계획,� 최종목표� 등을� 제시함으로

써�중소기업의�기술개발�방향성을�제시

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

127

나.� 연구개발�목표�설정

� 로드맵�기획� 절차는� 산‧학‧연�전문가로�구성된� 로드맵� 기획위원회를�통해� 선정된�핵심기술을�대

상으로�기술요구사항,� 연차별�개발목표,� 최종�목표를�도출

분류 핵심기술 기술요구사항연차별�개발목표

최종목표1차년도 2차년도 3차년도

시스템�및�

정보� � 처리�

표준화�

기술

EMS�운영기능�

모듈화�및�플랫폼화�

기술

완성도

(%)�

20%,

(요건/기

수립완료)�

40%,

(설계/

개발)

40%

(개발/�

테스트)

저가형

표준� EMS

출시

에너지�데이터의�표준�

정보화�기술�

완성도

(%)�

40%,

(요건/기

수립완료)

60%,

(적용기준

표준화)

-에너지�데이터�

표준의�적용

EMS� 기반�

에너지경영시스템(ISO

50001)� 구현�기술

반영수준

(%)

30%,

(요건/기

수립완료)

70%,

(설계/

개발)

-

시스템�기반

ISO50001

경영체제�표준

제시�및�적용

에너지�

효율�및�

설비관리�

기술

에너지�사용기기�

에너지�효율�분석�및�

관리� 기술

정확도

(%)

대상�선정�

및�개발80% 95%

효율분석�신뢰성�

확보

에너지�효율�기반의�

설비상태�예측� 기술

정확도

(%)

대상�선정�

및�개발60% 90%

설비상태�예측�

신뢰성�확보

에너지�

부하�분석�

및� 제어�

기술

에너지�소비� 평준화를�

위한�부하� 밸런싱�

자동학습�기능

정확도

(%)

케이스�

선정/

공정�분석

70% 95%

에너지�소비�

변동율� 50%�

개선

수요반응(DR)� 용량�

예측�및�감축대상�

선정� 기술

정확도

(%)

요건/기준

수립

95%�

이상-

감축�준비시간

단축(20분�이내)

[� xEMS� 관리� 분야� 핵심기술�연구목표� ]

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전략제품�현황분석

하이브리드�전력�조절�기술

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131

하이브리드�전력�조절�기술

정의�및�범위

▪ 전원과�부하�사이에서�전압,� 전류,� 주파수,� 위상� 등� 하나� 이상을�변환시키는�장치를� 의미하며,� 에너지

저장장치의� 핵심설비� 중� 하나임.� 태양광� 등� 신재생에너지·전력망의� 전기에너지를� 활용� 가능한� 전기로�

변환하고�남은�전기는�다시� 전력망�등으로�전송할�수� 있는� 양방향�전력제어를�수행하는�기술

▪ 대부분� 고유의� 기술을� 통한� 발전이� 가능할� 때� 이루어질� 수� 있는� 요소기술이며� 특화된� 시장에서� 우위

를� 선점할� 경우� 상당한� 파급력을� 지닐� 수� 있을� 것으로� 판단됨.� 본� 기술의� KEY는� DC/DC� 컨버터� 기

술로�대용량�및�고효율�기반의�솔루션이�해당

정부지원�정책

▪ 2010년� 10월에는� ‘신·재생에너지� 산업발전� 전략’을� 발표해� 폭발적으로� 성장하는� 해외� 시장을� 선점하고�

글로벌�경쟁력을�확보하기�위한�토대�마련

▪ 2014년� 9월에는� 제4차� 신·재생에너지기본계획을� 확정·발표하여� 중장기� 신·재생에너지보급� 및� 육성전략

을�위한�로드맵을�수립

▪ 2016년에는� 에너지신산업의� 성과확산� 방안으로� 해상풍력� 등� 신·재생에너지� R&D� 사업과� 신·재생에너지�

관련�산업을�주력산업으로�육성하는�종합�대책을�수립

▪ ESS�시장이�예상과�달리�변전소나�대규모�산업시설,� 신재생에너지�등�중대형�시장이�열리고�있음.� PCS는�

FR뿐�아니라�신재생에너지원이나�무정전�전원공급장치(UPS)� 등�다양한�분야의�활용�가치가�무궁무진함

중소기업�시장대응전략

강점(Strength) 약점(Weakness)

•� 정부의� 신산업� 창출� 노력� 및� 신재생에너지� 투자여건�

개선에�따른�산업�육성을�위한�정책�지원

•� 융합기술� 개발을� 위한� 세계최고수준의� 반도체� 및� 연

관�산업의�기반확보

•� 협소한� 내수시장� 및� 수출중심� 산업구조로� 인한� 국제

경쟁력�확보�불확실성�증대

•�미국,�독일,� 일본의�선진기업�대비�기술경쟁력�취약

•�소재,�부품,� 장비기술의�취약성�및�과다한�수입의존성

기회(Opportunity) 위협(Threat)

•�기후변화대응정책의�국제적인�합의로�신재생에너지�시

장의�급성장

•� 아시아� 중심의� 신재생에너지� 시장� 확대로� 시장접근성�

우수

•� 세계최대의� 시장과� 뛰어난� 원가경쟁력을� 갖춘� 중국�

업체의�규모경제�기반�시장�확대�전략

•� 중국� 주요기업의� 생산기지�이전에� 따라� 중국-미국,� 중

국-EU� 간� 무역마찰에�따른� 반덤핑�관세장벽으로�발생

한�미국�등�주요시장에서의�기회�축소

중소기업의�시장대응전략

➜ 신재생에너지�산업의�공급망�내� 균형�성장으로�대/중견/중소기업의�상생/공존가능한�생태계�구축➜ 지속적인�지원정책과�신산업�육성�및�해외시장�진출지원을�통한� 내수시장�성장과�수출시장의�균형�확립➜ 차별화된�기술�및�제품개발을�통한� 대외경쟁력�강화

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

132

핵심기술�로드맵

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

133

1.� 개요

가.� 정의�및� 필요성�

� 전원과� 부하� 사이에서� 전압,� 전류,� 주파수,� 위상� 등� 하나� 이상을� 변환시키는� 장치를� 의미하며,�

에너지저장장치의� 핵심설비� 중� 하나임.� 태양광� 등� 신재생에너지·전력망의� 전기에너지를� 활용�

가능한� 전기로� 변환하고� 남은� 전기는� 다시� 전력망� 등으로� 전송할� 수� 있는� 양방향� 전력제어를�

수행하는�기술�

▪ 대부분�고유의�기술을�통한�발전이� 가능할�때� 이루어질�수� 있는�요소기술이며�특화된�시장에서� 우

위를� 선점할� 경우� 상당한� 파급력을� 지닐� 수� 있을� 것으로� 판단됨.� 본� 기술의� KEY는� DC/DC� 컨버

터�기술로�대용량�및�고효율�기반의�솔루션이�해당

� PCS(Power� Conditioning� System)란,� 태양광� 어레이(Array)로부터� 발전된� 직류전력을� 교류로�

변환하는� 장치.� 직류를� 교류전력으로� 변환시켜� 주는� 기본� 기능� 외에� 보호협조,� 전력품질� 기능�

등을� 갖는� 장치로서� 구성� 및� 용도에� 따라� 독립형/연계형,� 단상/3상,� 절연변압기/고주파변압기/

무변압기�형태로�구분

*�자료:�전력전자학회논문지

[� Hybrid� PCS� 기본� 모형� ]�

� 태양광에너지를� 계통이나� 배터리와� 같은� 에너지원에� 전달하거나� 부하에� 에너지를� 전달하는� 기

술의� 중요성이� 커짐에� 따라� 태양광에너지를� 대상에� 맞는� 전력형태로� 변환하기� 위한�

PVPCS(photovoltaic� power� conditioning� system)� 연구가�활발히�진행되는�추세

▪ 기존의� PVPCS는� PV(photovoltaic)의� 에너지를� 계통� 또는� 부하로만� 전달하는� 단방향� 형태였으나,�

최근에는� 예비전력이나� 잉여분의� 태양광� 에너지를� 저장하기� 위한� ESS(Energy� Storage� System)�

기술이� 요구되면서� 에너지가� 양방향� 형태로� 전달되는� PCS(power� conditioning� system)� 연구가�

활발히�진행

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

134

▪ ESS의� 응용� 기술은� 잉여� 에너지를� 저장할� 뿐만� 아니라� 전력품질개선� 및� 계통안전의� 신뢰성을� 높

일� 수� 있으며,� 일반적으로� 배터리� 에너지의� 충/방전을� 이용하여� 전력� 사용의� 효율성을� 극대화하는�

BESS(Battery� Energy� Storage� System)기술이�사용

� 태양광·풍력� 하이브리드(Hybrid)� 발전� 시스템에서는� 발전의� 주� 인자인� 태양의� 일조량과� 바람의�

세기� 등이� 환경적� 요인으로� 적절하지� 못할� 경우� 충방전� 성능의� 한계를� 가지고� 있는� 에너지� 저

장장치인�배터리를�충전하는데�어려움이�발생

▪ PCS(power� conditioning� system)는� 태양광·풍력�발전�시스템�운용에�필수적

� ESS� 시장이� 예상과� 달리� 변전소나� 대규모� 산업시설,� 신재생에너지� 등� 중대형� 시장이� 열리고�

있음.� PCS는� FR뿐� 아니라� 신재생에너지원이나� 무정전� 전원공급장치(UPS)� 등� 다양한� 분야의�

활용�가치가�무궁무진함

▪ 신재생에너지원의� 보급과� ESS의� 확산으로� DC를� AC로� 변환해주는� PCS(Power� Conditioning�

System)의� 중요성이� 증대하고� 있음.� 향후� 태양광� 등은� 배터리와� 접목된� 하나의� 시스템으로� 사업

화� 될� 것으로� 판단되며� 이를� 위해서는� 2개의� 설비를� 지니는� 것이� 아닌� 하나의� Hybrid� 기능으로�

PCS를� 제품화�하여�경쟁력을�가질�것으로�보임

▪ 이� 기종간의� 융합된� 하나의� 제품으로� 구성하는� 방식인� Hybrid� PCS는� 일부� 중소기업에서� 특화된�

모델로�추진�중에�있어,� 중소기업이�개발하기�적합한�제품으로�판단

*�자료:�전기학회논문지

[� 가정용� Hybrid� PCS� 구성� ]�

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

135

나.� 범위

(1)� 제품분류�관점

� 하이브리드� 전력� 조절� 기술은� 제품분류� 관점에서� 제어� 및� 알고리즘� 기술,� 컨버터/인버터� 기술,�

실증�기술�등에�따라�다양한�기술로�분류

▪ 하이브리드� 전력� 조절� 기술� 중� 가장� 중요한� 기술요소인� 컨버터/인버터� 기술과� 관련해서,� 고효율�

DC/DC/� 컨버터� 기술,� 고효율� AC/DC� 컨버터� 및� 인버터� 기술,� 대용량� DC/DC� 개발� 기술� 등이� 포

▪ 제어�기술�및� 알고리즘�기술은�신재생에너지�및� ESS와의�연계에�관한�제어�기술로,� 하이브리드�제

어�기술,� 관리�기술,� 하이브리드�제어�기술�등이�포함

전략제품 제품분류�관점 세부기술

하이브리드 전력

조절 기술

제어�기술� 및� 알고리즘

•하이브리드�제어�기술

•ESS�및�신재생에너지�관리�기술

•모듈형�하이브리드�제어�기술

•대용량�하이브리드�제어�기술

컨버터/인버터�기술

•고효율�DC/DC�컨버터�기술

•고효율�AC/DC�컨버터/인버터�기술

•대용량�DC/DC�개발�기술

실증�기술

•열,� 유동�해석�기술

•하이브리드�전력조절�실증�기술

•이기종�에너지원의�연계기술

[� 제품분류�관점�기술범위� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

136

(2)� 공급망�관점

� 하이브리드� 전력� 조절� 기술은� 공급망� 관전의� 분류에서� 태양광� 발전� 시스템� 내� 적용과� 에너지�

저장� 시스템� 내� 적용에� 따라� 세부� 기술로� 분류.� ESS와� 태양전지에� 의한� 배터리는� 연계되어있

는�분야이나,� 본� 관점에서는�공급망에�따라�분류�분석을�수행

전략제품 공급망�관점 세부기술

하이브리드 전력 조절

기술

태양광�발전�시스템

전력변환장치인� PCS/인버터는� 태양광어레이로부터� 발생되는� 직류전

기를� 상용주파수·전압의� 교류로� 변환하여� 전력계통에� 연계하여� 전력

을�송전하는�역할

시스템의� 직류와� 교류� 측의� 전기적인� 감시� 및� 보호를� 하는� 구성

요소

에너지�저장�시스템

ESS를� 고려한� 하이브리드� PCS� 시스템은� 고밀도� 에너지� 특성을� 가지

는�리튬폴리머�배터리와�태양전지로�구성

태양전지� 발전전력과� 계통전력을� 주� 에너지원으로� 하고� 리튬폴리머�

배터리를� 보조� 에너지원으로� 사용한� 시스템으로� 구성하여,� 관련� 기술�

요소들�포함

[� 공급망�관점� 기술범위� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

137

2.� 산업환경분석

가.� 산업특징�및� 구조

(1)� 산업의�특징

� 태양광발전(Solar� Photovoltaic� Power� Generation)은� 태양광을� 직접� 전기로� 변환시키는�발전

방식이며,� 하이브리드�전력�조절�기술은�해당�시스템�내�핵심기술�중�하나

▪ 태양광발전�시스템은�발전기에� 해당하는� 태양전지� 모듈(여러� 모듈의� 집합체인� 어레이),� 전력저장기

능의� 축전장치,� 태양전지에서� 발전한� 직류를� 교류로� 변환하는� 전력변환장치인� PCS(Power�

Conditioning� System),� 시스템�제어�및�모니터링과�부하로�구성

*�자료:� 2016�신·재생에너지�백서

[� 태양광발전�시스템�및� 구성� 요소� ]�

▪ 전력변환장치인� PCS/인버터는� 태양광� 어레이로부터� 발생되는� 직류전기를� 상용주파수·전압의� 교류

로� 변환하여� 전력계통에� 연계하여� 전력을� 송전하는� 역할을� 함과� 동시에� 시스템의� 직류와� 교류� 측

의� 전기적인� 감시� 및� 보호를� 하는� 구성요소로서,� 태양광시스템� 중에서� 태양광모듈� 다음으로� 가격�

비중이�높음

� 태양광발전�시스템을�지역�및�환경맞춤형으로�구분하면,�대규모�발전용(Utility),�소규모�발전용(상업용,�

가정용�등),�건물통합형(BIPV),�수상용,�사막용�태양광�및�집광형�태양광발전�시스템�등으로도�분류

� 태양광발전�기술은� 기후변화�대응,� 미래에너지원의�다원화,� 21세기� 산업�및� 에너지�패러다임의�

변화�및� 인간의�삶의�질� 향상에�따른�새로운�저탄소사회의�구현을�촉진하는�신성장동력�청정산

업의�선두주자로서�각광

▪ 태양광이�풍부한� 일부� 지역에서는� 이미� 보조금이나� 정책지원으로부터�벗어나� 독자적으로�발전원가

가�경쟁력을�갖추게�되어�미래의�청정�발전원으로�확실히�자리매김할�것으로�기대

� 태양광발전� 산업은� 원전사고� 이후(2011년,� 후쿠시마)� 일본,� 미국� 등을� 중심으로� 가정용� 및� 상

업용� 태양광� 발전시스템� 보급뿐만� 아니라� 대형발전소(Utility,� 1MW급� 이상)� Project� 수요가�

증가함에�따라�태양광발전시스템�및� BOS� 수요가�증가할�것으로�전망되는�산업

▪ 또한,� BEMS(Building� Energy� Management� System)� 또는� Micro� Grid와� 연계할� 수� 있는� BIPV(미관�

고려)에�적합한� PCS(Power� Conditioning� System)를�포함한�주변기기의�수요가�증가할�것으로�예상

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

138

� 건물통합형(BIPV)� 태양전지� 모듈� 적용� 증가� 전망에� 따라,� 고효율화,� 경량화� 및� 미관� 수력� 태양

전지�전력변환�기기�수요�증가

▪ 정부의�온실가스�감축�목표(2020년에�배출전망치의� 30%�감축)� 달성을�위해,� 온실가스�저감�효과

가� 큰� 태양광� 발전� 비중을� 적극적으로� 향상시킬� 필요가� 있으며,� 이는� 신규� 건축물의� 신재생에너지�

의무할당제�등을�통해�시행될�예정

▪ 태양전지� 전력변환기기의� 고효율화� 및� 경량화,� 그리고� 전력변환기기의� 우수한� 미관� 등이� 신재생에

너지� 정책의� 홍보� 수단� 및� 실제적인� 에너지� 효율성� 증대로� 이어질� 수� 있도록,� 시장니즈에� 맞추어�

제품을�개발해야�시장�확대에�기여가�가능할�것으로�판단

� 계속된� 세계경기의� 침체� 및� 유가하락에도� 불구하고� 2015년� 태양광� 발전시장은� 50GW가� 설치

되어� 2014년�대비� 25%이상의�성장

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

139

(2)� 산업의�구조

� 하이브리드�전력� 조절� 기술은� 태양광발전�시스템과�연계된� 기술로,� 태양전지� 시장의� 특성상� 태

양전지� 모듈과� 태양전지� 전력변환기기는� 서로� 종속적인� 특징을� 가지므로� 미래� 유망� 산업인� 태

양전지�시장은�태양전지�전력변환기기�시스템�시장에도�긍정적인�영향을�미칠�것으로�판단

� 하이브리드�전력�조절�분야의�전방산업으로서�건축�산업,� 토목�산업,� 전력�산업�등이�포함되며,�

태양광발전�시스템�및� 에너지저장장치�관련�산업에�다양하게�적용될�것으로�전망

후방산업 하이브리드�전력�조절� 분야 전방산업

반도체

수동부품�관련�산업

Cable� 산업� 등

전력�생산(가정용,� 상업용,� 발전용)

BIPV

태양광발전�시스템

ESS

건축

토목

전력�산업�등

[� 하이브리드�전력�조절� 분야�산업구조� ]

� 하이브리드� 전력� 조절� 분야의� 후방산업으로는� 반도체� 산업,� 수동부품� 관련� 산업� 및� Cable� 산

업�등이�포함되어�있으며,� 이들을�바탕으로�제어�시스템을�구축

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

140

나.� 경쟁환경

� 태양광발전� 시스템의� 모듈� 분야를� 살펴보면,� 2015년� 세계� 모듈생산량은� 65GW이며,� 중국이�

42GW로�최대를�차지하고�있으며,�일본,�독일,�말레이시아,�한국에서�일부�생산이�이루어지고�있음

▪ 최근� 미국의� 반덤핑/반보조금� 관세를� 피하기� 위해� 중국의� 주요업체가� 해외� 생산� 기반을� 구축하는�

생산지역� 다변화� 시도.� 생산능력� 연� 3GW� 이상의� 기업으로� 트리나� 솔라(Trina� Solar),� 한화� 큐셀,�

잉리� 그린� 에너지(Yingli� Green� Energy),� JA� 솔라,� 징코� 솔라(Jinko� Solar),� 캐나디언� 솔라

(Canadian� Solar)� 등이�존재

▪ 현재� 한화큐셀을� 포함한� 주요업체들은� 증설을� 통해� 2016년� 5GW� 이상의� 생산능력을� 보유할� 것

으로�예상되면서�시장�주도권을�확보하기�위한�경쟁이�한층�치열하게�전개될�전망

� 태양전지�시장의�특성상�태양전지�모듈과�태양전지�전력변환기기는�서로�종속적인� 특징을�가지

므로� 미래� 유망� 산업인� 태양전지� 시장은� 태양전지� 전력변환기기� 시스템� 시장에도� 긍정적인� 영

향을�미칠�것으로�판단

� 태양전지� 전력변환기기(인버터)� 제조사의� 연도별� 판매량� 자료를� 보면,� SMA는� 2009년� 이후�

36.0%�이상의�세계시장�점유율을�유지하고�있으며,� 타�제조사간에�순위�변동이�발생

▪ 2009년� 이후� 태양광� 발전� 시장이� 폭발적으로� 성장하면서� 주요� 인버터� 업체인� SMA,� KACO,�

Fronius,� Power-one,� SIEMENS� 등이� 증설� 확대� 및� 신흥시장� 마케팅� 등을� 통해서� 보다� 공격적으

로�시장�진출을�도모한� KACO� 2010년�이후�제� 2의�컨버터�회사로�성장

*�자료:� SNE리서치,� 2012.02.� 태양광용�인버터�기술�및�시장�전망

[� 태양광�인버터�업체의�전� 세계�시장� 점유율� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

141

구분 경쟁환경

기술분류 제어�기술� 및� 알고리즘 컨버터/인버터�기술 실증�기술

주요�품목�및�

기술

하이브리드�제어�기술

ESS�및�신재생에너지�관리�기술

모듈형�하이브리드�제어�기술

대용량�하이브리드�제어�기술

MPPT� 기술

고효율� DC/DC� 컨버터�기술

고효율� AC/DC� 컨버터/인버터�

기술

대용량� DC/DC� 개발� 기술

전력손실�및�품질유지�기술

열,� 유동� 해석�기술

하이브리드�전력조절�실증�기술

이기종�에너지원의�연계기술

해외기업

Yingli

Trina

Canadian� Solar

Jinko

Renesolar

Kyocera

JA� Solar�

Sunpower

SMA

KACO

Fronius

Xantrex

Sunways

SMA

KACO

Fronius

Xantrex

Sunways

국내기업

다스테크

헥스파워�시스템

윌링스

현대중공업

LS산전

현대중공업

LS산전

LG전자

다스테크

헥스파워�시스템

윌림스

현대중공업

LG전자

LS산전

신성솔라에너지

솔라테크

탑선

경원테크

렉스코

해성쏠라

ETA솔라

[� 제품분류별�경쟁자� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

142

다.� 전후방산업�환경

� 하이브리드� 전력� 조절� 기술의� 발전에� 따라,� 전방산업에� 광범위한� 영향을� 미칠� 것으로� 전망.� 특

히,� 현재�다양하게�개발되고�있는�기술들�중� Grid� Parity� 시대의�도래에�대응하기�위해�실생활에�

폭넓게� 사용될� 수� 있는� 제품으로서� 극서기와� 동절기� 등� 전력소모량이� 많은� 계절의� 전력� 피크에�

유용한�각종�에너지�저장장치에�활용이�가능한�하이브리드� PCS� 제품이�개발되고�있는�추세

� 최근�기후변화와�화석에너지�고갈에�따른�태양광�발전과�풍력�발전�등�신재생에너지�개발에�국

가적� 관심이� 집중되고� 있는� 추세.� 이에� 따라,� 신재생에너지� 개발� 및� 에너지저장장치� 적용의� 필

요성이�증대되고�있음

▪ 전력변환장치의� 성능향상과� 전력� 제어� 기술의� 성능개선을� 위해,� 후방산업� 중� 반도체� 관련� 산업의�

전력산업과의�연계�개발�추진�필요

▪ 시간대�및� � 절별� 변동이� 큰� 전기부하를� 평준화시켜�전반적인� 부하율을� 향상시킬� 경우,� 발전단가를�

낮출� 수� 있으며� 전력설비� 증설에� 필요한� 투자비와� 운전비� 등을� 절감하게� 되어� 전기요금� � 인하� 등

의�추가적인�효과가�가능하게�될� 것

� 하이브리드�전력� 조절�기술이� 적용되는� ESS의� 경우,� 향후�스마트� 그리드와� ESS가� 결합하면� 기

존� 전력망에� 정보기술이� 응용되어� 전력공급자와� 소비자가� 양방향으로� 실시간� 정보를� 교환하고�

ESS를� 통해� 필요한� 시기에� 전기에너지를� 공급하여� 에너지� 효율을� 향상시키는� 시스템� 구현이�

가능함

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

143

3.� 시장환경분석

가.� 세계시장

� 하이브리드�전력�조절�기술�시장은�태양광발전�시스템�산업�내� 전력변환장치�시장�규모를�바탕

으로�추정이�가능하며,� 본� 시장�범위에는�마이크로�인버터부터�대용량�인버터까지를�포함

▪ 2015년� 기준� 9,355백만� 달러의� 시장� 규모를� 형성하였으며,� 연평균� 7.5%의� 성장률을� 바탕으로�

2020년�기준�약� 13,431백만�달러�규모의�하이브리드�전력�조절�관련�시장을�형성할�것으로�전망

(단위 : 백만 달러, %)

구분 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20CAGR

('15~'20)

세계시장 9,355 11,058 10,812 11,622 12,494 13,431 7.5

*�자료� :� 태양광용�인버터�기술�및�시장전망(2008~2015),� SNE�리서치�자료를�바탕으로�추정

[ 하이브리드 전력 조절 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

� 세계� 태양광� 발전� 시스템설치시장은� 2004년� 1GW를� 초과한� 이후� 43%� 이상의� 폭발적인� 복합연

평균성장률(CAGR)을�나타내며�급성장하여�왔고� 2015년에�약� 50GW를�초과하는�시장규모�형성

� 2011년� 후쿠시마�원전사고�이후�일본�및� 유럽�등에서�원전� 설치계획을�축소� 또는� 폐지하였고,�

중국,� 일본,� 미국� 및� 신흥� 시장(동남아시아,� 아프리카,� 남미� 등)에서� 태양광� 설치량을� 확대하면

서�향후�세계�태양광시장은�꾸준히�증가할�것으로�예측

� 기존의� 발전용� 태양광� 시장뿐만� 아니라� 지역� 및� 환경� 맞춤형� 태양광발전� 시스템(BIPV,� 수상태

양광� 등),� Niche� Market� 시장(개인용� 휴대기기� 등)� 등이� 점진적으로� 확대되고� 있어� 신규시장

의� 창출도� 확대될� 것으로� 기대.� 이에� 따른,� 하이브리드� 전력� 조절� 기술의� 적용� 시장도� 확대될�

것으로�전망

*�자료� :� 2016�신·재생에너지�백서

[� 세계� 태양광�설치시장�현황� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

144

나.� 국내시장

� 국내�하이브리드�전력�조절�분야�시장규모는� 2015년�기준� 405억�원�규모로�추산되며,� 연평균�성장률은�

15.2%로�국내�시장의�고성장을�유지하여�2020년에는�821억�원�규모의�시장으로�성장할�것으로�예상

▪ 해당� 시장은� 국내� PCS� 산업� 시장� 점유율� 1위를� 차지하고� 있는� 데스틴파워의� 2014년도,� 2015년도�

매출과�점유율을�바탕으로�추정하였으며,� 실제의�시장규모�성장률은�보다�더�빠를�것으로�추정됨

(단위 : 억원, %)

구분 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20CAGR

('15~'20)

국내시장 405 466 537 619 713 821 15.2

*� 자료� :� PCS� 국내시장� 1위� 업체인�데스틴파워의� 2014년,� 2015년도� 매출액(23억,� 81억)� 및� 국내� 시장� 점유율을�바탕으로�

국내�시장규모를�추정하였음

[ 하이브리드 전력 조절 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

� 세계� ESS� 시장은� ’20년에� 약� 47.4조� 원� 규모로� 성장이� 전망되며,� 이� 중� 가정용� 및� 신·재생� �

에너지� 관련� 수요가� 전체의� 70%� 이상을� 차지할� 것으로� � 보이며,� 2~10시간� 용량의� ESS� 시장

이�주류가�될�것으로�예상됨

▪ 이에�따라,� 국내�및� 세계�하이브리드�전력�조절�기술의�수요도�동반�성장할�것으로�예상

*�자료� :� 스마트�그리드�기술동향,�지능형전력망협회

[� 에너지�저장�시설의�수요�전망� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

145

다.� 무역현황

� 하이브리드� 전력� 조절� 기술의� 요소기술� 품목� 단위의� 무역현황은� 수출품목� 중� 전력변환장치� 및�

태양광발전�시스템�관련�품목의�무역현황을�살펴보았으며,� 수출량이�수입량�대비�감소하는�추세

▪ 하이브리드� 전력� 조절� 기술의� 수출현황은� ‘11년� 31억� 4,500만� 달러에서� ’15년� 27억� 3,500만� 달

러� 수준으로� 감소하였으며,� 수입현황은� ‘11년� 25억� 9,000만� 달러에서� ’15년� 26억� 달러� 수준으로�

소폭�증가하였으며,� 무역수지는�대폭�감소

▪ 최근� 5년(‘11~’15년)간� 연평균� 성장률을� 살펴보면� 수출금액은� -3.4%로� 감소하였으며,� 수입금액은�

0.1%로�소폭�증가하여�전체�무역수지의�연평균�성장률은� -29.8%�증가한�것으로�나타남�

� 무역특화지수는� ‘11년(0.10)부터� ’15년(0.03)까지� 감소한� 것으로� 나타나,� 아직까지는� 원천기술�

및� 핵심기술�확보�부재에�따라�수입에�의존하고�있는�기술분야로�판단됨

(단위 : 천$)

구분 ‘11 ‘12 ‘13 ‘14 ‘15CAGR

('11~'15)

수출금액 3,145,401 3,165,748 2,811,956 2,794,558 2,735,760 -3.4%

수입금액 2,590,522 2,721,790 2,826,532 2,981,184 2,600,751 0.1%

무역수지 554,879 443,958 -14,576 -186,626 135,009 -29.8%

무역특화지수* 0.10 0.08 0.00 -0.03 0.03  

� *� 무역특화지수� =� (상품의�총수출액-총수입액)/(총수출액+총수입액)으로�산출되며,� 지수가� 0인�경우�비교우위는�중간정도이며,� 1

이면�완전�수출특화상태를�말함.�지수가� -1이면�완전�수입특화�상태로�수출물량이�전혀�없을�뿐만�아니라�수입만�한다는�뜻

� *�자료� :� 관세청�수출입무역통계�HS-Code(6자리�기준)�활용

[ 하이브리드 전력 조절 기술 관련 무역현황 ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

146

4.� 기술환경분석

가.� 기술개발�트렌드

� 태양광� 시장이� 형성될� 초창기에는� 시장의� 태양전지� 모듈이� 주도하는� 형국이었으나,� 최근� 들어

서는� 태양광� 인버터의� 기술적� 진보를� 바탕으로� 태양광� 인버터� 제조업체들이� 시장에서� 주목을�

받고�있음.� 이러한�시장�현황에�힘입어,� 우선�태양광� PCS의�제조업체�수가�증가하는�추세

▪ 기존� 태양광� PCS� 전문대기업:� SMA,� KACO,� Fronius,� Xantrex,� Siemens,� 와� 같이� 시장에� 진입한

지�오래�되었고,� 태양광�모듈�및�시공업체�등과�다양한�포트폴리오를�바탕으로�시장의�수요에�대응

▪ 신규�태양광� PCS� 기업:� 태양광� PCS� 신생업체는�두� 가지� 부류로써,� 첫째는�기존의�모터� 인버터�제

조업체,� 전기기기� 보호� 장치� 제조업체� 등� 기존의� 유사한� 타� 산업체에서� 태양광� PCS로� 진입한� 업

체들이� 있고,� 두� 번째는� 마이크로� 인버터와� 같이� 새로운� 혁신� 태양광� PCS를� 바탕으로� 시장에� 진

입한�업체들이�존재

� 태양광�에너지를�계통이나�배터리와�같은�에너지원에�전달하거나�부하에�에너지를�전달하는�기

술의� 중요성이� 커짐에� 따라� 태양광� 에너지를� 대상에� 맞는� 전력형태로� 변환하기� 위한�

PCS(power� conditioning� system)� 연구가�활발히�진행

▪ 기존의� PCS는� PV(photovoltaic)의� 에너지를� 계통� 또는� 부하로만� 전달하는� 단방향� 형태였으나,� 최

근에는� 예비전력이나� 잉여분의� 태양광� 에너지를� 저장하기� 위한� ESS(Energy� Storage� System)� 기

술이� 요구되면서� 에너지가� 양방향� 형태로� 전달되는� PCS(power� conditioning� system)� 연구가� 활

발히�진행

� ESS의� 응용� 기술은� 잉여� 에너지를� 저장할� 뿐만� 아니라� 전력품질개선� 및� 계통안전의� 신뢰성을�

높일� 수� 있으며,� 일반적으로� 배터리� 에너지의� 충/방전을� 이용하여� 전력� 사용의� 효율성을� 극대

화하는� BESS(Battery� Energy� Storage� System)기술이�사용

▪ BESS는� 상대적으로� 전력� 요금이� 값싼� 심야에� 배터리를� 충전� 했다가� 전력� 요금이� 비싼� 주간에는�

태양광� 발전� 전력과� 함께� 배터리� 에너지를� 계통으로� 방전하여� 전력공급의� 유연성을� 확보.� 이는� 사

용자� 입장에서� 매우� 유연한� 전력� 사용을� 기대� 할� 수� 있게� 하며,� 또한,� 전력공급자� 입장에서도� 수

요�예측의�신뢰성�확보를�통해�효율적인�발전을�기획할�수� 있음

▪ 최근� 이러한� 추세에� 따라,� 하이브리드� PCS� 시스템은� 고밀도� 에너지� 특성을� 가지는� 리튬폴리머� 배

터리와� 태양전지로� 구성되며,� 태양전지� 발전전력과� 계통전력을� 주� 에너지원으로� 하고� 리튬폴리머�

배터리를�보조�에너지원으로�사용한�시스템�개발�진행

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

147

*�자료:�전기학회논문지

[� 하이브리드� PCS� 토폴로지� ]

*�자료:�전기학회논문지

[� 양방향� DC/DC� 컨버터의�배터리�충/방전�알고리즘� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

148

나.� 주요업체별�기술개발동향

(1)� 해외업체동향

� 태양광�시장이�형성될� 초창기에는�시장의�태양전지�모듈이� 주도하는�형국이었으나�최근�들어서

는� 태양광� 인버터의� 기술적� 진보를� 바탕으로� 태양광� 인버터� 제조업체들이� 시장에서� 주목을� 받

고�있는�추세.� 이러한�시장�현황에�힘입어�우선�태양광의�제조업체�수가�증가하는�추세

▪ 기존� 태양광� PCS� 전문� 대기업:� SMA,� KACO,� Fronius,� Xantrex,� Siemens와� 같이� 시장에� 진입한

지�오래�되었고,� 태양광�모듈�및� 시공업체�등과�다양한�포트폴리오를�바탕으로�시장의�수요�대응

▪ 신규�태양광� PCS� 기업:� 태양광� PCS� 신생업체는�두� 가지� 부류로써,� 첫째는�기존의�모터� 인버터�제

조업체,� 전기기기� 보호� 장치� 제조업체� 등� 기존의� 유사한� 타� 산업체에서� 태양광� PCS로� 진입한� 업

체들이� 있고,� 두� 번째는� 마이크로� 인버터� 및� 하이브리드� PCS와� 같이� 새로운� 혁신� 태양광� PCS를�

바탕으로�시장에�진입한�업체들이�존재

� 세계� 태양광용� 인버터(PCS)� 제조� 전문업체는� 전� 세계� 태양광� 인버터� 시장을� 주도하고� 있는�

SMA,� KACO,� Fronius� 등을� 중심으로� 가정용,� 상업용,� Utility� 규모(1MW급� 이상)� 등� 다양한�

인버터가�개발,� 양산�판매�중

▪ SMA사는� 현재� central� 인버터,� multi-string� 인버터� 등� 모든� 제품에� 대한� 포트폴리오를� 시장에�

공급하고� 있음.� Micro� inverter의� 경우는� 2009년� 9월에� 네덜란드� 회사인� OKE를� 인수하여� 마이

크로� 인버터� 개발을� 끝내고� 2012년� 상반기� 출하를� 목표로� 미국모델� 양산에� 들어갈� 계획이며,�

OKE는� micro� inverter분야의� 개발과� 시리즈� 생산에� 15년� 이상의� 경험을� 가진� 회사로� SMA과의�

기술력과�조합이�되어�시너지효과를�낼� 것으로�기대

▪ KACO사는� 2007년� R&D를� 위주로� 한� KACO� Korea를� 설립하며� 100kW급� 고효율� 인버터를� 연구�

개발하였음.� 2008년에는� 생산시설을� 구축하여� 양산을� 시작하였으며� 100kW급에서� CE인증,� ISO인

증을� 취득한� 이후에� 200,� 250,� 350kW급� 인버터� 역시� 개발해� 인증을� 취득하며� 2010년에는�

2000만� 달러의� 수출을� 기록하였으며,� 송도에� 1GW급의� 생산시설� 확충을� 위한� 투자를� 결정하여�

진행�중

▪ Fronius사는� 인버터� 생산용량은� 2008년� 620� MW에서� 2009년� 930� MW로� 증가하였으며� 2011

년은� 1GW에� 육박할� 것으로� 보임.� 이에� 따른� 생산량은� 2008년� 460� MW,� 2009년� 720� MW를�

달성하였고� 2011년에는� 900� MW급으로�상승하였으며� 2012년은� 1GW를�생산

▪ Xantrex사는� GT� series로� 출시되는� 태양광� PCS의� 용량별� 포트폴리오는� 단상용으로� 2.8/� 3.3/�

3.8/4.0/5.0kW로� 출시되고� 있고,� 삼상� 대용량으로는� 100kW,� 250kW� 급으로� 제품을� 생산하고�

있음.� 최근에는� 630kW급� 태양광� PCS를� 출시하였는데,� 이� 전과는� 달리� 입력전압� 범위가� 600V�

까지가�아니라� 1000V까지�확장한�형태로�시장에�출시

▪ Sunways사는� 태양전지,� 모듈� 및� 인버터를� 제조하는� 태양광� 기업으로써,� 1993년에� 설립하여,� 태

양광� PCS� 분야에서는� HERI� topology를� 개발하여,� 최고효율� 97.8%를� 달성하는� 성과를� 보이고�

있음.� 출시�모델에는� NT2500에서� 5000� 등으로� 10kW�이하의�소용량�모델에�주력

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

149

(2)� 국내업체동향

� 국내� 태양광용� 인버터(PCS)� 제조� 전문업체는� 헥스파워,� 다쓰테크,� 윌링스� 등� 중소기업� 형태가�

대부분이며� 최근� 효성� 및� 현대중공업� 등의� 대기업이� 제품� 개발을� 완료해� 시장에� 진입하였음.�

국내� 태양광용� PCS� 제조업체들의� 경우� 소용량� 제품이� 주를� 이루고� 있으며,� 대용량� PCS의� 개

발은�연구개발�중이거나�초기�상용화�단계의�미진한�상태로�이에�대한�대책�필요한�실정

� 다쓰테크� 사는� 단상인버터의� 경우� 최고� 수준의� 효율을� 보유하고� 있고� 4년� 연속� 국내� 1위의�

M/S를� 달성� 및� 삼상인버터는� 국내� 최초로� 무변압기형을� 개발했고� 동종� 대비� 최저무게와� 최고

효율의�장점을� 보유하고�있어�국내시장�점유율� 1위임.� 또한� 2007년� 850� kW의�판매량과� 2%

의� 점유율로� 시작한� 삼상인버터(10~50� kW)는� 2010년에는� 10~500� kW까지� 그� 범위가� 확대

되었고� 점유율은� 25%임.� 2010년� 43MW를� 기록한� 인버터� 생산량은� 2011년� 40MW로� 소폭�

하락하였으나� 2012년에는� 100MW�이상�생산하며�꾸준히�증가하는�추세

� 헥스파워�시스템� 사는� 태양광� 계통연계형�인버터(Grid-connected� PV� inverter)를� 국내� 최초로�

개발하고� 생산해왔으며� 최초� 3kW급� 소용량� 태양광� 인버터를� 주력으로� 하다� 점차� 5kW/�

10kW/� 20kW/� 30kW/� 50kW/� 100kW/� 250kW� 급으로� 다양한� 용량의� 인버터를� 시장에� 출

� 윌링스� 사는� 2003년� 설립되어� 태양광� PCS� 전문� 기업으로� 초기에� 진출한� 몇� 안� 되는� 국내� 기

업� 중� 하나로써,� 2004년� 3kW� 인버터를� 개발하고,� 2005년� 10kW~50kW까지의� 태양광� PCS

를� 개발하여� 현재� 시장에� 제품을� 출시하고�있다.� 최근에는� 100kW/125kW/250kW� 급의� 태양

광�인버터�개발에�성공하여,� 시장에�출시함

� 현대중공업은� 3kW급의�단상� 인버터에서부터� 250� kW급의� 3상4선식� 인버터� 까지를� 생산중임.�

92~96%의� 높은� 효율을� 보유하고� 있으며� 같은� 출력대비� 소형/경량화로� 설치� 및� 유지관리가�

용이하며,� 원격� 및� 로컬통신을� 통한� 데이터� 모니터링이� 가능하고� 입력� 장비보호를� 위한� 각종�

보호기능을�탑재해� 50kW,� 100kW급에서� EN� 50178� 규정에� 의거해� CE� 및� TUV� 인증을� 획득

함.� 4kW급�단상인버터는�일본�인증(JET)을� 받아�일본에�수출

� LS산전은� 1986년부터� 태양광사업을� 시작해� 1990년대� 초부터� 태양광� 발전용� 인버터의� 연구를�

시작했으며,� 오랜� 기간� 연구를� 거쳐� 최근에는� Solarvert� 모델로써� 3kW급� 태양광� PCS를� 출시

하고� 있음.� 아직� 태양광� PCS의� 용량� 다변화는� 이루지� 못했으나� 이를� 적극적으로�추진� 중에� 있

음.� 또한� 인버터사업의�핵심� 부품인� 전력� 반도체� 모듈의� 자체생산으로� 매출이� 확대되었고�최근

에는� 일본시장으로의� 태양광� 모듈,� 인버터,� 모니터링� 세트의� 진출을� 시도하고� 있으며� JET,�

J-PEC,� J-MIC인증을�취득

� 기업들�외� 서울과학기술대학교,� 성균관대학교� 등� 학계에서도�하이브리드�전력� 조절� 기술에� 대한�

연구개발이�활발하게�진행되고�있음

▪ 서울과학기술대학교는� 비상전원� 기능을� 갖는� 하이브리드� ESS를� 위한� PCS� 제어� 시스템을� 개발하

여,� 배터리의�에너지를�활용하여�안정적인�전력공급�및� 전력품질�제고

▪ 성균관대학교는�가정용� ESS를� 고려한�하이브리드� PCS의� 동작모드에�따른�제어방법�및� 배터리� 충/

방전�제어�알고리즘을�제안

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

150

다.� 기술인프라�현황

� 태양광산업은� 에너지·환경� 문제의� 해결과� 새로운� 산업창출이� 가능한� 신규산업으로� 각국� 정부의�

정책적인�지원�하에�성장

� `12년부터� RPS(Renewable� Portfolio� Standards)가� 실시되면서� 대형� 발전소(Utility,� 1MW급�

이상)를�설립하기�위한�프로젝트가�지속적으로�추진

� 도심� 전력� 수요를� 해소하기� 위한� 방안으로� 건물에� 태양광� 발전을� 활용하기� 위한� BIPV(BAPV�

및� Roof-top� 포함)� 인증,� 표준화�및� 실증�사업�등이�추진

� 2008년� '저탄소� 녹색성장'� 국가발전� 패러다임이� 발표된� 이후� 세계� 신·재생에너지� 강국으로의�

도약을� 위해� 2008년� '그린에너지산업� 발전전략'과� 2010년� '신·재생에너지산업� 발전� 전략'이�

제시

▪ '그린에너지산업�발전전략'에서는� 그린에너지�분야에� 대한�선택과� 집중으로� 선진국과의�기술격차를�

조기에� 해소하고� R&D로부터� 수출산업화까지� 전주기적� 지원체계� 구축을� 통한� 글로벌� 그린에너지�

강국�실현을�표방

� 2030년까지� 신·재생에너지� 보급률을� 11%� 달성하겠다는� 목표와� 함께� 시장성,� 기술성,� 시급성�

등을�고려하여�성장동력화가�필요한� 9대�분야를�선정하여�중점�육성하는�계획도�수립

� 2014년� 10월에� 발표한� 제4차� 신·재생에너지� 기본계획에서는� 2035년까지� 1차� 에너지의�

11.0%를�신·재생에너지로�공급하는�것으로�목표를�수정

▪ 신·재생에너지�공급비중�목표:� 5.0%(2020)→7.7%(2025)→9.7%(2030)→11%(2035)

� 태양광발전� 지원정책으로� 2012년� 이후부터는� 발전차액지원제도를� 중단하고� 신·재생에너지� 공

급의무화제도(Renewable� Portfolio� Standards;� RPS)로� 전환하여�시행�중

� 국내에서는� 2006년부터� 시작한� 발전차액지원제도(FIT)� 제도� 덕분에� 태양광� 설치량은� 2008년

까지�크게�증가

▪ 2012년부터� 시행되고� 있는� 신·재생에너지공급의무화(RPS)제도가� 국내� 태양광발전� 시스템의� 보급�

확대를�견인

▪ 2012년에� 252MW가� 신규로� 설치되면서� 국내� 태양광� 보급은� 누적� 설치량� 기준으로� 1GW를� 처

음� 돌파하였고,� 2013년� 약� 531MW,� 2014년� 926MW,� 2015년� 1GW� 설치되어� 누적기준으로�

3.49GW가�설치

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

151

라.� 특허동향�분석

(1)� 연도별�출원동향

� 하이브리드� 전력� 조절� 기술의� 지난� 7년(‘10~’16)� 간� 출원동향11)을� 살펴보면� 연도별로� 출원경

향이�증가,� 감소를�반복하고�있어�지속적으로�하이브리드�전력�조절�관련�기술개발�활발

▪ 각�국가별로�살펴보면�미국�출원경향은�증가-감소-증가-감소�추세를�보이나,� 꾸준히�활발한�출원활동

을�보이고�있으며,� 한국은�최근�들어�급격히�증가하는�추세.� 일본과�유럽은�전반적으로�유지�추세

� 국가별� 출원비중을� 살펴보면� 한국이� 46.5%로� 최대� 출원국으로� 하이브리드� 전력� 조절� 기술을�

리드하고� 있는� 것으로� 나타났으며,� 한국이� 27.7%,� 일본이� 20.1%로� 비슷한� 수준의� 출원비중

을�보이고�있으나�최근�한국의�출원�증가추세가�두드러짐

[� 하이브리드�전력�조절� 분야� 연도별�출원동향� ]

11)� 특허출원� 후� 1년� 6개월이� 경과하여야� 공개되는� 특허제도의� 특성상� 실제� 출원이� 이루어졌으나� 아직� 공개되지� 않은� 미공개데이터가�

존재하여� 2015,� 2016년�데이터가�적게� 나타나는�것에�대하여�유의해야�함

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

152

(2)� 국가별�출원현황

� 한국의� 출원현황을� 살펴보면� ‘11년� 이후� 출원이� 소폭� 증가하는� 경향을� 보이고� 있으며,� 외국인

의�출원은�미미한�것으로�분석

� 미국의� 출원현황은� 증가와� 감소를� 반복하며� 꾸준히� 활발한� 출원이� 이루어지고� 있으며,� 내국인에�

의한� 출원이� 다소� 많으나,� 외국인에� 의한� 출원� 또한� 활발하게� 이루어지고� 있는� 추세.� 미국의� 경

우,�태양광�산업이�가장�발달한�국가로,�하이브리드�전력�조절�기술의�개발이�활발한�것으로�판단

� 일본�및� 유럽의�출원현황은�큰� 변화� 없이�전반적으로�유지� 추세를� 보이고�있으며,� 외국인에� 의

한�출원도�소수�존재하는�것으로�나타남

[� 국가별�출원현황� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

153

(3)� 투입기술�및� 융합성�분석

� 하이브리드�전력�조절�분야의�투입기술을�확인하기�위하여�특허분류코드인� IPC� Code12)를�통하

여� 살펴본� 결과� 하이브리드� 전력� 조절� 분야의� 가장� 높은� IPC는� H02J� 기술분야가� 187건으로�

가장�많이�차지하고�있으며,� 이어서� H02M가� 45건,� H01L가� 20건으로�다수를�차지

▪ 이외에� H01M� 16건,� H02S� 14건,� G05F� 8건,� H02P� 7건,� H02K� 6건,� H02H� 5건,� H01F� 5건� 순

으로�기술이�투입되어�있어�하이브리드�전력�조절�분야에�다양한�기술이�융합되어�존재

▪ 더불어� 해당� IPC의� 특허인용수명을� 살펴보면� H01M,� H02K,� H01F� 기술분야의� 수명이� 8년으로�

가장�긴� 것으로�나타났으며,� G05F� 기술분야는� 5년으로�가장�짧은�것으로�분석

IPC 기술내용 특허인용수명(TCT)13)

H02J 전력급전�또는�전력배전을�위한� 방식;� 전기에너지�축적하기�위한�방식 7년

H02M

교류-교류,� 교류-직류�또는� 직류-직류변환장치�및� 주요한�또는� 유사한�전력

공급장치와�함께�사용하기�위한� 장치;� 직류� 또는�교류입력의�서지� 출력변환;

그것을�제어� 또는�조정

6년

H01L 반도체�장치;� 다른�곳에� 속하지�않는� 전기적�고체� 장치 6년

H01M 화학적�에너지�전기적�에너지�직접� 변환하기�위한�방법�또는� 수단 8년

H02SH02S적외선,� 가시광선� 또는� 자외선의�변환에� 의한� 전력의� 발생,� 예.� 광전지�

[PV]� 모듈을�이용하는�것6년

G05F 전기적�또는� 자기적�변량의�조정계 5년

H02P전동기,� 발전기,� 회전변환기의�제어� 또는�조정;� 변압기�또는� 리액터�또는� 초

크코일의�제어7년

H02K 발전-전기�기계 8년

H02H 비상보호회로장치 7년

H01F 자석;� 인덕턴스;� 변성기;� 자기특성을�위한�재료의�선택 8년

[� 하이브리드�전력�조절� 분야�상위� 투입기술� ]

12)� 전세계적으로� 통용되고� 있는� 국제특허분류(IPC:� International� Patent� Classification)를� 통해� 특허정보� 기술분야에서� 공지기술을� 조

사할�수�있으며,� 기술� 및� 권리정보에�용이하게�접근�가능

13)� 특허인용수명� 지수는� 후방인용(Backward� Citation)에� 기반한� 특허인용수명의� 평균,� Q1,� Q2(중앙값),� Q3에� 대한� 통계값을� 제시함.�

특히�이와�같이� 산출된� Q2는� TCT(Technology� Cycle� Time,� 기술순환주기�또는�기술수명주기)라고�부름

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

154

� 투입기술이� 가능� 많은� H02J� 분야와� 융합이� 높게� 이루어진� 기술은� H02J� 분야로� 나타났으며,�

H02M,� B60L� 분야와도�나타�융합된�기술의�건수가�높은�것으로�분석

▪ 이외에� H02M� 분야와� 융합된� 기술은� H01F,� G05F� 분야와� 융합된� 기술이� 많은� 것으로� 나타났으

며,� H01L� 분야와�융합된�기술은� H02S,� H01F,� H01R� 기술로�분석

[� 하이브리드�전력�조절� 분야� IPC� 기술� 및� 융합성� ]

(4)� 주요출원인�분석

� 세계�주요출원인을�살펴보면�주로�한국�및� 일본�국적의�출원인이�다수의�특허를�보유하고�있는�

것으로�나타났으며,� 에너지�및� 전력�분야의�출원인이�대부분

▪ 주요�한국�출원인을�살펴보면� LS산전,� 삼성SDI,� POSCO� ICT가�다수의�특허를�출원하고�있는�것으로�나타났으며,� 일본�출원인은�MITSUBISHI� ELECTRIC� CORP,� DENSO� CORP,� TOSHIBA�MITSUBISHI� ELEC�

INC� 등이�출원활동을�활발히�하고�있는�것으로�분석.� 이들�출원인은�주로�본국에�출원건수가�높은�것으

로�나타났으며,�삼성SDI의�경우�해외출원을�활발히�진행

▪ 그� 외,� 미국의� ROCKWELL� AUTOMATION� TECH� INC,� SOLARCITY� CORP,� 영국의� ENECSYS�

LTD� 등이�포함

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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� 가장�많은� 특허를� 보유하고� 있는� LS산전의� 3극� 패밀리수가� 5건으로� 다국적으로�시장을� 확보하

며�출원을�하고�있는�것으로�보이며,� 삼성SDI도� 6건으로�다국적�시장을�확보

� 영국의� ENECSYS� LTE가� 확보한� 특허의� 피인용지수가� 20.85로� 가장� 높게� 나타나� 기술의� 파급

성이� 높은� 원천기술을� 다수� 보유하고� 있는� 것으로� 분석됨.� 이스라엘의� SOLAREDGE�

TECHNOLOGIES� LTD도�높은�피인용지수로�기술력이�높은�기업으로�판단

주요출원인 국가

주요� IP시장국� (건수�%) 3극

패밀

리수

(건)

피인용

지수주력기술�분야

한국 미국 일본 유럽

IP시

장국

종합

LS산전 한국

12 3 6 1

한국 5 0

태양광� PCS�

제어�및�에너지�

저장55% 14% 27% 5%

삼성SDI 한국

5 6 6 1미국

일본6 2.4

에너지�저장�

시스템�및� 제어28% 33% 33% 6%

POSCO� ICT 한국

10 0 0 0

한국 0 0.875전력�변환� 장치�

및�배터리�관리100% 0% 0% 0%

ROCKWELL�

AUTOMATION� TECH�

INC

미국

0 8 0 2

미국 0 3.75 전력�변환� 장치

0% 80% 0% 20%

MITSUBISHI� ELECTRIC�

CORP일본

0 4 6 0

일본 1 0.4전력�변환� 장치�

및� 시스템0% 40% 60% 0%

SOLARCITY� CORP 미국

0 7 0 0

미국 1 8태양광�전력�

조절�시스템0% 100% 0% 0%

ENECSYS� LTD 영국

0 7 0 0

미국 0 20.85태양광�전력�

조절�시스템0% 100% 0% 0%

DENSO� CORP 일본

0 0 6 0

일본 0 1.3전력�변환�및�

충전�장치0% 0% 100% 0%

SOLAREDGE�

TECHNOLOGIES� LTD

이스라

0 5 0 1

미국 3 9.5태양전지�패널�

및� 시스템0% 83% 0% 17%

TOSHIBA�MITSUBISHI�

ELEC� INC일본

0 1 4 1

일본 2 0

UPS� 장치�및�

풍력�발전�

시스템0% 17% 67% 17%

[� 주요� 출원인의�출원현황� ]

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156

(5)� 국내�출원인�동향

� 국내� 출원인� 동향을� 살펴보면� 대기업은� LS산전의� 출원건수가� 가장� 높게� 나타났으며,� 중소기업

에서는�삼화전기,� 인텍에프에이�등의�출원건수가�높게�나타남

▪ 대기업의�주요�출원인은� LS산전,� POSCO� ICT,� 삼성SDI,� SK이노베이션,� LG이노텍�등이� 있으며,� 중

소기업의� 주요� 출원인은� 삼화전기,� 인텍에프에이,� 써니콘트롤스,� 나산전기산업,� 미지에너텍� 등이�

주요�출원인인�것으로�나타남

� 기업� 이외의� 주요출원인을� 살펴보면� 한국전력공사,� 전자부품연구원� 등� 연구소/공공기관의� 출원

이� 다수� 나타났으며,� 대학은� 공주대학교,� 전북대학교,� 한국과학기술원,� 포항공과대학교� 등의� 출

원이�높은�것으로�분석됨

[� 국내� 주요출원인의�출원�현황� ]

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5.� 중소기업�환경

가.� 중소기업�경쟁력

� 하이브리드� 전력� 조절� 분야의� 중소기업� 경쟁력은� 기술� 분류별로� 차이가� 있으나� 중소기업이� 요소

기술의�부품�단위에�다수�참여하여�시장에서의�역할이�큰�분야로�나타났으나,� 실증기술�및�제어기

술�분야는�원천기술�및�높은�기술력을�요구하는�분야로�중소기업의�경쟁력이�낮은�것으로�분석됨

기술�분류 주요�기술 대기업 중소기업 중소기업�참여영역중소기업�

참여정도

제어�기술�

및�알고리즘

하이브리드�제어� 기술

ESS� 및�신재생에너지�

관리�기술

모듈형�하이브리드�제어�기술

대용량�하이브리드�제어�

기술

MPPT� 기술

현대중공업

LS산전

삼성SDI

포스코� ICT

다스테크

헥스파워�시스템

윌링스

알고리즘�설계

전력�관리�기술◑

컨버터/인버

터�기술

고효율�DC/DC�컨버터�기술

고효율� AC/DC�

컨버터/인버터�기술

대용량� DC/DC� 개발� 기술

전력손실�및�품질유지�기술

현대중공업

LS산전

LG전자

효성

다스테크

헥스파워�시스템

윌림스

써니콘트롤스

케이티이엔지

인버터�및�컨버터�

설계�및�제작◕

실증�기술

열,� 유동�해석�기술

하이브리드�전력조절�실증�

기술

이기종�에너지원의�

연계기술

현대중공업

LG전자

LS산전

한전KDN

삼성SDI

신성솔라에너지

솔라테크

탑선

경원테크

렉스코

해성쏠라

ETA솔라

실증�및� 해석�기술 ◔

*� 중소기업�참여정도와� 점유율은� 주요제품� 시장에� 참여하는� 중소기업의�참여규모와� 정도(업체수,� 비율� 등)를� 고려하여� 5단계로� 구

분� (낮은�단계:�○,�중간�단계(◔,� ◑,�◕)�높은�단계:�●)�

[ 하이브리드 전력 조절 분야 중소기업 현황 ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

158

나.� 중소기업�기술수요

� 하이브리드�전력� 조절�분야의�중소기업의�기술수요를�파악하기�위하여�중소기업�기술수요조사�및�

중소기업청� R&D신청과제(2013~2015년)를� 분석한� 결과� 아래� 표의� 내용과� 같은� 수요들이� 다수�

있는�것으로�분석

▪ 하이브리드� 전력� 조절� 분야� 중소기업은� 최근에� 고효율� 태양광� PCS� 기술과� 관련된� 기술개발에� 수

요가� 잇는� 것으로� 나타났으며,� 이는� 최근� 기술트렌드인� 하이브리드� PCS� 기술에� 관심이� 높아지고�

있는�추세를�반영한�것으로�분석됨

전략제품 기술�분류 관심기술

하이브리드

전력�조절

분야

제어�기술�및�알고리즘양방향� 통신제어가� 가능한� 스마트� 콘센트� 모듈� 및� 이를� 이용한� 제어�

시스템�개발

컨버터/인버터�기술 고효율�경제형�태양광� PCS(power� control� system)제어기�개발

실증�기술

실시간�태양광�패널� 관리를�위한� 스마트�플랫폼�개발

전기안전� 보호기능이� 내장된� 태양광발전용� 채널� 감시장치� 및� 통합시스

템�개발

[� 하이브리드�전력�조절� 분야� 과제신청현황�및� 수요조사결과� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

159

다.� 중소기업�핵심기술

(1)� 데이터�기반�요소기술�발굴

� 하이브리드� 전력� 조절� 기술의� 특허� 및� 논문데이터� 검색을� 통해� 도출된� 유효데이터를� 대상으로�

데이터마이닝� 기법(Scientometrics� 기법)을� 통해� 클러스터링된� 키워드의� 연관성을� 바탕으로� 요

소기술�후보군을�도출

▪ 하이브리드� 전력� 조절� 기술의� 특허� 및� 논문� 유효데이터를� 기반으로� 키워드� 클러스터링을� 통하여�

11개의�요소기술�후보군을�도출

▪ 제품별� dataset� 구축� :� 하이브리드� 전력� 조절� 기술� 관련� 특허/논문� 데이터를� 추출하여� 노이즈� 제

거�후� 제품별� dataset� 구축

▪ 1차� 클러스터링� :� 키워드� 맵을� 통한� 고빈도� 키워드� 확인-빈도수(tf-idf)14)가� 상위� 30%에� 해당하

는�키워드를�대상으로� 1차�추출

▪ 2차� 클러스터링� :� 1차� 클러스터링에서� 추출된� 고빈도� 키워드� 사이에서� 고연관도� 키워드를� 2차� 추

출� (고연관도�기준은�연관도수치15)가� 2이상인�클러스터로�제한)�

� 다음� 그림은� 키워드� 간� 연관네트워크를� 시각화한� 것으로,� 각� 키워드를� 나타내는� 원과� 키워드�

간의�연관도를�나타내는�직선으로�구성

▪ 각� 키워드가� 특허와� 논문� 중� 어느� 데이터에서� 도출되었는지� 원의� 색으로� 구분하였으며,� 키워드로�

도출된�클러스터는�황색음영으로�표시

▪ 키워드를� 나타내는� 원은� 고빈도의� 키워드일수록� 원의� 크기가� 크게� 표현되며,� 연관도를� 나타내는�

선은�키워드�사이의�연관도수치가�높을수록�굵게�표현

� 하이브리드� 전력� 조절� 기술� 전략제품의� 특허․논문� 유효데이터에� 대하여� 키워드� 클러스터링� 결

과를�기반으로�요소기술�도출

� 데이터�기반의�요소기술�도출은�키워드� 클러스터링을�통해� 도출된�요소기술에�대하여�전문가의�

검증�및�조정을�통하여�요소기술을�도출

14)� 빈도수(tf-idf)� :� 각� 키워드가�출현되는�특허�또는�논문수를�의미

15)� 연관도수치:� 두�개�이상의�키워드�사이의�특허�또는� 논문수를�의미

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

160

[� 하이브리드�전력�조절� 분야�키워드�클러스터링� ]

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

클러스터

01

Electrical�

power,�

electrical�

generation,�

power�

control

9

1.� Electrochemical� treatment� of� tannery� effluent� using� a� battery�

integrated� DC-DC� converter� and� solar� PV� power� supply� -� An�

approach� towards� environment� and� energy� management

2.� Development� of� high-efficiency� solar� power� conditioner� for�

operating� wider� input� range

3.� Hybrid� AC-DC� microgrids� with� energy� storages� and� progressive�

energy� flow� tuning

클러스터

02Solar� energy 6~8

1.� A� rapid� maximum� power� measurement� system� for� high-concentration�

photovoltaic� modules� using� the� fractional� open-circuit� voltage�

technique� and� controllable� electronic� load

2.� On� the� impact� of� photovoltaic� module� characterization� on� the�

prediction� of� PV� plant� productivity

클러스터

03

Power�

conversion�

efficiencies,�

solar� cell

5

1.� Power-Conditioned� Solar� Charger� for� Directly� Coupling� to�

Portable� Electronic� Devices

2.� A� high� efficiency� and� reliability� single-phase� photovoltaic�

micro-inverter� with� high� magnetics� utilization� for� nonisolated�

AC-module� applications

클러스터

04

conversion�

efficiency,�6~7

1.� Fully� solar-powered� photoelectrochemical� conversion� for� simultaneous�

energy� storage� and� chemical� sensing

[� 하이브리드�전력�조절� 분야�주요� 키워드�및�관련문헌� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

161

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

Photovoltaic�

modules

2.� High� efficiency� power� converters� for� battery� energy� storage�

systems

3.� Photovoltaic� inverter� output� current� research� of� adaptive� active�

harmonic� compensation� device

클러스터

05

Power�

electronics.�

Power�

transformer

5

1.� AC-DC� POWER� SUPPLY� DEVICE� AND� SWITCHING� MODE� POWER�

SUPPLY� DEVICE

2.� DC-DC� power� conversion� apparatus� and� method

클러스터

06

Photovoltaic�

system9~11

1.� On� the� impact� of� photovoltaic� module� characterization� on� the�

prediction� of� PV� plant� productivity

2.� Performance� of� power-limited� differential� power� processing�

architectures� in� mismatched� PV� systems

클러스터

07

DC-DC

converters,�

DC� power

transmission

7

1.� Electrochemical� treatment� of� tannery� effluent� using� a� battery�

integrated� DC-DC� converter� and� solar� PV� power� supply� -� An�

approach� towards� environment� and� energy� management

2.� A� safety� enhanced,� high� step-up� DC-DC� converter� for� AC�

photovoltaic� module� application

3.� DC-DC� CONVERTER

클러스터

08

hybrid�

power�

control,�

data

8~9

1.� MULTIJUNCTION� HYBRID� SOLAR� CELL� WITH� PARALLEL� CONNECTION�

AND�NANOMATERIAL� CHARGE� COLLECTING� INTERLAYERS

2.� Hybrid� energy� conversion� device

3.� ADAPTIVE� CONTROL� OF� HYBRID� ULTRACAPACITOR-BATTERY�

STORAGE� SYSTEM� FOR� PHOTOVOLTAIC� OUTPUT� SMOOTHING

클러스터

09

hybrid� solar�

cell3

1.� Enhanced� photovoltaic� performance� and� stability� of� carbon�

counter� electrode� based� perovskite� solar� cells� encapsulated� by�

PDMS

2.� Hybrid� Solar� Cells� with� Polymeric� Bulk� Heterojunction� Layers�

Containing� Inorganic� Nanoparticles

클러스터

10

thermal�

analysis7~10

1.� Electro-thermal� simulation� and� design� of� a� 60� A,� 4.5� kV�

half-bridge� Si� IGBT/SiC� JBS� hybrid� power� module

2.� Thermal� analysis� of� a� segmented� rotor� switched� reluctance�

motor� used� as� the� belt-driven� starter/generator� for� hybrid�

electric� vehicles

클러스터

11

Electric

inverters11~13

1.� A� new� photovoltaic� inverter� and� its� feedforward� power�

predictive� control

2.� Behavioral� modeling� of� grid-connected� photovoltaic� inverters:�

Development� and� assessment

클러스터

12

Electric�

power�

apparatus,�

Electric�

power�

system

11~12

1.� A� novel� fused� converter� for� hybrid� power� systems

2.� Active� power� control� of� photovoltaic� power� systems

3.� Amplification� relay� device� of� electromagnetic� wave� and� a� radio�

electric� power� conversion� apparatus� using� the� device

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

162

No 요소기술명 키워드

요소기술01 고효율� � DC/DC� 컨버터�기술

DC-DC� converters

Electrical� power

electrical� generation

요소기술02 고효율� AC/DC� 컨버터,� 인버터�기술

DC-DC� converters

Electrical� power

Electric� inverters

요소기술03 이기종�에너지원의�연계기술Energy� conversion

conversion� efficiency

요소기술04 하이브리드�제어�기술hybrid� ESS

hybrid� power� control

요소기술05 ESS� 및� 신재생에너지�관리�기술ESS

Electrical� power

요소기술06 열,� 유동�해석� 기술thermal� analysis

Electrical� power

요소기술07 하이브리드�전력조절�실증�기술Electric� power�

apparatus

요소기술08 모듈형�하이브리드�제어�기술hybrid� ESS

hybrid� power� control

요소기술09 대용량�하이브리드�제어�기술hybrid� ESS

hybrid� power� control

요소기술10 대용량� DC/DC� 개발� � 기술

DC-DC� converters

Electrical� power

electrical� generation

요소기술11 기구제작�및� 열� 제어�시스템�기술

thermal� analysis

Electrical� power

Electric� power�

apparatus

[� 하이브리드�전력�조절� 분야�데이터�기반�요소기술� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

163

(2)� 요소기술�도출

� 산업․시장� 분석,� 기술(특허)분석,� 전문가� 의견,� 타부처로드맵,� 중소기업� 기술수요를� 바탕으로� 로

드맵�기획을�위하여�요소기술�도출

� 요소기술을�대상으로�전문가를�통해�기술의�범위,� 요소기술�간� 중복성�등을�조정‧검토하여�최종�

요소기술명�확정

분류 요소기술 출처

전력변환�기술

고효율� DC/DC� 컨버터�기술 특허/논문�클러스터링

무정전� STS� 기술기술/시장�분석,� 전문가�

추천

대용량� DC/DC� 개발� � 기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

고효율� AC/DC� 컨버터,� 인버터�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

소자제어�기술

하이브리드�제어� 기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

모듈형�하이브리드�제어�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

대용량�하이브리드�제어�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

열,� 유동�해석�기술전문가�추천

특허/논문�클러스터링

모의�해석�기술

기구제작�및�열�제어� 시스템�기술기술/시장�분석,� 전문가�

추천

하이브리드�전력조절�실증� 기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

ESS� 및�신재생에너지�관리�기술기술/시장�분석,� 전문가�

추천,� 특허/논문� 클러스터링

이기종�에너지원의�연계기술전문가�추천

특허/논문�클러스터링

[� 하이브리드�전력�조절�분야� 요소기술�도출� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

164

(3)� 핵심기술�선정

� 확정된� 요소기술을�대상으로�산․학․연� 전문가로� 구성된� 핵심기술� 선정위원회를�통하여� 중소기업

에�적합한�핵심기술�선정

� 핵심기술�선정은� 기술개발시급성(10),� 기술개발파급성(10),� 단기개발가능성(10),� 중소기업� 적합

성� (10)을� 고려하여�평가

분류 핵심기술 개요

전력변환�기술

고효율� DC/DC� 컨버터�기술배터리,� 태양광�모듈� 등� DC로�공급되는�에너지를�다

른�전압대로�변환하는�컨버팅�기술

무정전� STS� 기술전력회사의� 전력공급� 중단� 시� 4ms� 이내로� 절체하기�

위해�반도체�소자를�활용한�스위치�기술

소자제어�기술

하이브리드�제어�기술DC와� AC로� 공급되는�이� 기종의�형태를� � 전력계통이�

요구하는�전압과�주파수로�일괄�변환�제어하는�기술

모듈형�하이브리드�제어� 기술모듈을� 독립적으로� 구성하여� 다양한� 용량대로� 전력

조절�설비를�구성할�수� 있는�기술

모의�해석� 기술

열,� 유동� 해석�기술상시� 운전되는� 전력조절� 설비의� 스위칭� 및� 필터에서�

발생되는�열과�공기의�흐름을�해석�하는�기술

기구제작�및�열�제어�시스템�기술전력조절설비의� 핵심설비를� 구축하기� 위한� 기구� 및�

열�제어를�위한�설비를�제어하는�기술

[� 하이브리드�전력�조절�분야� 핵심기술� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

165

6.� 기술로드맵�기획

가.� 하이브리드�전력�조절�기술�기술로드맵

� 최종� 중소·중견기업� 기술로드맵은�기술/시장� 니즈,� 연차별� 개발계획,� 최종목표� 등을� 제시함으로

써�중소기업의�기술개발�방향성을�제시

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▣�▣�에너지수요관리� -� 하이브리드�전력�조절� 기술�▣�▣

166

나.� 연구개발�목표�설정

� 로드맵�기획� 절차는� 산‧학‧연�전문가로�구성된� 로드맵� 기획위원회를�통해� 선정된�핵심기술을�대

상으로�기술요구사항,� 연차별�개발목표,� 최종�목표를�도출

분류 핵심기술 기술요구사항연차별�개발목표

최종목표1차년도 2차년도 3차년도

전력변환�

기술

고용량� DC/DC�

컨버터�변환기술

고용량화

(kW)

250kW

이상

500kW

이상

750kW

이상

고용량화에�따른�

적용분야�다양화

무정전� STS� 기술절체시간

(%)

절체시간

4ms

이하

절체시간

2ms

이하

-

무정전절체를�통한�

전력공급�신뢰도�

향상

소자제어�

기술

하이브리드�제어�기술고용량화

(kW)

250kW

이상

500kW

이상

1000kW

이상

하이브리드�소스의�

고용량�변환�기술�

확보

모듈형�하이브리드�

제어� 기술

기본단위

kW-

250kW

이상

500kW

이상

DC�전력공급�시장�

활성화에�따른�

용량의�다양성�

확보

모의�해석�

기술

열,� 유동� 해석�기술해석�정밀도�

향상

정밀도

80%

이상

정밀도

90%

이상

-

다양한�모의를�

통한� 솔루션의�

수명�확보

기구제작�및�열�제어�

시스템�기술

전력�사용량

(%)

전력�

사용량

5%�

이하

전력�

사용량

3%

이하

-

소비에너지의�

최적화를�통한�

에너지�효율�향상�

기여

[� 하이브리드�전력�조절�분야� 핵심기술�연구목표� ]

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전략제품�현황분석

전력/전원�제어�시스템

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169

전력/전원�제어�시스템

정의�및�범위

▪ 생산된� 전기에너지를� 저장하여� 전력이� 필요한� 시기에� 사용함으로써� 에너지� 이용� 효율향상,� 신재생에

너지�활용도�제고� 및� 전력공급시스템�안정화를�위한�장치

▪ 저장방식에� 따라� 배터리� 방식과� ⾮배터리� 방식으로� 구분할� 수� 있고,� 용도에� 따라� 부하평준화용,� 신재

생에너지�연계용,� 주파수�추종용,� 첨단부하�조절용,� UPS용� 등으로�구분

정부지원�정책

▪ 국내� 에너지저장장치는� 2020년까지� 1,700MW� 규모의� 시장을� 확대하고자� 하는� 목표가� 수립되어,� 이와�

관련된�제어기술의�연구개발�필요성�증대

▪ 5차� 전력수급기본계획에� 의하면� 2010∼2024년� 기간에� 연평균� 1.9%� 증가될� 것으로� 예상되며,� 신재생

에너지의� 경우,� 제3차� 신재생에너지기본계획에� 따르면� 보급목표가� 2008년에는� 2.58%인� 반면,� 2030�

년에는� 11%를�목표로�하고�있음

▪ 산업부는� 2035년까지�분산전원을�지금보다� 15%� 확대,� 신재생�에너지�보급을� 11%�끌어올리겠다는�정

책목표�발표

▪ 에너지저장기술은� 스마트그리드,� 전기자동차,� 및� 신재생에너지� 등의� 차세대� 성장산업의� 시장지배력� 확대

를�위한�핵심기술로써의�중요성이�부각

▪ 최근� ESS(전기저장장치)는� 주파수조정,� 신재생에너지� 연계,� 수요반응� 등� 다양한�분야에� 활용됨으로써� 전력피크�억제,�전력품질�향상�및�전력수급�위기�대응을�가능케해�에너지신산업�추진을�위한�기반으로�각광

중소기업�시장대응전략

강점(Strength) 약점(Weakness)

•�전방산업에�대한�파급효과가�큰�분야

•�에너지�절약에�대한�정부의�강력한�추진의지

•� 표준화,� 규격� 등에� 대한� 정부� 가이드라인이� 확립되지�

않은�부분이�다수�존재

•�관련�일부�소재�및�부품�기술력�부재로�해외�의존도가�높음

기회(Opportunity) 위협(Threat)

•�에너지신산업�추진을�위한�기반으로�각광

•�전�세계적인� ESS�시스템�보급�확대�정책�추진

•� 스마트� 그리드� 사업의� 에너지� 저장� 운영� 경로로써� 시

장�활성화�가능

•� ESS에�대한�국민의�인식�부족

•� 일본,� 미국,� 중국� 정부의� 적극적인� 지원정책과� 규제의�

장벽�존재

•� 선진� 경쟁국에서� 다양한� 에너지� 저장� 기술에� 대한� 개

발로�기술�개발�패러다임�변화�가능

중소기업의�시장대응전략

➜ PMS는� 배터리� 및� PCS를� 관리하고� 충·방전의� 크기를� 제어하는� 시스템으로� 대기업이� 주도적으로� 하기에는� 그�규모와�비용�측면에서�비효율적인�부분� 존재.� 이에� 따라,� 해당� 부품�개발을�통한�대기업과의�공동연구�진행

➜ 향후�배터리,� PCS� 뿐만�아니라�태양광,� 풍력� 등� 서로�다른�자원들과의�복합적인�제어를�요구하는�시장이�활성화�될� 수� 있으므로�중소기업을�중심으로�지속적인�개발�및�연구� 필요성�증대

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력/전원� 제어�시스템�▣� ▣

170

핵심기술�로드맵

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

171

1.� 개요

가.� 정의�및� 필요성�

� 에너지�저장�장치는�생산된�전력을�발전소,� 변전소�및� 송전선�등을�포함한�각각의�연계시스템에�저

장�후,�전력이�필요한�시기에�선택적/효율적�사용을�통해�에너지�효율을�극대화�시키는�시스템

▪ 에너지저장시스템이란�생산과� 동시에� 소비가� 이루어지는�전기의� 특성에� 저장기술을� 도입하여� 전기

수요가�적을�때�생산된�전기를�저렴한�가격으로�저장하고�수요가�많을�때� 저장된�전기를�공급하는�

시스템임

*�출처� :�스마트�그리드�기술동향� -�지능형�전력망�협회,� 2012

[� 에너지�저장�장치� 개념도� ]

� 에너지저장기술이란� 화학(chemical)/동역학(kinetic)/위치(potential)� 에너지� 등과� 같은� 여러� 에

너지�형태를�활용하여�최종적으로�전기로�변환시킬�에너지를�저장하는�기술을�의미

� 에너지저장에는� 다양한� 기술이� 있는데� 각� 기술의� 적용� 범위는� 저장용량별,� 장단기� 운전주기별�

옵션에�따라�서로�상이함

▪ 대용량� 저장장치(bulk� energy� storage)는� 용량이� 수십∼수백� MW이면서� 매일� 수� 시간의� 에너지�

저장이�가능

▪ 소규모의�배전(distributed)� 저장장치는� 송배전� 지점� 상에� 위치하면서�전력소비자와�직접� 연결되어�

있는데�용량은� kW�규모이면서�수분단위의�전력저장이�가능

� 전력저장을� 위한� 주요� 기술로는� 양수발전장치(pumped� hydro),� 압축� 공기� 저장장치(compressed�

air� energy� storage),� 리튬이온전지(lithium� ion� battery),� Flow전지,� Flywheel전지,� 나트륨-유황

(NaS)� 전지�등이�있음

▪ CAES� 및� Flywheel은� 물리적� 에너지저장시스템이며�고출력의� 에너지를� 신속히� 저장할� 수� 있는� 반

면에�초기�투자비가�과다함

▪ Li� Battery,� NaS,� Redox� Flow� Battery는� 화학적� 에너지저장시스템이며� 특히� LiB는� 공급� 측� 및�

수요�측� 에너지저장시스템�모두에�적합함

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

172

*�출처� :� 스마트�그리드�기술동향� -� 지능형�전력망�협회,� 2012

[� 에너지저장장치의�구성도� ]

� 에너지저장�전력관리시스템(PMS:� Power� Management� System)

▪ 전력망의� 곳곳에,� 많은� 수의� 전력저장장치를� 설치하고� 네트워크� 기술,� 전력� 전자기술을� 이용해� 스

마트한�통합관리를�하여�수요�및� 분산전원의� randomness를� 완충하는�장치�혹은�시스템

*�출처� :� 스마트�그리드�기술동향� -� 지능형�전력망�협회,� 2012

[� Power� Management� System�서비스�구조� ]

� 국내�에너지저장장치는� 2020년까지� 1,700MW�규모의�시장을�확대하고자�하는�목표가�수립되

어,� 이와�관련된�제어기술의�연구개발이�필요한�것으로�판단됨

▪ 글로벌� ESS� 시장은� 2015년� 24GWh에서� 2020년� 52GWh로� 5.2배(연평균�성장률� 17%)� 확대될�

것으로� 전망.� 현재� ESS는� 에너지� 산업에� 있어� 블루오션으로� 자리를� 잡아가고� 있는� 시점에서� 이를�

관리하고�제어하는� PMS의�중요성이�대두고�있는�실정임

▪ PMS는� 배터리� 및� PCS를� 관리하고� 충·방전의� 크기를� 제어하는� 시스템으로� 대기업이� 주도적으로�

하기에는�그� 규모와� 비용�측면에서� 비효율적인�부분.� 향후�배터리,� PCS� 뿐만�아니라� 태양광,� 풍력�

등� 서로�다른�자원들과의�복합적인�제어를�요구하는�시장이�활성화�될� 수� 있으므로�중소기업을�중

심으로�지속적인�개발�및�연구가�필요한�부분임

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

173

나.� 범위

(1)� 제품분류�관점

� 전력/전원� 제어� 시스템� 기술은� 하드웨어� 부분과� 소프트웨어� 부분의� 크게� 두� 분야로� 구분되며�

각� 기술은�사용�등에�따라�다양한�기술로�분류

▪ 하드웨어� 기술에는� 고주파,� 고에너지� 빔을� 이용한� 기술,� 화염경화� 쇼트� 피닝� 및� 하드페이싱� 기술�

등�포함

▪ 소프트웨어� 기술에는� 침탄,� 질화,� 금속� 침투법,� TD� 등� 각종� 원소를� 표면부에� 침투시키는� 방법에�

따라�기술�분류

전략제품 제품분류�관점 세부기술

전력전원

제어

시스템

하드웨어

•배터리�관리� 장치

•전력�저장�시스템�스위치�장치

•Power� Control� 및� 구동회로

•필터(Inductor,� Capacitor� 등)

•Communication� Module

소프트웨어

•유/무효전력�제어�기술

•전력계통�연계�저장�장치�제어�기술(Load� Leveling,� Peak� Shaving용)

•SOC�및� SOH�최적화�제어�기술

•고효율�배터리�충/방전� 기술

•신재생에너지� BEMS� 연계�제어�관리� 기술

•대용량�전력� 관리�시스템�기술

[� 제품분류�관점�기술범위� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

174

(2)� 공급망�관점

� 전력/전원� 제어� 시스템� 기술은� 공급망� 관점에서� 크게� 알고리즘,� 전력� 반도체,� Enclosure,�

Driver� 네� 분야로� 구분되며� 각� 기술은� 제어� 시스템을� 구성하는� 요소부에� 따라� 다양한� 기술로�

분류함

▪ 알고리즘에는� SOC예측,� SOH� 예측,� SOF예측�기능,� 전압�전류�제어�알고리즘�등이�포함

▪ 제어�시스템을� 구성하는� 전력� 반도체� 내에는� IGBT,� MOSFET,� SiC� 반도체� 등이� 포함되며,� 제어� 시스

템�장치를�구성하는� Enclosure의�경우� HeatSink,� Fan,� 기타�제어를�위한�기계적�구조물�등이�포함

전략제품 공급망�관점 세부기술

전력전원

제어

시스템

알고리즘 SOC예측,� SOH� 예측,� SOF예측� 기능,� 전압� 전류�제어�알고리즘

전력�반도체 IGBT,� MOSFET,� SiC� 반도체

Enclosure HeatSink,� Fan,� 기타�제어를�위한�기계적�구조물

Driver AS� 컨버터�기능,� CAN� 통신� 기능,� GPIO� 운영기능

[� 공급망�관점� 기술범위� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

175

2.� 산업환경분석

가.� 산업특징�및� 구조

(1)� 산업의�특징

� 에너지저장산업에�대한�주도권을�잡기위해�연구개발�지원�및�다양한�보급�사업을�추진하고�있음

▪ 미국,�일본,�유럽�등�주요�선진국들은�연구개발�및�실증을�활발하게�추진�중이며�사업화단계에�진입

▪ 특히�리튬이차전지�업체들은�정부와�협력을�통해�시장창출을�노력�중

� 일본� :� 2012년부터� 360억�엔�규모의�보급사업�추진�

▪ 2012년� 3월부터� 에너지저장시스템� 설치� 보조금� 사업을� 추진.� 지방� 자치단체(도쿄/사이타마현)별�

에너지저장시스템�보조금�지급

▪ 신재생에너지� 발전용,� 가정용� 등� 다양한� 분야에서� 기술� 개발을� 추진하여� NaS,� 리튬이차전지� 등에

서�앞선�기술력을�확보

▪ 파나소닉,� NEC� 등� 일본� 주요� 전자회사가� 에너지저장시스템� 시장에� 뛰어들어� 다양한� 제품을� 출시

하고�있음

파나소닉-� ECO� Solution을�위한� ESS� 실증�강화

��(2011년부터� 1.6MWh�실증� 진행�중)

NEC-� 가정용�리튬이차전지ESS� 판매개시

�� (2012년� 1만대�판매� 목표)

미쯔비시 -� EV용� 배터리�활용을�위한�스마트그리드�실증

GS� Yuasa-� 백업용�전원� 등� 산업용�리튬이차전지�사업�강화

�� (미국�애틀란타에� ESS� 제조거점�신설)

*�출처� :� 에너지기술�국내시장�전망,�산업통상자원부,� 2014

[� 일본�주요기업�에너지저장시스템�진출�사례� ]

� 미국:� 대형�전력회사를�중심으로�기술�개발�및� 실증�연구�집중�추진�중

▪ 에너지저장시스템�설치�의무화�법안�발표(캘리포니아주�전력회사)

▪ 2014년부터�공급전력의� 2.25%,� 2020년� 5%�설치�공급

▪ 미국� AES사는�화력발전�설비에� 20MW급�에너지저장시스템�설치

▪ 주요�미국�에너지저장시스템�기업들의�동향은�다음과�같음

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

176

A123-� 풍력발전과�연계한� ESS프로젝트�진행

��(50MW�규모�이상� 계획�중)

AES-� PGE� 전력회사와� Peak� 시간대�안정적�전력�공급을�위한�

�� 200MWh급� ESS� 검토�중

IBM -� 혼다,� PG&E는�전기차와�전력계통�연계를�통한� ESS� 실증�연구

S&C-� 중국� BYD와� 4MW급�리튬이차전지ESS� 설치

�� (2012년� 5월)

*�출처� :� 에너지기술�국내시장�전망,�산업통상자원부,� 2014

[� 미국�주요기업�에너지저장시스템�진출�사례� ]

� 유럽:� 국책과제로�스마트그리드와�연계한�에너지저장기술�개발

▪ 프랑스� SAFT사와�독일� Conergy사� 등이�참여하여�국책과제인� Solion� 프로젝트를�추진�중

▪ Solion� 프로젝트를�통해�에너지저장�신기술�및�이를�제어할�수�있는�관련�기술개발을�서두르고�있음

� 에너지저장기술은� 스마트그리드,� 전기차,� 및� 신재생에너지� 등의� 차세대� 성장산업의� 시장지배력�

확대를�위한�핵심기술로써의�중요성이�부각될�것

▪ 에너지저장산업은�단일시장으로�가치보다� 에너지저장�기술이� 적용되는�스마트그리드,� 전기차,� 신재

생에너지시장에�대한�파급효과도�주목해야�함

▪ 스마트그리드�시장은� 2011년� 289억불에서� 2017년� 1,252억불로�연평균� 28%�성장할�것으로�전망

▪ 전기차에� 들어가는� 리튬이차전지� 시장규모는� 2010년� 7억� 3000천만� 달러에서� 2020년� 400억� 달

러�시장으로�성할�것으로�예상

▪ 에너지저장기술은� 신재생에너지� 발전의� 불규칙한� 전력생산� 문제를� 해결하여� 신재생에너지에� 대한�

수요를�가속화�시킬�것으로�예상됨

▪ 이를�극복하기�위해서는�발전�능력과�소비�수요�사이�완충장치�역할을�할�전력�저장장치의�도입이�필요� 에너지저장기술은�에너지산업의�판도를� 바꿀� 수� 있는� 중요한� 기술이며,� 이를� 확보하기� 위한� 국

가적�연구개발�및�시장�확대�노력이�치열할�전망

� 에너지저장산업�주도권�확보를�위해선�기술검증�및�투자확대를�위한�초기�시장�조성이�무엇보다�중요

� 에너지저장산업이�선순환�구조에�들어가는데�필요한�초기�시장�조성에�정책적�지원이�필요

▪ 풍력터빈�수출산업화가�지연되는�가장�큰�이유�중� 하나는� track� record� 부족이�가장�요인

▪ 에너지저장산업도� track� record가� 중요한� 산업으로� 이를� 검증할� 수� 있는� 초기시장� 형성에� 정책적�

지원이�필요

� 응용분야별�기술개발�전략과�부품소재분야�전문�기업�육성을�위한�지원�확대가�필요

▪ 신재생에너지산업에서�주도권을� 다시� 찾아오기� 위해선� 에너지저장기술과� 결합한� 제품� 개발이� 무엇

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

177

보다�필요

▪ 에너지저장기술을�활용하여�부가가치를�높일�수�있는�산업�군에�대한�차별화된�기술개발�전략이�필요

▪ 에너지저장산업은� 부품·소재� 등� 후방산업에� 기회가� 큰� 산업으로� 강소� 중소기업� 육성을� 통해� 양질

의�일자리�창출�및�원천기술�확보�문제를�해결해야�함

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

178

(2)� 산업의�구조

� 전력/전원� 제어� 시스템의� 후방산업은� 에너지저장시스템의� 소재� 및� 부품과� 관련된� 산업으로� 구

성되어�있음

▪ 전력저장용�이차전지,� 이차전지용�소재�및� 부품�등이�포함

▪ 후방산업에�있어�배터리�관리�시스템,� 전력변환장치,� 전력변환장치용�소재�및� 부품�등도�포함

� 전방산업으로서�에너지저장장치�시스템�산업,� 설치산업,� 전력산업이�주를�이루며,� 그� 외� 에너지

서비스�산업�및� 에너지�솔루션�산업에�적용�가능

후방산업 전력/전원�제어� 시스템 전방산업

전력저장용�이차전지

이차전지용소재/부품

BMS(Battery� Management

System)

전력변환장치

전력변환장치용�소재/부품

수요반응(DR,� Demand� Response)�

제어

주파수�추종(Frequency

Regulation)� 제어

신재생에너지�연계(Renewable

Integration)� 제어

UPS(Uniterrupted� Power� Supply)�

제어

에너지저장장치(ESS)� 시스템�산업�

에너지저장장치(ESS)� 설치�산업�

전력산업

에너지서비스�산업(ESCO)

에너지솔루션�산업

[� 전력/전원� 제어� 시스템�분야� 산업구조� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

179

나.� 경쟁환경

� 에너지저장� 기술의� 국내� 가치사슬은� 미흡한� 수준으로� 평가되며� 기술� 수준도� 실험� 및� 개발단계

로써�비즈니스� 모델이� 부재한� 상황.� 리튬이온전지의�경우� 소재� 부문을� 제외하면� 국내� 가치사슬

이� 상당한� 수준으로� 발달해� 있으나� 나머지� 기술은� 미흡한� 수준.� 이에� 따른,� 전력/전원� 제어� 장

치�또한�기술은�미흡한�수준

� (리튬이온전지)� 국내� 대기업� 중심의� 가치사슬로� 소재� 분야를� 제외하면� 상·하류� 부분� 모두� 잘�

형성된�편

▪ (Tier� I)� 삼성SDI,� LG화학,� SK에너지,� 한화솔라원,� 코캄� 등� 전지� 제조업체로� 구성되며� 그리드� 저장용,�EV용,�신재생에너지용�리튬이온전지를�생산

▪ (Tier� II)� 양극(cathode),� 음극(anode),� 전해질(electrolyte),� 분리막(separator)� 등� 전지를� 구성하

는�핵심�소재를�제조업체에�공급하는�업체로�구성

Tier� Ⅰ 삼성SDI,� LG화학,� SK에너지,� 한화솔라윈,� 코캄

Tier� Ⅱ

Anode Cathode Electrolyte Separator

유미코아

L&F� 신소재

대정� EM

에코프로

STM

GS칼텍스

썬텔

일진머티리얼즈

파나스이텍

솔브레인

후성

리켐

SK에너지

LG화학

삼성SDI

*�출처� :�에너지기술�국내시장�전망,�산업통상자원부,� 2014

[� 리튬이온전지�국내�가치사슬� ]

� (레독스흐름전지)� 국내에는�아직�시장이�형성되기�전으로�실증�단계

▪ (Tier� I)� 국내� 레독스흐름전지를� 제조하는� 대표적� 기업은� 롯데케미칼로� 미국� ZBB와� 공동� 개발� 중

이며,� 2015년까지�국내�공급�사슬을�구축할�계획

▪ (Tier� II/III)� 제조업체에�전해질,� 스택,� BOP,� PCS� 등� 핵심�부품/소재를�공급하는�업체

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

180

Tier� Ⅰ 롯데케미칼,� 현대중공업,� SK이노베이션,� OCI

Tier� Ⅱ

Electrolyte Stack Electrolyte BOP

한켐

삼성전자

롯데화학

현대중공업

삼성전자

파나스이텍

솔브레인

후성

리켐

파커코리아

그린포스�펌프

Tier� Ⅲ

Redoc�

Couple

Solvent�

SupportElectrode Membrane

0Bipolar�

Plate

산켐

성운파마코

피아

파나스이텍

솔브레인

스즈키코리아

GS칼텍스

동진세미켐

시온테크

롯데화학

KETI

KETI

*�출처� :� 에너지기술�국내시장�전망,�산업통상자원부,� 2014

[� 레독스흐름전지�국내�가치사슬� ]

� (NaS� 전지)� ⽇� NGK가�상용화에�성공했으며�한국은�실증�초기�단계�수준

▪ (Tier� I)� 포스코가� 유일한� 제조업체이며� 국내� 대표적� 다소비� 기업이므로� 개발된� NaS� 전지를� 적용

할�수� 있는�내부�시장을�보유�

▪ (Tier� II/III)� 전극(electrode),� 전해질(electrolyte),� 실런트(sealant)� 등� 소재와� BMS,� PMS를� 공급�

하는�업체로�구성

Tier� Ⅰ 포스코

Tier� Ⅱ

Na� 기반� 전지 BMS PMS

포스코

포스코ICT

효성

파워로직스

넥스콘테크놀러지

포스코ICT

효성

Tier� Ⅲ

Electrolyte Case/Coating Electrode Sealant

포스코

SK� Solmics- - -

*�출처� :� 에너지기술�국내시장�전망,�산업통상자원부,� 2014

[� NaS� 전지� 국내� 가치사슬� ]

� (슈퍼�커패시터)�비싼�가격으로�인해�시장의�성장이�둔화

▪ (Tier� I)� 국내에는� LS엠트론,� Nesscap,� 코칩� 등� 3개� 기업이� 슈퍼� 커패시터를�생산하며,� 풍력� 터빈,�

UPS,� 자동차�등�애플리케이션에�공급

▪ (Tier� II/III)� 용제(solvents),� 활성탄(active� carbon),� 절연체(insulator)� 등� 핵심� 소재� 및� BMS� 등을�

제조업체에�공급하는�기업

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

181

Tier� Ⅰ LS엠트론,Nesscap,� 코칩

Tier� Ⅱ

대형�슈퍼� 커패시터 BMS

LS엠트론

코칩

삼성전자,� 삼화커패시터

비나테크,� 아모테크

포스코ICT

효성

Tier� ⅢActive� Carbon Solvents Insulator Collector

썬텔,� PCT SK화학 None -

*�출처� :� 에너지기술�국내시장�전망,�산업통상자원부,� 2014

[� 슈퍼� 캐패시터�국내�가치사슬� ]

� (CAES)� 한국�지형�및�특성에�맞는�기술� R&D� 추진�중

▪ (Tier� I/II)� 국내� CAES� 상용화� 업체는� 없으나,� 삼성테크윈이�핵심� 부품� 및� 시스템� 통합� 개발� 등� 프

로젝트�추진

▪ (Tier� III)� 인터쿨러,� 임펠러�등을�대형�컴프레서�기업에�공급하고,� 터빈�블레이드,� 연소기,� 열교환기�

등을�생산하는�업체로�구성

Tier� Ⅰ -

Tier� Ⅱ

대형�컴프레서 Turbine Combustor 열교환기지하저장�

시스템

삼성테크원삼성테크원

두산중공업

동화

엔텍동화엔텍

포스코ICT

효성

Tier� ⅢImpeller

삼성테크

KARI

SK� E&C Blade

Heat�

Exchang

er

Shaft�

Excavato

r

채굴

TCT 동화엔텍삼성테크원

KARI

삼성로스트

왁스동화엔텍 성풍건설 효동

*�출처� :� 에너지기술�국내시장�전망,�산업통상자원부,� 2014

[� CASE� 국내� 가치사슬� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

182

구분 경쟁환경

기술분류 하드웨어 소프트웨어

주요�품목�및�

기술

배터리�관리� 장치

전력�저장�시스템�스위치�장치

Power� Control� 및� 구동회로

필터(Inductor,� Capacitor� 등)

Communication� Module

유/무효전력�제어�기술

전력계통�연계�저장� 장치�제어�기술(Load�

Leveling,� Peak� Shaving용)

SOC� 및� SOH�최적화�제어�기술

고효율�배터리�충/방전�기술

신재생에너지� BEMS� 연계� 제어�관리�기술

대용량�전력�관리�시스템�기술

해외기업

Panasonic,� Kyocera,� Nichicon,� IBM,�

Enphase, Simplophi, ZEN Energy, Solar 360

SIEMENS,� Alpha� ESS,� ReneSolar,�

Sinopoly,� AllGrid,� ZEN� Energy,� Solar� 360,�

BMZ,� Panasonic,� Kyocera

국내기업

삼성SDI

LS산전

LG전자

우진산전

이랜텍

넥스콘�테크놀로지

삼화전기

삼성SDI

POSCO� ICT

LS산전

LG전자

LG이노텍

LG� CNS

이랜텍

이온

루비

테스틴파워

텍스트스퀘어

맥스컴

[� 제품분류별�경쟁자� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

183

다.� 전후방산업�환경

� 에너지저장장치(ESS)의� 수요자,� 공급자� 및� 관리자� 등� 다양한� 이해관계자들이� 에너지저장장치

(ESS)� 적용�필요성에�대한�공감대�형성이�시장�확대를�위한�선결�조건

� 에너지저장장치(ESS)는� 전력� 인프라를� 구성하는� 요소이며,� 차세대� 전력망을� 구현하기� 위한� 핵

심요소�중� 하나로�전력망과�연계해야만�효용성이�있는�전력�인프라에�종속되어�있는�산업영역

� 에너지저장장치(ESS)는� 저장장치,� PCS,� PMS,� EMS(Energy� Management� System)� 등� 다양한�

부품으로�구성되어�있으므로�각� 부품의�사업�참여자들�사이에�유기적인�협조�필요한�제품

� 에너지저장장치(ESS)의� 경우� 수용가용� 에너지저장장치(ESS)� 시장을� 중심으로� 기업들이� 다양한�

기술�개발�및� 완성도를�높이는�데�주력

� 납축전지,� 니켈수소전지,� 리튬이차전지� 등� 다양한� 배터리� 저장방식에� 기반을� 둔� 에너지저장장

치(ESS)의� 비중이�수용가용�시장에서� 90%158)에� 육박할�정도로�빠르게�증가

� 최근� 3~4년� 들어서� 에너지저장장치(ESS)� 프로젝트� 수가� 급증,� 전� 세계에서� 진행된� 에너지저장

장치(ESS)� 프로젝트는� 2010년� 전후로�큰�폭의�양적�성장

*�출처� :� LG� Business� insight� 에너지저장장치(ESS),� 2014

[� 에너지저장장치�프로젝트�수� ]

� 양수발전� 일변도의� 시장에서� 다양한� 에너지저장장치(ESS)� 세분시장이� 형성되고� 있으며,� 발전,�

송.배전�및�수용가�영역에서�세분된�영역이�등장

� 에너지저장장치(ESS)은� 중장기적으로� 신재생에너지� 및� 전기자동차의� 보급� 증대,� 스마트� 그리드

로의�에너지시스템�변화가�강력한�성장요인으로�작용

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

184

3.� 시장환경분석

가.� 세계시장

� 2015년� 에너지저장장치(ESS)� 세계시장은� 231억� 달러� 규모시장�형성,� ‘20년� 438억� 달러�규모로�

성장할�예정

▪ 2016년� 에너지저장장치(ESS)� 세계시장은� 262억� 달러,� 2017년� 306억� 달러,� 2018년� 346억� 달

러,� 2019년� 489억� 달러�규모를�형성할�것으로�전망

� 전력/전원�제어�시스템의�경우,� 에너지저장장치의�시장규모와�함께�성장하는�추세를�보이나,� 시

스템� 적용� 측면에서� 에너지저장장치의� 설치� 대수에� 따른� 전력/전원� 제어� 시스템� 적용을� 통해�

보다�더� 정확한�시장규모를�추산할�수� 있음

� 전력/전원� 제어� 시스템의� 세계� 시장규모는� 2016년� 5,240백만� 달러의� 규모를� 형성하였으며,� 매

년� 26.4%라는�높은�성장률로� 2020년� 12,365백만�달러�규모의�시장을�형성할�것으로�전망

(단위 : 백만 달러, %)

구분 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20CAGR

('15~'20)

세계시장 4,620 5,240 6,120 7,739 9,783 12,365 26.4

*� 자료:� 에너지저장장치(ESS)� 시장분석� 및� 전망(2013,� SNE� Research)� 자료� 바탕으로� 추정.� 전체� 에너지저장장치� 시장규모�

중�설치대수에�따라�전력/전원�제어�시스템의�시장규모를�추산하여,�전문가�주관에�따른� 20%�비율을�적용하여�추정

[� 전력/전원�제어� 시스템의�세계�시장규모�및� 전망� ]

� 에너지저장장치(ESS)� 시장은� 전력� 소모량과� 비례하여� 성장할� 것으로� 전망되며,� 기존의� 미국,�

유럽,� 일본�외�중국이�정부의�적극적인�지원을�바탕으로�성장�중에�있음

▪ 중국은� ‘12년� 기준� 전� 세계� 전력� 소모량의� 14.2%를� 차지하였으며,� 꾸준히� 소모량� 비율이� 증가하

여�향후�에너지저장장치(ESS)� 관련�전력/전원�제어�시스템�시장이�확대될�것으로�추정

▪ Global� 전력� 수요의� 증가� 및� 신재생� 에너지� 보급� 확대에� 따라,� 중대형� 에너지저장� 수요가� 급속도

로� 확대될� 전망.� 세계� 전력수요는� 2010년� 21.0조� kWh에서� 2020년� 27.5조� kWh로� 연� 2.7%�

증가� 예상.� 2010년부터� ’2020년까지� 세계� 풍력은� 172GW에서� 709GW,� 태양광은� 22GW에서�

160GW로�증가�예상됨(신재생�에너지�발전량�비중� :� 2010년� 2.0%�→� 2020년� 7.8%)

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

185

나.� 국내시장

� 국내의� 에너지저장장치(ESS)� 시장은� 세계시장� 대비� 약� 1%� 수준으로,� 2015년� 에너지저장장치

(ESS)� 국내시장은� 2,310억� 원� 규모시장�형성,� ‘20년� 4,380억�원�규모로�성장할�예정

▪ 지식경제부의� ESS� 수요� 예측(에너지저장� 기술개발� 및� 산업화� 전략,� K-ESS� 2020)에� 따르면� ‘15년

까지� 960MW� ’20년까지� 1,680MW규모의�에너지�저장�시스템이�필요할�것으로�예측됨

▪ 수요의�증가에� 따라� 에너지저장장치�시장의� 성장과� 함께� 그에� 따른� 전력/전원� 제어� 시스템의� 시장

도�크게�형성할�것으로�전망

(단위 : 억 원, %)

구분 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20CAGR

('15~'20)

국내시장 462 524 612 773 978 1,236 26.4

*� 자료:� 에너지저장장치(ESS)� 시장분석� 및� 전망(2013,� SNE� Research)� 자료� 바탕으로� 추정.� 전체� 에너지저장장치� 시장규모�

중�설치대수에�따라�전력/전원�제어�시스템의�시장규모를�추산하여,� 전문가�주관에�따른� 20%�비율을�적용하여�추정.�국내�

시장은�세계�시장의� 1%�수준을�적용

[� 전력/전원�제어� 시스템의�국내�시장규모�및� 전망� ]

� 앞으로� ESS가� 산업� 전반에� 보급될� 경우� 전력계통의� 효율적� 운영� 및� 안정적인� 전력공급이� 가

능.� 융·복합� 기반� 신사업� 개척과� 활성화를� 통해� 향후� 약� 9천억� 원� 규모의� ESS� 시장� 창출이� 예

상.� 이에� 따라,� ESS의� 제어� 관련� 솔루션� 및� 시스템� 기반의� 기술개발� 수요가� 증가할� 것으로� 판

단되며,� 해당�전력/전원�제어�시스템�기술�수요는�증가할�것으로�전망

� 국내의� 경우� 도서지역에� 독립발전형� 신재생에너지발전과� 연계하여� 납축전지� 및� 니켈-수소전지

를�중심으로�수십억�규모의�시장�추정되며,� RPS제도에�의한�신재생에너지�확대,� 정부의�에너지

저장의무화�계획�등으로�급격한�시장�확대가�예상됨

� 전력소비량의� 경우,� 5차� 전력수급기본계획에� 의하면� 2010∼2024년� 기간에� 연평균� 1.9%� 증

가될� 것으로� 예상되며,� 신재생에너지의� 경우,� 제3차� 신재생에너지기본계획에� 따르면� 보급목표

가� 2008년에는� 2.58%인�반면,� 2030� 년에는� 11%를�목표로�하고�있음

� 국내�전력�계통망은�안정성이�높아�일정�규모의�신재생에너지를�통해�생산된�전력을�계통에�직

접� 연계가� 가능한� 상태이므로,� 국내� ESS� 시장은� 단기적으로� 전력� 사용자적� 측면에서의� 효율성�

향상을� 위한� ‘Transmission� and� Distribution� capital� deferral’용이나� 공급자적� 측면에서의�

’Load� shifting'용에� 대한� 수요가� 우선� 증가된� 후에,� 중장기적으로� 신재생� 에너지� 시스템의� 보

급�확대에�따라� ‘on-grid� support‘용에�대한�수요가�증가될�것으로�판단됨

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

186

다.� 무역현황

� 전력/전원� 제어�시스템의�품목� 단위의� 무역현황을�분석하는데�한계가� 있어� 수출품목� 중� 에너지

저장장치�품목의�무역현황을�살펴보았으며,� 수출량이�소폭�감소하는�추세

▪ 전력/전원� 제어� 시스템의� 수출현황은� ‘11년� 15억� 500만� 달러에서� ’15년� 13억� 1,900만� 달러� 수

준으로� 감소하였으며,� 수입현황은� ‘11년� 19억� 2,000만� 달러에서� ’15년� 19억� 4,900만� 달러� 수준

으로�소폭�증가

▪ 최근� 5년(‘11~’15년)간� 연평균� 성장률을� 살펴보면� 수출금액은� -3.2%로� 감소하였으며,� 수입금액은�

0.4%로�소폭�증가하였으며,� 전체�무역수지는� 11.0%�증가한�것으로�나타남�

� 무역특화지수는� ‘11년(-0.12)부터� ’15년(-0.19)까지� 감소한� 것으로� 나타나� 아직까지� 수입특화

상태로� 국내� 기업의� 수출량이� 수입� 대비� 적은� 비중을� 차지하고� 있는� 것으로� 나타나,� 빠른� 원

천기술�및� 핵심기술의�확보가�필요

(단위 : 천$)

구분 ‘11 ‘12 ‘13 ‘14 ‘15CAGR

('11~'15)

수출금액 1,505,006 1,496,751 1,333,328 1,327,483 1,319,523 -3.2%

수입금액 1,920,057 2,057,425 2,098,230 2,234,350 1,949,162 0.4%

무역수지 -415,051 -560,674 -764,902 -906,867 -629,639 11.0%

무역특화지수* -0.12 -0.16 -0.22 -0.25 -0.19  

� *� 무역특화지수� =� (상품의�총수출액-총수입액)/(총수출액+총수입액)으로�산출되며,� 지수가� 0인�경우�비교우위는�중간정도이며,� 1

이면�완전�수출특화상태를�말함.�지수가� -1이면�완전�수입특화�상태로�수출물량이�전혀�없을�뿐만�아니라�수입만�한다는�뜻

� *�자료� :� 관세청�수출입무역통계�HS-Code(6자리�기준)�활용

[� 전력/전원� 제어� 시스템�관련� 무역현황� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

187

4.� 기술환경분석

가.� 기술개발�트렌드

� 전력을� 저장하는� ESS시스템에� 피크� 전력을� 유효하게� 관리(Peak� Power� Management)하여�

에너지�사용의�효율을�높이는�방식.� ESS의�모델은� Hybrid-ESS� 형태로�개발이�활발

◳ 용량별�적용�범위

� 에너지� 저장기술은� 동역학� 및� 위치에너지� 등과� 같은� 여러� 에너지� 형태를� 활용하여� 최종적으로�

전기로�변환시킬�에너지를�저장하는�기술을�의미함

� 에너지� 저장에는� 다양한� 기술이� 있는데� 각� 기술의� 적용� 범위는� 저장용량별,� 운전주기별� 옵션�

등에�따라�차이가�있음

▪ 대용량� ESS는�발전소�상에�위치하며,�용량이�수백MW급이며,�매일�수�시간의�에너지�저장이�가능함

▪ 소규모� ESS는� 송·배전� 지점� 상에� 위치하면서� 전력소비자와� 직접� 연결되어� 있는데� 용량은� kW� 규

모이면서�수� 분단위의�전력저장이�가능함

용도 주거용 상업용 산업용 발전용

용량 ≤15kW ≤50kW ≤500kW ≤1kW ≤10kW

활용 무정전�백업수요처�전력

유효�활용전력�수급�조정

*�자료:�에너지저장시스템�세미나,�한국전력기술인협회(2013)

[� 응용� 분야별�저장� 장치�용량� ]

� 전력저장을� 위한� 주요� 기술로는� 양수발전장치(Pumped� Hydro)� 외에� 리튬� 2차� 전지(Lithium�

Secondary� Battery),� 레독스� 흐름� (Redox� Flow)� 전지,� NaS(나트륨-유황)� 전지� 및� 압축공기�

저장�장치(Compressed� Air� Energy� Storage)� 등이�있음

▪ 양수� 발전� 및� 플라이휠은� 물리적� 에너지저장시스템으로� 고출력� 에너지를� 신속히� 저장할� 수� 있는�

반면에�초기�투자비가�과다함

▪ 리튬� 2차,� NaS� 및� 레독스� 흐름� 전지� 등은� 화학적� 에너지저장�시스템이며,� 특히�리튬� 2차� 및� NaS�

전지는�발전소�및� 수용가� ESS� 모두에�적합한�것으로�알려져�있음

� 우리나라는� IT� 기기에� 사용되는� 소형� 리튬� 2차� 전지� 분야에서� 세계� 최고의� 기술력을� 보유하고�

있으며,� 이를�바탕으로�리튬� 2차� 전지를�적용한� ESS� 분야로의�확대를�계획하고�있음

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

188

구분단주기 장주기

플라이휠 리튬� 2차 NaS 레독스�흐름

전력변환효율 90% 96% 78% 70%

수명(year) 20미만 10미만 15 5~10

방전지속시간(hr) 15min� 미만 15min~2hr 6~8 2~8

용량당�가격�

($/kW)- 1,000~2,000 200~300 600~1,000

장점

고출력 상용화�용이

실증완료를�통한�

상용화투자비�낮음장수명 친환경

고온�내구성 효율�우수

단점

이동불가 폭발�위험

고온�환경�유지

환경�유해

높은�투자비 실증�사례�무 낮은�효율

폭발�위험

용도

전략저장,� 송전전압�관리�등

부하�평준화,� 신재생�에너지�관리,� 계통� 연계

전력망�안정화,� 품질�향상

*�자료:�에너지저장시스템�세미나,�한국전력기술인협회(2013)

[� 주요� 에너지�저장시스템�장/단점� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

189

나.� 주요업체별�기술개발동향

(1)� 해외업체동향

� 미국,� 유럽� 및� 일본� 등� 주요� 선진국들은�연구개발�및� 실증을� 활발하게�추진� 중이며,� 일부� 상용

화에�성공을�거두는�등� 사업화�단계에�진입하고�있음

▪ 세계적으로� ’09년� 240MW(20건)에서� ’10년� 869MW(44건)�으로�실증사업이�약� 2배�이상�증가하였음

Technology(# of Projects)

2009 2010

CAES143(1)

453(4)

Flow Battery0.7(4)

106(5)

Flywheel3(3)

37(4)

Lead Acid0.3(1)

3(1)

LIB14.7(6)

95(22)

NaS77(5)

130(8)

Tatal240(20)

869(44)

*�자료:�에너지저장시스템�세미나,�한국전력기술인협회(2013)

[� 세계�에너지�저장실증�현황� ]

▪ Panasonic과� Kyocera는�각각�배터리와�태양전지�기술력을�바탕으로� ESS� 시장으로�영역을�확장

▪ Nichicon의� 경우� 축전기� 전문제조� 업체로써의� 강점을,� Tabuchi의� 경우� ESS의� 핵심부품� 중� 하나

인�인버터에서의�강점을�기반으로� ESS� 시장에�진출한�사례

� 태양광발전�산업이� 발달한� 호주와� 독일의� 경우도� 기술력이� 우수한� 기업이� 다수� 존재하며,� 중국

의�경우�아직까지�용량�측면에서�일본,� 독일,� 한국�등� 선두업체에�비해�다소�뒤지는�형국

▪ 호주,� 독일� 기업의� 제품은� 기본� 용량이� 5~10kWh로� 한국,� 일본과� 대등한� 수준이며,� 확장할� 경우�

20kWh를�넘는�제품도�다수�존재

▪ 이는� OECD� 국가의� 4인� 가구� 기준� 평균� 1일� 가정용� 전력� 소비량(2012년� 기준� 약� 25.6kWh)에�

근접하는�수준

▪ 중국은� ReneSolar,� Sinopoly� 등� 기존� 태양광� 업체들이� 빠르게� 진출하고� 있으나,� 저장용량� 측면에

서�아직까지�선두업체들에�비해�뒤지는�상황

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

190

국적 한국 일본

기업 LG화학 삼성SDI kokam Nichicon Panasonic Tabuchi

주요제품RESU� 6.4�

EXAll-in-One KHESS ESS� U2L LJ-SK84A EneTelus

용량(kWh) 6.4~12.8 5.5~10.8 5.3~15.5 12 8 9.9

외관

국적 중국 호주

기업 Alpha� ESS ReneSolar Sinopoly AllGrid ZEN� Energy Solar� 360

주요제품 Storion SESS PONY� Q WattGrid PowerBank 360Storage

용량(kWh) 3~18 2.5 1 10 5~20 5~20

외관

국적 미국 독일 네덜란드

기업 Enphase Simplophi Bosch BMZ SMA Victron

주요제품 AC� Battery OESBPT� S�

HybridESS� 7.0 SBSE ECOmulti

용량(kWh) 1.2 2.6~3.4 4.4~13.2 6.8~81.6 3.6~6.6 2.3

외관

*�자료:�각사,�언론기사�등

[� 주요� 국가별�가정용� ESS� 제조기업/제품�현황� ]

� 아직까지� 전� 세계� 가정용� ESS� 시장을� 주도하고� 있는� 기업들은� 사업� 연관성이� 높은� IT,� 석유화

학,� 에너지� 부문� 기업들이지만,� 최근� 들어� 일부� 완성차� 업체가� 진출을� 선언하고� 창업기업도� 속

속�출현하고�있어�시장�확대에�긍정적인�역할을�할� 가능성�존재

▪ 전기차�시장에서�혁신적인�기업으로�평가�받고�있는�테슬라가�올� 상반기에� Powerwall이라는�브랜

드로� 가정용� ESS� 제품을� 출시해� 주목을� 받고� 있으며,� 독일� 자동차� 그룹인� 다임러도� 자회사를� 통

해�올해�말까지�제품을�출시할�계획

▪ 테슬라의� Powerwall� 제품은� 7kWh와� 10kWh�두� 가지�모델로�판매가가� 3,000~3,500달러�수준

▪ 다임러는�벤츠�전기차에서�쓰고�남은�배터리를�재사용해�가정용� ESS� 시장에�진출한다는�계획

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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기업 테슬라 다임러

제품명 Powerwall Mercedes-Benz� energy� storage

출시시기 2015.5월 2015년말�예정

용량(kWh) 7 10 2.5

가격대 3,000달러 3,500달러 미정

외관

*�자료:�각사,�언론기사�등

[� 완성차�업체의�가정용� ESS� 진출� 현황� ]

� 미국과� 영국에서는� 2~3년� 전부터� 창업기업이� 클라우드펀딩� 플랫폼이나� 벤처캐피탈� 등으

로부터�자금을�조달해�가정용� ESS� 제품�개발�및� 판매를�추진�중

▪ 2012년� 설립된� 영국의� Powervault는� 2014년� 이후� 클라우드펀딩� 프로젝트로� 85만� 파운드,�

정부와� 민간기업들로부터� 28.5만� 파운드를� 조달하거나� 지원받았으며,� 이를� 기반으로� 영국� 가

정용� ESS� 시장을�주도한다는�계획

▪ 미국의� JuiceBox는� 이미� 8.6kWh� 용량의� 제품을� 출시해� 판매� 중에� 있으며,� Orison� Energy는�

전기료가� 쌀� 때� 저장해서� 비쌀� 때� 사용할� 수� 있는� 신개념� ESS� 장치를� 개발해� 클라우드펀딩�

플랫폼인� Kickstarter를� 통해�판매할�예정

기업 국적 설립년도 제품 주요�내용

Powervault 영국 2012

영국�최초의�가정용� ESS� 개발� 업체

2014년,� 2015년� 두차례에� 걸쳐� CrowdCude(클라우

드펀딩�플랫폼)를�통해� 85만파운드�자금조달

RBS,� Nesta,� InnovataUK,� ClimateKIC� 등으로부터�

28.5만� 파운드�지원

2020년까지�가정용� ESS� 5만개� 판매�목표

JuiceBox 미국 2013실리콘밸리�기반� 창업기업

8.6kWh�가정용� ESS출시

Orison� Energy 미국 2013

2kWh까지�저장� 가능

전기료가� 쌀� 때� 전기를� 저장하고� 비쌀� 때� 사용할� 수� 있

는� Orison� Tower(약� 1,950달러)� 와� Orison� Panel(약�

1,600달러)을� 출시

Kickstarter(클라우드펀딩�플랫폼)를�통한�판매� 계획

*�자료:�각사,�언론기사�등

[� 완성차�업체의�가정용� ESS� 진출� 현황� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

192

(2)� 국내업체동향

� 국내� 기업들은� 우수한� 기술력을� 바탕으로� 전세계� 시장에서� 입지를� 공고히� 하고� 있으나,� 일부�

후발주자의�경우�경쟁력�확보에�어려움을�겪고�있는�상황

▪ 가정용� ESS� 시장에�진출한�국내기업은� LG화학,� 삼성SDI,� SK이노베이션�등� 대기업과�중소기업으로

는�코캄이�대표적

▪ LG화학과� 삼성SDI는� ESS의� 핵심부품인� 리튬이온� 배터리의� 기술력을� 기반으로� 국내외� 시장을� 주

▪ LG화학과�삼성SDI는� ESS� 분야�글로벌�경쟁력에서�각각� 1위와� 3위로�평가�

▪ 특히,� 삼성SDI는� 일본� 가정용� ESS� 시장의� 60%를� 점유하고� 있는� Nichicon에� 자사� 배터리를� 독점�

공급하는�등� 일본�시장에서�확고한�입지

▪ 코캄은� 중소기업임에도� 불구하고� 대기업에� 비해� 우수한� 기술력을� 바탕으로� 북미를� 비롯한� 해외시

장에서�영향력�확대

▪ 반면,� SK이노베이션의� 경우� 신사업� 개척� 차원에서� 진출했으나,� 실적� 악화에� 따른� 구조조정으로� 시

장지위가�위축

기업 주력제품 용량(kWh) 외관 가격(USD)* 주요� 실적�및�현황

LG화학RESU� 6.4�

EX6.4~12.8 4,500~9,000

글로벌� 경쟁력� 1위� (Navigant�

Research,� 2013.4월)

캘리포니아� 최대� 전력사� SCE에� 가정

용� ESS배터리�납품

독일� SMA의� 차세대� 가정용� ESS배

터리�공급� 계약

북미,� 유럽,� 호주�시장에�동시�출시

삼성� SDI All-in-One 5.5~10.87,000~15,00

0

글로벌� 경쟁력� 3위� (Navigant�

Research,� 2013.4월)

2011년부터� 일본� 가정용� ESS기업인�

Nichicon� (일본시장� 점유율� 60%)에�

ESS� 공급,� 2015년에는� 30만대(계약

금액� 1조원대)� 독점공급�MOU� 체결

SK이노베이션 TREE 3~9 시제품

2010년부터� 신사업� 개척� 차원에서�

가정용� ESS� 시장에�진출

수익성� 악화로� 사업구조조정을� 단행

하는�등�후발주자로써의�한계에�직면

Kokam KHESS 5.3~15.5 비공개

최근� 가정용� ESS공급실적� 300억원�

돌파

올패� 초� 북미� 가정용� ESS� 판매량�

400대�돌파

국내에서� 리튬이온계� 에너지� 밀도를�

극대화한� LTO(리튬� 티타늄� 화합물),�

NMC(니켈,� 망간,� 코발트)� 방식� 두�

기술을�보유한�유일한�기업

*�자료� :�각사,�언론기사�등

*� LG화학,�삼성SDI� 제품�가격은�영국과�호주�현지�전자상거래업체�소매가격�기준

[� 국내� 가정용� ESS� 제조�기업� 현황� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

193

� (에크프로)� 금속으로� 양극소재를� 생산하는� 일괄생산� 공정의� 국산화� 성공,� 국내� 유일� NCA계� 양극�

소재�기술�확보했으며�NCA�양극재와�관련하여�일본�스미토모에�이어�세계�두�번째�규모�보유

▪ NCA를� 쓰는� 리튬이온� 이차전지는� 높은� 출력을� 요구하는� 전동공구,� 무선청소기,� 전기자전거(e바이

크)� 등� 비� IT분야� 배터리� 시장에� 주로� 사용되며,� 특히� 전기차� 분야에� 있어� 1회� 충전으로� 300km

이상�주행이�가능하기�위해서는� NCA�충전재�적용

� (레보)� 태양광·풍력발전에서�생산된� 전기는� 물론� 전력계통에서� 전달되는� 전기를� 동시에� 저장·운

영할�수� 있는�하이브리드�에너지저장장치(ESS)를� 국내�처음으로�개발

▪ 용도에� 따라� 별도로� 운영했던� 기존� ESS와� 달리� 신재생에너지와� 전력계통의� 심야전기� 등� 값싼� 전

기를�한� 몫에�운영

� (코감)� 유일하게� 이차전지� 핵심소재부터� 배터리관리시스템(BMS),� 공정기계,� 엔지니어링� 등의�

자회사�보유하고�있음

▪ 미국과�유럽� 등� 현지의� 7~8개� 전력변환장치(PCS)� 업체와� 로컬� 계약을� 맺고�주파수조정용� ESS� 시

장에�집중�공략할�방침임

� (하이에너지)� 에너지� 저장장치(ESS)와� 결합한� 비즈니스� 모델로� 해외에서� 대규모� 공급계약을� 체

결,� 인도� PCB그룹과� 2015년� 까지�총� 60Mw�규모의�소형풍력발전기�공급�계약�체결

▪ 남아프리카공화국�전력기업과�소형풍력발전기�제조공장�설립�추진�예정�

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

194

다.� 기술인프라�현황

� K-ESS� 2020� 전략*에� 따르면� 정부는� 민간과� 함께� 2020년까지� 누적� 6.4조원� 규모의� R&D� 및�

설비�투자를�추진할�계획(R&D� 2조원,� 설비투자� 4.4조원)

▪ 900� m²� 면적의� 크린룸에� 2세대� 급� 파일럿� 라인� 보유.� 유리� 기판� 및� flexible� 기판� 대응� 장비를�

활용해� TABOLA라는�연구개발� -� 제품을�이용한�수익모델�구축�중

▪ 여러�기업과�대학을�상대로�한�공용�인프라로서의�역할은�제한적

(단위 : 억 원)

구분 2011 2012 2013 2014 2015 2016~2020 계

R&D

정부 376 391 455 488 385 2,951 5,046

민간 1,128 1,174 1,366 1,465 1,154 8,854 15,141

계 1,504 1,565 1,821 1,953 1,539 11,805 20,187

설비투자 840 1,375 2,306 3,058 2,578 34,243 44,400

*� 「에너지저장�기술개발�및�산업화�전략(′11.5월,�舊지경부)」을�지칭�

[� 정부투자�계획� ]

� 롯데케미칼,� Nesscap,� 포스코,� 삼성테크윈,� SK에너지�등� 국내�기업들이�다양한�기술에�대해�약�

1,770억원�규모의� R&D�투자(2012� 기준)

기업 롯데케미칼 Nesscap 포스코 삼성테크원 SK에너지

기술 RFB 슈퍼�커패시터 NaS전지 CAES LIB

R&D투자 100억원�규모 170억원�규모 200억원�규모 300억원�규모 1,000억원�규모

*�자료:�스마트�그리드�기술동향,�지능형전력망협회(2012)

[� 국내� 주요기업�글로벌�투자� 현황� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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구분 단계 선두업체주요�

국내업체

기술수준(최고� :� 100)

원천 부품소재 제조

리튬이온 실증 GS� Yuasa(⽇)삼성SDI

LG화학55 70 95

Nas 포기개발 NGK(⽇) 포스코 35 35 30

레독스 초기개발Prudent�

Energy(中)

에너지�

기술연구원40 40 45

수퍼

캐패시터개발완료

파나소닉(⽇)

MAXWELL(美

)

네스캡 50 55 80

플라이휠 초기개발 보잉(美) 전력연구원 70 60 70

*�자료:�스마트�그리드�기술동향,�지능형전력망협회(2012)

[� 에너지�저장�시스템�주요�업체별�기술�수준� ]

� 국내� 기업의� 주요� 수출� 분야로는� 리튬이온전지(삼성SDI,� LG화학,� SK에너지� 등)와� 슈퍼� 커패시

터(Nesscap,� LS엠트론�등)가� 있으며�총�매출의� 90%�이상이�내수가�아닌�수출에서�발생

▪ 에너지저장� 기술� 중에서는� 리튬이온전지와� 슈퍼� 커패시터만� 수출되고� 있으며,� 다른� 기술은� 기술개

발�단계로�아직�수출이�없는�실정�

▪ 리튬이온전지는� 국내기업의� 세계시장� 점유율이� 지속적으로� 증가할� 전망이나� 레독스흐름전지,� NaS

전지,� 메탈에어전지,� 플라이휠은�국내�기술의�경쟁력을�먼저�향상시킬�필요�

▪ CAES는� 현대,� 삼성,� 두산� 등� 대기업들이� 엔지니어링� 부문의� 강점을� 바탕으로� 장기적으로는� 해외

시장�진출이�유망할�것으로�기대

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라.� 특허동향�분석

(1)� 연도별�출원동향

� 전력/전원� 제어� 시스템의� 지난� 7년(‘10~’16)� 간� 출원동향16)을� 살펴보면� 연도별로� 출원경향이�

증가,� 감소를�반복하고�있어�지속적으로�전력/전원�제어�시스템�관련�기술개발�활발

▪ 각�국가별로� 살펴보면� 미국� 출원경향은�증가-감소� 추세,� 한국은� 급격히� 증가-감소� 추세,� 유럽과� 일

본은�전반적으로�유지하는�경향을�보이고�있음

� 국가별� 출원비중을�살펴보면�미국이� 41.8%로� 최대� 출원국으로� 전력/전원� 제어� 시스템� 기술을�

리드하고� 있는� 것으로� 나타났으며,� 한국이� 26.9%,� 유럽이� 16.2%,� 일본이� 15.1%로� 비슷한�

수준의�출원비중을�보이고�있으나�최근�한국의�출원�증가추세가�두드러짐

[� 전력/전원�제어� 시스템�분야� 연도별�출원동향� ]

16)� 특허출원� 후� 1년� 6개월이� 경과하여야� 공개되는� 특허제도의� 특성상� 실제� 출원이� 이루어졌으나� 아직� 공개되지� 않은� 미공개데이터가�

존재하여� 2015,� 2016년�데이터가�적게� 나타나는�것에�대하여�유의해야�함

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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(2)� 국가별�출원현황

� 한국의� 출원현황을� 살펴보면� ‘11년� 이후� 출원이� 급격히� 증가하는� 경향을� 보이고� 있으며,� 외국

인의�출원은�미미한�것으로�판단

� 미국의� 출원현황은� ‘12년을� 기점으로� 다소� 감소추세로� 변화하였으며,� 출원인� 대부분이� 내국인�

및� 외국인�유사한�비중에�의해�출원되고�있는�특징이�있음

� 일본과� 유럽의� 출원현황은� 전반적으로� 유지되고� 있는� 추세를� 보이고� 있으며,� 출원인� 대부분이�

외국인과�내국인�유사한�비중을�보이고�있음

[� 국가별�출원현황� ]

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(3)� 투입기술�및� 융합성�분석

� 전력/전원� 제어� 시스템� 분야의� 투입기술을� 확인하기� 위하여� 특허분류코드인� IPC� Code17)를� 통

하여�살펴본�결과�전력/전원�제어�시스템�분야의�가장�높은� IPC는� H02J� 기술분야가� 940건으로�

가장�많이�차지하고�있으며,� 이어서� H01M가� 201건,� H02M가� 103건으로�다수를�차지

▪ 이외에� B60L� 62건,� G01R� 38건,� H02S� 29건,� H02P� 28건,� H02H� 27건,� H05B� 25건,� H02K�

23건�순으로�기술이�투입되어�있어�전력/전원�제어�시스템�분야에�다양한�기술이�융합되어�존재

▪ 더불어� 해당� IPC의� 특허인용수명을� 살펴보면� H01M,� H05B,� H02K� 기술분야의� 수명이� 8년으로�

가장�긴� 것으로�나타났으며,� H02M,� H02S� 기술분야는� 6년으로�가장�짧은�것으로�분석

IPC 기술내용 특허인용수명(TCT)18)

H02J 전력급전�또는�전력배전을�위한� 방식;� 전기에너지�축적하기�위한�방식 7년

H01M 화학적�에너지�전기적�에너지�직접� 변환하기�위한�방법�또는� 수단 8년

H02M

교류-교류,� 교류-직류�또는� 직류-직류변환장치�및� 주요한�또는� 유사한�전력

공급장치와�함께�사용하기�위한� 장치;� 직류� 또는�교류입력의�서지� 출력변환;

그것을�제어� 또는�조정

6년

B60L전기적�추진차량의�전기장치�또는�추진장치;� 차량용�자기적�현가�또는�부양

장치,� 차량용�전기적�제동방식�일반7년

G01R 전기변량의�측정;� 자기변량의�측정 7년

H02S적외선,� 가시광선�또는� 자외선의� 변환에�의한� 전력의� 발생,� 예.� 광전지� [PV]�

모듈을�이용하는�것6년

H02P전동기,� 발전기,� 회전변환기의�제어� 또는�조정;� 변압기�또는� 리액터�또는� 초

크코일의�제어7년

H02H 비상보호회로장치 7년

H05B 전기가열;� 달리�분류되지�않는� 전기조명 8년

H02K 발전-전기�기계 8년

[� 전력/전원� 제어� 시스템�분야� 상위�투입기술� ]

17)� 전세계적으로� 통용되고� 있는� 국제특허분류(IPC:� International� Patent� Classification)를� 통해� 특허정보� 기술분야에서� 공지기술을� 조

사할�수�있으며,� 기술� 및� 권리정보에�용이하게�접근�가능

18)� 특허인용수명� 지수는� 후방인용(Backward� Citation)에� 기반한� 특허인용수명의� 평균,� Q1,� Q2(중앙값),� Q3에� 대한� 통계값을� 제시함.�

특히�이와�같이� 산출된� Q2는� TCT(Technology� Cycle� Time,� 기술순환주기�또는�기술수명주기)라고�부름

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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� 투입기술이� 가능� 많은� H02J� 분야와� 융합이� 높게� 이루어진� 기술은� H01M� 분야로� 나타났으며,�

B60L,� H02M�분야와도�나타�융합된�기술의�건수가�높은�것으로�분석

▪ 이외에� H01M� 분야와� 융합된� 기술은� G01R,� H01G� 분야와� 융합된� 기술이� 많은� 것으로� 나타났으

며,� H02M�분야와�융합된�기술은� G05F,� B61H,� A63B� 기술로�분석

[� 전력/전원� 제어� 시스템�분야� IPC� 기술�및�융합성� ]

(4)� 주요출원인�분석

� 세계� 주요출원인을� 살펴보면� 주로� 한국의� 출원인이� 다수의� 특허를� 보유하고� 있는� 것으로� 나타

났으며,� ICT� 및�솔루션�분야의�출원인이�대부분

▪ 주요�한국� 출원인을� 살펴보면�삼성SDI,� LS산전,� POSCO� ICT,� LG전자,� 한국전기연구원�등� 전자/전기�및�

에너지�관련�업체와�솔루션�관련�업체가�다수�출원을�하고�있는�것으로�나타났으며,�이들�한국�출원인은�

주로�한국과�미국에�출원건수가�높은�것으로�나타남

▪ 그� 외,� 미국의� GENERAL� ELECTRIC� CO와� 스위스의� 글로벌� 전력� 기업인� ALSTOM이� 다수의� 특

허를�출원하고�있는�것으로�나타남

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

200

� 가장� 많은� 특허를� 보유하고� 있는� 삼성SDI의� 3극� 패밀리수가� 51건으로� 다국적으로� 시장을� 확보하며�

출원을�하고�있는�것으로�보이며,�미국의�GENERAL� ELECTRIC� CO도�58건으로�다국적�시장을�확보

� 스위스의� ALSTOM과� 미국의� UBEAM,� GENERAL� ELECTRIC이� 확보한� 특허의� 피인용지수가�

각각� 4.92,� 16.6,� 2.74로� 높게� 나타나� 기술의� 파급성이� 높은� 원천기술을� 다수� 보유하고� 있는�

것으로�분석됨

주요출원인 국가

주요� IP시장국� (건수�%) 3극

패밀

리수

(건)

피인용

지수주력기술�분야

한국 미국 일본 유럽

IP시

장국

종합

삼성SDI 한국

51 65 20 19

미국 51 2.6전력�저장�및�

관리�시스템33% 42% 13% 12%

GENERAL� ELECTRIC�

CO미국

0 59 15 36

미국 58 2.74전력�저장� 장치�

제어0% 54% 14% 33%

LS산전 한국

30 12 14 1

한국 7 0.33에너지�저장�

시스템�제어53% 21% 25% 2%

ALSTOM�

TECHNOLOGY� LTD스위스

0 18 2 29

유럽 5 4.92 전력�변환� 장치

0% 37% 4% 59%

POSCO� ICT 한국

32 0 0 0

한국 0 0.65

전력�관리�

시스템�및�

배터리�관리�

장치100% 0% 0% 0%

ROBERT� BOSCH�

GMBH독일

0 21 0 6

미국 5 0.25에너지�저장�및�

제어�시스템0% 78% 0% 22%

UBEAM� INC 미국

0 21 0 0

미국 14 16.6 무선�전력� 송신

0% 100% 0% 0%

LG전자 한국

10 4 3 4

한국 4 0.5에너지�저장�

장치�제어48% 19% 14% 19%

HITACHI� LTD 일본

0 5 12 4

일본 0 0.33전력�저장�및�

변환�시스템0% 24% 57% 19%

한국전기연구원 한국

20 0 0 0

한국 6 1마이크로그리드�

시스템�제어100% 0% 0% 0%

[� 주요� 출원인의�출원현황� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

201

(5)� 국내�출원인�동향

� 국내�출원인� 동향을�살펴보면�대기업은�삼성SDI의� 출원건수가�가장� 높게� 나타났으며,� 중소기업

에서는�넥스콘�테크놀러지의�출원건수가�높게�나타남

▪ 대기업의� 주요� 출원인은� 삼성SDI,� POSCO� ICT,� LS산전,� LG전자,� 효성� 등이� 있으며,� 중소기업의�

주요�출원인은�넥스콘�테크놀러지,� 이랜텍,� 이온,� 루비�등이�주요�출원인인�것으로�나타남

� 기업� 이외의� 주요출원인을� 살펴보면� 한국전기연구원,� 한국전력공사,� 한국전자통신연구원,� 전자

부품연구원�등� 연구소/공공기관의�출원이� 다수� 나타났으며,� 대학은� 공주대학교,� 명지대학교,� 한

국과학기술원의�출원이�높은�것으로�분석됨

[� 국내� 주요출원인의�출원�현황� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

202

5.� 중소기업�환경

가.� 중소기업�경쟁력

� 전력/전원� 제어� 시스템� 분야의� 중소기업� 경쟁력은� 기술� 분류별로� 차이가� 있으나� 하드웨어� 관련�

기술은� 중소기업이� 다수� 참여하여� 시장에서의� 역할이� 큰� 분야로� 나타났으며,� 소프트웨어� 분야� 역

시� 중소기업의� 참여정도가� 높은� 것으로� 분석됨.� 특히,� 전력/전원� 제어� 시스템은� 에너지저장장치�

내� 일부� 솔루션� 및� 부품에� 해당하여,� 대기업과� 공동연구를� 추진하기� 좋은� 분야로� 판단.� 중소기업

의�강점을�유용하게�활용할�수�있을�것으로�분석됨

기술�분류 주요�기술 대기업 중소기업 중소기업�참여영역중소기업�

참여정도

하드웨어

배터리�관리� 장치

전력�저장�시스템�스위치�

장치

Power� Control� 및�

구동회로

필터(Inductor,�

Capacitor)

Communication�

Module

삼성SDI

LS산전

LG전자

우진산전

이랜텍

넥스콘�테크놀로지

삼화전기

남전사

일렉파워

옴니시스템

전력기기,� 전기공사,�

엔지니어링◕

소프트웨어

유/무효전력�제어�기술

전력계통�연계� 저장�장치�

제어�기술(Load�

Leveling,� Peak�

Shaving용)

SOC� 및� SOH�최적화�

제어�기술

고효율�배터리�충/방전�기술

신재생에너지� BEMS� 연계�

제어� 관리�기술

대용량�전력�관리� 시스템�

기술

삼성SDI

POSCO� ICT

LS산전

LG전자

LG이노텍

LG� CNS

이랜텍

이온

루비

테스틴파워

텍스트스퀘어

맥스컴

AT�솔루션

웰즈텔레시스

맥스콤

PMS,� EMS,� PCS ◑

*� 중소기업� 참여정도와� 점유율은� 주요제품�시장에� 참여하는� 중소기업의� 참여규모와� 정도(업체수,� 비율� 등)를� 고려하여� 5단계로� 구

분� (낮은�단계:�○,�중간�단계(◔,� ◑,�◕)� 높은�단계:�●)�

[� 전력/전원�제어� 시스템�분야� 중소기업�현황� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

203

나.� 중소기업�기술수요

� 전력/전원� 제어� 시스템� 분야의� 중소기업의� 기술수요를� 파악하기� 위하여� 중소기업� 기술수요조사�

및� 중소기업청� R&D신청과제(2013~2015년)를� 분석한� 결과� 아래� 표의� 내용과� 같은� 수요들이� 다

수�있는�것으로�분석

▪ 전력/전원� 제어� 시스템� 분야� 중소기업은� 최근에� 관리� 및� 제어� 시스템� 관련된� 기술개발에� 다수� 수

요가� 잇는� 것으로� 나타났으며,� 이는� 최근� 기술� 트렌드인� ICT기술과의� 융복합� 기술에� 관심이� 높아

지고�있는�추세를�반영한�것으로�분석됨

전략제품 기술�분류 관심기술

전력/전원

제어

시스템

하드웨어스마트그리드�연계�고효율�에너지�저장시스템�개발

고효율�경제형�태양광� PCS(power� control� system)제어기�개발

소프트웨어

가정용� 비상전력� 공급을� 위한� 30kW급� 에너지� 저장� 시스템의� 지능형�

에너지�관리기술�개발

휴대�및�충전이�용이한�에너지저장장치(ESS)� 제품개선�개발

지능형�저전력�교통안내� LED조명시설물�통합� 관제ㆍ제어�시스템�개발

스마트GIS용� 광융복합-임베디드형� 제어장치와� 시스템� 상용화� 개발� 및�

적용

배전지능화� 자동화기기� 원격제어용� DC24V� 10Ah/20Ah� 모듈형�

Battery� Management� System개발

[� 전력/전원�제어� 시스템�분야� 과제신청현황�및�수요조사결과� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

204

다.� 중소기업�핵심기술

(1)� 데이터�기반�요소기술�발굴

� 전력/전원� 제어�시스템� 기술의� 특허� 및� 논문데이터�검색을�통해� 도출된� 유효데이터를�대상으로�

데이터마이닝� 기법(Scientometrics� 기법)을� 통해� 클러스터링된� 키워드의� 연관성을� 바탕으로� 요

소기술�후보군을�도출

▪ 전력/전원� 제어� 시스템� 기술의� 특허� 및� 논문� 유효데이터를� 기반으로� 키워드� 클러스터링을� 통하여�

10개의�요소기술�후보군을�도출

▪ 제품별� dataset� 구축� :� 전력/전원� 제어� 시스템� 기술� 관련� 특허/논문� 데이터를� 추출하여� 노이즈� 제

거�후� 제품별� dataset� 구축

▪ 1차� 클러스터링� :� 키워드� 맵을� 통한� 고빈도� 키워드� 확인-빈도수(tf-idf)19)가� 상위� 30%에� 해당하

는�키워드를�대상으로� 1차�추출

▪ 2차� 클러스터링� :� 1차� 클러스터링에서� 추출된� 고빈도� 키워드� 사이에서� 고연관도� 키워드를� 2차� 추

출� (고연관도�기준은�연관도수치20)가� 2이상인�클러스터로�제한)�

� 다음� 그림은� 키워드� 간� 연관네트워크를� 시각화한� 것으로,� 각� 키워드를� 나타내는� 원과� 키워드�

간의�연관도를�나타내는�직선으로�구성

▪ 각� 키워드가� 특허와� 논문� 중� 어느� 데이터에서� 도출되었는지� 원의� 색으로� 구분하였으며,� 키워드로�

도출된�클러스터는�황색음영으로�표시

▪ 키워드를� 나타내는� 원은� 고빈도의� 키워드일수록� 원의� 크기가� 크게� 표현되며,� 연관도를� 나타내는�

선은�키워드�사이의�연관도수치가�높을수록�굵게�표현

� 전력/전원� 제어� 시스템� 기술� 전략제품의� 특허․논문� 유효데이터에� 대하여� 키워드� 클러스터링� 결

과를�기반으로�요소기술�도출

� 데이터�기반의�요소기술�도출은�키워드� 클러스터링을�통해� 도출된�요소기술에�대하여�전문가의�

검증�및�조정을�통하여�요소기술을�도출

19)� 빈도수(tf-idf)� :� 각� 키워드가�출현되는�특허�또는�논문수를�의미

20)� 연관도수치:� 두�개�이상의�키워드�사이의�특허�또는� 논문수를�의미

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

205

[� 전력/전원� 제어� 시스템�분야� 키워드�클러스터링� ]

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

클러스터

01

power�

control,�

power�

distribution,�

manage,�

system

33

1.� Hierarchical� management� strategy� of� hybrid� microgrid

2.� Renewable� based� DC� microgrid� with� energy� management�

system

3.� Management� &� control� of� hybrid� power� system

4.� Ultracapacitor� integration� for� short-term� energy� management�

in� a� hybrid� system

5.� Advanced� active� power� control� considering� the� characteristics�

of� distributed� energy� resources� in� microgrid

클러스터

02

battery,�

control27

1.� Battery� energy� storage� system� with� arc� flash� protection,� energy�

conversion� system� and� protection� method

2.� Energy� storage� system� of� uninterruptible� power� supply� equipped�

with� battery� and� method� of� driving� the� same

3.� Battery� energy� storage� system

클러스터

03

ESS,�

manage,�

technology

26

1.� ENERGY� STORAGE� SYSTEM

2.� BATTERY� ENERGY� STORAGE� SYSTEM� MANAGEMENT� DEVICE�

AND�METHOD

3.� METHOD� FOR� CONTROLLING� ENERGY� STORAGE� SYSTEM

[� 전력/전원� 제어� 시스템�분야� 주요�키워드�및� 관련문헌� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

206

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

4.� Method,� device� and� circuit� for� charging� multiple� battery� packs�

of� an� energy� storage� system

클러스터

04

SOC,�

calculation,�

estimation

19

1.� A� study� of� SOC� estimation� algorithm� for� energy� storage�

Lithium� battery� pack� based� on� information� fusion� technology

2.� A� real-time� smoothing� control� strategy� with� SOC� adjustment�

function� of� storage� systems

3.� Inter-module� SoC� balancing� control� for� CHB� based� BESS� using�

multi-dimensional� modulation

4.� Real-Time� Model-Based� Estimation� of� SOC� and� SOH� for� Energy�

Storage� Systems

클러스터

05

algorithm,�

energy21

1.� Energy� storage� system� with� implemented� regulating� algorithm�

and� method� for� controlling� the� charge� levels� of� its� elements

2.� An� optimal� control� algorithm� for� borehole� thermal� energy�

storage� systems

클러스터

06

data,�

analysis23

1.� Device� and� Method� for� Transmitting� Energy� and� Data� Between�

a� Control� Unit� and� a� Position-Measuring� Device

2.� Achieving� the� Dispatchability� of� Distribution� Feeders� Through�

Prosumers� Data� Driven� Forecasting� and� Model� Predictive�

Control� of� Electrochemical� Storage

클러스터

07

power�

system,�

active

19

1.� ACTIVE� BATTERY� STACK� SYSTEM� AND�METHOD

2.� FUNCTIONALIZED� BORON� NITRIDE� MATERIALS� AS� ELECTROACTIVE�

SPECIES� IN� ELECTROCHEMICAL� ENERGY� STORAGE� DEVICES

3.� ACTIVE� MATERIAL,� ELECTRODE,� SECONDARY� BATTERY,� BATTERY�

PACK,� ELECTRIC� VEHICLE,� ELECTRIC� ENERGY� STORAGE� SYSTEM,�

ELECTRIC� POWER� TOOL,� AND� ELECTRONIC� UNIT

클러스터

08

rechargeable

,� battery,�

discharge

15~17

1.� Determining� most� energy� efficient� cooling� control� strategy� of� a�

rechargeable� energy� storage� system

2.� Manufacturing� safer� and� efficient� li� -ion� rechargeable� cells� and�

battery� systems

3.� Energy� Storage� Devices� for� Electronic� Systems:� Rechargeable�

Batteries� and� Supercapacitors

4.� Distributed� charge/discharge� control� of� energy� storages� in� a�

renewable-energy-based� DC� micro-grid

클러스터

09

building,�

energy�

managemen

t

20

1.� Intentional� islanding� of� Microgrid� by� frequency� support� with�

building� HVAC� system

2.� An� agent-based� test� bed� for� building� controls

3.� Distributed� control� of� renewable� generators� with� energy� storage

클러스터

10

error,�

detect,�

pattern

13

1.� The� development� of� technology� on� reduces� the� SOC� error� rate�

using� Hybrid� Kalman� Filter(HKF)� and� the� demonstration� its�

performance� using� BMS� platform

2.� Analysis� of� Non� Detection� Zone� for� multiple� distributed� PCS�

based� on� Equivalent� Single� PCS� using� reactive� power�

approach

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

207

No 요소기술명 키워드

요소기술01 전류패턴�분석�및�대응�오차� 최소화�제어� 기술 error,� detect,� pattern

요소기술02 충/방전� 모드�대응�최적화�제어�기술

rechargeable,� battery,�

discharge,� battery,�

control

요소기술03 배터리�관리� 장치 battery,� control

요소기술04 비상용� ESS� 운영관리�기술

ESS,� manage,�

technology,� power�

control,� power�

distribution,� manage,�

system

요소기술05 SOH� 알고리즘�기술

algorithm,� energy,�

SOC,� calculation,�

estimation

요소기술06 SOC� 및� SOH� 제어�최적화�기술SOC,� calculation,�

estimation

요소기술07 유/무효전력�제어�기술

power� system,� active,�

power� control,� power�

distribution,� manage,�

system

요소기술08통계�분석�기술� 및� 통계�데이터를

활용한�통합제어�기술� 개발data,� analysis

요소기술09 신재생에너지� BEMS� 연계�제어� 관리�기술building,� energy�

management

요소기술10 대용량�전력� 관리�시스템�기술

power� control,� power�

distribution,� manage,�

system

[� 전력/전원� 제어� 시스템�분야� 데이터�기반� 요소기술� ]

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208

(2)� 요소기술�도출

� 산업․시장� 분석,� 기술(특허)분석,� 전문가� 의견,� 타부처로드맵,� 중소기업� 기술수요를� 바탕으로� 로

드맵�기획을�위하여�요소기술�도출

� 요소기술을�대상으로�전문가를�통해�기술의�범위,� 요소기술�간� 중복성�등을�조정‧검토하여�최종�

요소기술명�확정

분류 요소기술 출처

고효율�배터리

충/방전�기술

전류패턴�분석� 및� 대응�오차�최소화�제어�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

충/방전�모드� 대응�최적화�제어�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

배터리�관리�장치 특허/논문�클러스터링

비상용� ESS� 운영관리�기술 특허/논문�클러스터링

SOC�및� SOH�

최적화�제어� 기술

SOH�알고리즘�기술 특허/논문�클러스터링

SOC�및� SOH�제어� 최적화�기술 특허/논문�클러스터링

유/무효전력�제어� 기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

신재생

에너지�설비� BEMS�

연계�제어관리

기술

통계�분석�기술�및�통계� 데이터를

활용한�통합제어�기술�개발특허/논문�클러스터링

복합�전열원�연계�및�최적

제어기술

기술/시장�분석,� 전문가�

추천

신재생에너지� BEMS� 연계�제어�관리� 기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

대용량�전력�관리� 시스템�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

[� 전력/전원� 제어�시스템�분야�요소기술�도출� ]

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209

(3)� 핵심기술�선정

� 확정된� 요소기술을�대상으로�산․학․연� 전문가로� 구성된� 핵심기술� 선정위원회를�통하여� 중소기업

에�적합한�핵심기술�선정

� 핵심기술�선정은� 기술개발시급성(10),� 기술개발파급성(10),� 단기개발가능성(10),� 중소기업� 적합

성� (10)을� 고려하여�평가

분류 핵심기술 개요

고효율�배터리

충/방전�기술

전류패턴�분석� 및� 대응�오차�최소화�

제어� 기술충전�중�전류패턴을�분석�하여�오차�최소화�제어�기술

충/방전�모드�대응� 최적화�제어� 기술빠른� 충전을� 위해� 고밀도� 전류를� 고속으로� 축적� 및�

방전시키는�제어� 기술

SOC�및� SOH�

최적화�제어�

기술

SOH�알고리즘�기술SOC� 측정오차� 최소화� 및� 수명관련� SOH� 알고리즘�

분석

SOC�및� SOH�제어�최적화�기술 전지�상태� 안정적으로�제어하는�기술

신재생

에너지�설비�

BEMS� 연계�

제어관리

기술

통계�분석� 기술�및�통계�데이터를

활용한�통합제어�기술�개발

건물에너지관리시스템(BEMS)과� 신재생에너지� 시스

템의�연계� 제어�기술

복합�전열원�연계� 및� 최적

제어기술복합�전열원�최적�제어� 관리�기술

[� 전력/전원� 제어�시스템�분야�핵심기술� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 전력전원�제어�시스템�▣� ▣

210

6.� 기술로드맵�기획

가.� 전력/전원�제어�시스템�기술로드맵

� 최종� 중소·중견기업� 기술로드맵은�기술/시장� 니즈,� 연차별� 개발계획,� 최종목표� 등을� 제시함으로

써�중소기업의�기술개발�방향성을�제시

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

211

나.� 연구개발�목표�설정

� 로드맵�기획� 절차는� 산‧학‧연�전문가로�구성된� 로드맵� 기획위원회를�통해� 선정된�핵심기술을�대

상으로�기술요구사항,� 연차별�개발목표,� 최종�목표를�도출

분류 핵심기술 기술요구사항연차별�개발목표

최종목표1차년도 2차년도 3차년도

고효율�

배터리

충/방전�

기술

전류패턴�분석�및�

대응�오차� 최소화�

제어� 기술

신뢰성�높은�

충/방전�대응�

오차� 제어�

기술

저전압형�

제어�기술

고전압형

제어�기술

자동�

충/방전�

모드� 제어�

기술�

다양한�

전류패턴에�따른�

동작제어�최적화

충/방전�모드�대응�

최적화�제어�기술

전류�변화에�

맞는�충/방전�

대응�최적화�

제어� 기술

전력�공급�

제어�성능�

향상

회생�제어�

기술

전력�공급�

및�회생�

제어�

알고리즘

전류변화에�따른�

충/방전�최적화

SOC�및�

SOH�

최적화�

제어�기술

SOH�알고리즘�기술

SOH� 측정오차�

및�수명� 유지�

알고리즘�기술

배터리의�

SOH를�

추정

알고리즘

배터리의�

측정오차�

및� 수명�

관련� SOH�

알고리즘�

분석

배터리의�

수명� 관련�

SOH�제어�

최적화�

SOC� 및� SOH

측정오차�및�수명�

유지�

SOC� 및� SOH�제어�

최적화�기술

전지�상태�

안정적으로�

제어하는�기술

-진단제어�

알고리즘

제어�

알고리즘�

및�기능적�

제어�

최적화

SOC�및� SOH

최적화

신재생�

에너지�

설비�

BEMS�

연계�

제어관리

기술

통계�분석�기술� 및�

통계�데이터를

활용한�통합제어�기술�

개발

복합�전열원

연계�및� 최적

제어

에너지소비�

가시화�

분석

통합�

DB구축�및�

신뢰성�

향상�기술

빅데이터�

구축�및�

통계� 분석

통계�데이터�

활용을�통한�복합�

전열원

연계�제어기술�

개발

복합�전열원�연계�및�

최적

제어기술

복합�전열원�

최적� 제어�

관리

실내�환경�

원격제어�

기술

실내�

모니터링�

및� 제어�

시스템

실내환경�

복합제어�

기술

복합�전열원

연계�및�최적

제어기술�개발

[� 전력/전원� 제어�시스템�분야�핵심기술�연구목표� ]

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전략제품�현황분석

스마트�배전�운용�기술

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스마트�배전�운용

정의�및� 범위

▪ ICT� 기술과� 지능형� 배전기기가� 융합되어� 배전계통을� 구성하고,� 마이크로그리드� 통합운영,� 고장예지,�

계통운영� 최적화,� 자동복구� 등의� 기능을� 가진� 첨단� 배전운영체계인� 스마트� 배전� 시스템에� 대한� 운용�

기술을�의미

▪ GIS� 기반� 고전압� 배전설비의�관리,� 센서를�내장한�배전설비의�열화상태�온라인�감시,� 정전관리�및� 손

실� 최소화� 등� 배전계통� 최적화� 운전,� 분산전원� 통합� 및� 연계� 운전,� 변전소에서� 고객까지� 전기설비�

온라인�감시�제어� 등� 다양한�기술을�포함

정부지원�정책

▪ 최근� DC송배전� 시스템을� 포함하는� 스마트� 그리드� 산업이� 미래� 신성장� 동력으로� 선정되어� 연구개발에�

많은�투자가�이루어지는�등�국가적�차원에서�추진�중

▪ 기후� 변화와� 고유가� 시대에� 필요한� 효율적인� 에너지� 관리가� 필수이며,� 전력� 생산이� 불규칙한� 신재생� 에

너지에�연결될�지능화된�전력망이�요구되는�배경에�따라�스마트�그리드�추진의�필요성�증대

▪ 산업통상자원부는� 2035년까지� 분산전원을� 지금보다� 15%� 확대,� 신재생� 에너지� 보급을� 11%� 끌어올리

겠다는�정책목표�발표

▪ 지식경제부는� 2010년� 1월�스마트�그리드�국가�로드맵을�발표하였으며,� 5대�추진�분야별� R&D�로드맵을�

수립.� 2030년까지�투자�계획�및�정책/제도�개선�방안을�바탕으로�스마트�그리드�산업�지원

▪ ‘지능형�전력망�구축�및�지원에�관한� 특별법’이�제정되어,� 스마트�그리드�조기�구축을�위한�기본� 계획�수

립,� 효율적인�운영을�위한�재원조달,� 세제지원�등�인센티브�지원�근거를�마련

▪ 그� 외,� 전기안전관리체계�정비,� 스마트�미터� 설치� 의무화� 규정� 마련,� 스마트�그리드� 적용� 건축물의�인증�

기준/절차/효율등급� 평가기준� 마련,� 분산형� 전원� 계통연계에� 대한� 기준� 및� 운영� 규칙� 마련,� 분산형� 전원

의�요금제도�마련�등�관련�제도�개선

중소기업�시장대응전략

강점(Strength) 약점(Weakness)

•�실증중심으로�추진되는� ICT�기술�및�에너지�분야�융합에�적합

•�중소기업의�높은� IT� 기술�경쟁력�및�역량

•�대기업�및�공기업과의�에너지�분야�사업�경험�보유

•�국내�스마트�그리드�및�스마트�배전�관련�산업기반�미약

•�원천기술�및�핵심기술의�부재

•�핵심�전문�인력�부족�및�기술�인프라�취약

기회(Opportunity) 위협(Threat)

•�정부차원의�지원정책�강화

•�효율적인�에너지�관리에�대한�수요�증대

•�원천�핵심기술�장벽�심화

•�중국의�기술�경쟁력�증대

•�플랫폼�단위로�기업�단위�독자�개발�한계

중소기업의�시장대응전략

➜ 국가의�중소기업�육성/지원정책과�스마트그리드�추진�정책을�기반으로�성장�기회� 발판➜ 대기업�및�공기업과의�공동연구개발�및�사업수행을�통한�핵심기술�개발➜ ICT기술과의�융복합화를�통한�스마트�배전� 시스템�개선

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

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핵심기술�로드맵

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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1.� 개요

가.� 정의�및� 필요성�

� 스마트� 배전� 운용� 기술은� ICT� 기술과� 지능형� 배전기기가� 융합되어� 배전계통을� 구성하고,� 마이

크로그리드�통합운영,� 고장예지,� 계통운영�최적화,� 자동복구�등의�기능을�가진�첨단�배전운영체

계인�스마트�배전�시스템에�대한�운용�기술을�의미

▪ GIS� 기반� 고전압� 배전설비의�관리,� 센서를� 내장한� 배전설비의�열화상태� 온라인� 감시,� 정전관리� 및�

손실� 최소화� 등� 배전계통� 최적화� 운전,� 분산전원� 통합� 및� 연계� 운전,� 변전소에서� 고객까지� 전기설

비�온라인�감시�제어�등� 다양한�기술을�포함

▪ 스마트� 배전� 운용� 기술은� 배전� 지능화� 시스템의� 차세대� 모델로� 단방향� 통신에� 머물러� 있는� 배전�

지능화�시스템과�달리�양방향�통신이�가능하다는�특징이�존재

*�출처� :� Journal� of� the� Electric�World

[� 스마트�배전�시스템�개요� ]

� 전�세계적인�유가�급등�현상과�기후변화에�따라�효율적인�에너지�관리가�필수적으로�요구되고�있으

며,�전력�생간이�불규칙한�신재생�에너지에�연결될�지능화된�전력망의�수요가�증가하고�있는�추세

▪ 이러한�추세로� 배전계통에� 태양광,� 풍력� 등� 분산전원의�연계가� 증가함에� 따라� 이를� 통합한� 배전계

통의�효율적인� 운전� 및� 분산전원의�단독운전을�허용하여�소규모� 계통의� 운영이�가능해지는�마이크

로그리드�등의�새로운�계통�운영�필요성�증대

▪ 디지털� 부하의� 증가로� 인해� 높은� 전력품질� 및� 직류서비스� 공급을� 요구하는� 고객이� 늘어날� 전망으

로,� 이에�대한�배전계통의�대응�및� 다품질�계통�운영의�필요성�증대

▪ 증가하는�분산전원과� 마이크로그리드를� 통합하고,� 높은� 전력� 품질� 및� 신뢰도를� 제공할� 수� 있는� 배

전계통으로�진화하기�위해�스마트�배전�시스템�및�운용�기술에�대한�필요성이�높아지는�추세

� 미래의�배전계통은�기존�전력계통과�태양광,�풍력발전�등의�분산전원�연계가�급증하고,� 디지털�부하

가�확대되면서�높은�신뢰도와�고품질의�전력�공급을�원하는�수용가들의�요구가�늘어날�것으로�전망

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

218

되어�스마트�배전�운용�기술의�필요성�증대

▪ 미래� 배전계통에서는� 에너지� 관리시스템을� 개발하여� 분산전원을� 통합� 운영하고,� 분산지능형� 시스

템�제어를�통해�계통�외란에�빠르게�대응,� 정전시간을�획기적으로�단출할�수� 있을�것으로�기대

▪ 전�세계적으로�분산전원을�통합하고,� 정보통신� 기술을� 응용해� 지능형� 배전망을� 구현하는� ‘인텔리그

리드(IntelliGrid)’,� ‘스마트그리드(SmartGrids)’� 등의�연구개발�프로젝트가�다양하게�진행

▪ 스마트� 배전� 운용� 기술의� 활용을� 통해� 저탄소� 녹색성장기술의� 효율적� 전력망� 연계운영� 가능.� 또

한,� ICT� 기술을�융합한�전력기술의�선진화�및�성장�동력화�가능

*�출처� :�한국전력공사�상생협력처

[� 전력� IoT� 구성� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

219

나.� 범위

(1)� 제품분류�관점

� 제품분류�관점의�스마트�배전�운용�기술은�운용�시스템�기능에�따라�다양한�시스템군으로�분류

▪ 스마트�배전�시스템�기술,� 유연전력�시스템�기술,� 스마트�전력관리�시스템�기술,� 통합�감시·제어·보

호�시스템�기술�등으로�시스템별�제품�분류

▪ ICT� 기술,� IT� 소자·부품,� 네트워크·시스템� 보안� 및� 소프트웨어� 기술을� 기반으로� 양방향� 소비자� 인

프라�및� 스마트�응용�서비스�분야에�해당되는�기술�개발�모두를�포함하는�영역

전략제품 제품분류�관점 세부기술

스마트 배전 운용 기술

스마트�배전�시스템 •AMR� DR운영시스템�및� AMI기반� DR,� 운영시스템�및� EMS연계시스템

스마트

전력관리

시스템

스마트�

네트워크

•지능형� 송전/배전,� 전력� 저장� 시스템,� 서버,� 유무선� 통신� 통합모듈,� 통합망�

시스템,�라우터

실시간

전력관리

시스템

•지능형�정보�관리�시스템,� 의사결정�지원�시스템,네트워크�관리�시스템

스마트�서비스

관리시스템

•CMD�기반� 자산관리시스템,� 서비스�운영시스템,� 서비스�인프라�감시�및�

제어�시스템,� 전력관리시스템

유연전력시스템 •전력시스템�상시�감시�및�진단�시스템,�전력시스템�실시간�제어/운영�모듈

통합�감시·제어·보호�

시스템

•통합유무선� 보안관리시스템,� 분산시스템� 통합보안� 모듈,� 실시간� 통합감

지시스템,� 보안�통합�및�지능형�보안시스템

데이터�처리� 및� 분석�

시스템•데이터�취합용�Gateway� 기술,�데이터�수집�기술,�데이터�분석�기술

[� 제품분류�관점�기술범위� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

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(2)� 공급망�관점

� 공급망� 관점의� 스마트� 배전� 운용� 기술은� 스마트� 발전/송변전,� 스마트� 계통� 운영,� 양방향� 소비

자�인프라�및� 스마트�응용�서비스�기술을�포함

▪ 공급망�기준으로�스마트� DR,� 스마트�네트워크,� 스마트�관리�시스템,� 스마트�서비스�관리�시스템,� 스마트그리드�통합�보안시스템으로�분류

▪ 스마트� 배전� 운용� 기술의� 공급망� 관점� 기술� 분류는� 배전,� 통신,� 구조� 분야에� 따라� 나뉘며,� 스마트�

응용� 서비스� 분야는� AMR� DR� 운영� 시스템,� 실시간� 네트워크� 자원관리� 및� 보안� 요소� 기술� 개발�

등의�기술을�포함�

전략제품 공급망�관점 세부기술

스마트 배전 운용

기술

스마트� DR •AMI�지능형�검침�인프라,�스마트�미터,�수요�반응�측정�기술

스마트�네트워크 •스마트�배전�통신�및�플랫폼�설계�기술

스마트�관리�시스템 •수용가�전력소비�예측�기술,� 전력품질�계측�기술

스마트�서비스�관리�

시스템•수요관리�기술,� 온라인�감시제어�시스템

스마트그리드�통합

보안시스템

•스마트그리드� DDoS� 공격탐지�기술,� 대응기술,� 실증단지�보안WG�및�

보안센터

[� 공급망�관점� 기술범위� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

221

2.� 산업환경분석

가.� 산업특징�및� 구조

(1)� 산업의�특징

� 스마트그리드는�전력망에� ICT� 기술을�접목해�전력공급자와�소비자가�양방향으로�실시간�정보를�

교환,� 에너지�효율�최적화�및�신재생에너지�통합을�가능하게�하는�차세대�전력망을�지칭

▪ ICT� 기술과� 지능형� 배전기기가� 융합된� 배전계통을� 구성하고,� 마이크로그리드를� 통합� 운영하는� 첨단�

배전운영체계인�스마트�배전�운용�기술은�스마트그리드�산업�내�전·후방산업과의�연계성이�높은�산업

▪ 스마트� 배전� 운용� 기술의� 경우,� 독자적인� 산업시장을� 구축하고� 있는� 것이� 아니라,� 스마트그리드�

시장� 내� 포함되어� 있는� 기술군으로,� 해당� 기술의� 산업� 특징은� 상위� 레벨의� 스마트그리드� 산업의�

특징�및� 구조를�분석.� 스마트그리드�산업은�기존의�전력산업에�통신�기술을�융합한�융·복합�산업

기존�전력망� � � � � � � � + ICT(Smart) =� � � � � � � � 스마트그리드

공급자�중심

일방향성

폐쇄성

획일성

실시간�정보교환

수용자�중심

양방향성

개방성

다양한�서비스

*�출처� :� 산업부(한국스마트그리드사업단)

[� 스마트그리드�산업�구성� ]

� 스마트그리드는�전력생산�및�소비되는�정보를�양방향,� 실시간으로�유통함으로써�에너지�효율을�최

적화하고,� 전력피크�발생을� 줄이며,� 소비자의�에너지�사용�정보를�통해�소비자�스스로� 에너지절감

을�유도하려는�목적

▪ 신재생� 에너지원을� 통해� 전력생산에도� 참여하여,� 전기에너지를� 소비하는� 소비자의� 역할과� 전기에

너지를�생산하는� 생산자의� 역할을� 동시에� 수행할� 수� 있어,� 에너지� 프로슈머로�모든� 사람들이� 에너

지의�생산과�소비를�담당

� 스마트그리드는�큰�틀에서� 볼� 때� 하나의� 정형화된�형태가�아니라,� 각국별로�인프라와�산업구조�그

리고�기술력의�차이로�인하여�다양한�형태로�구현되어질�수�있는�산업�

▪ 한국의� 경우� 한전을� 중심으로� 단일화된� 전력공급� 체계를� 기반으로� 전기에너지� 공급시스템이� 구성

되어� 있음.� 이러한� 기반에서� 전력설비� 산업의� 경쟁력� 강화에� 한계가� 있어� 최초에는� 전력산업의�기

술�역량�강화를�위한�기술�중심�산업�성장이�이루어짐

▪ 국내� 산업의� 경우,� 기술� 개발� 및� 검증� 중심의� 전력� IT� 사업이� 실증사업(제주도)� 기반� 조기� 가시화

를� 통한� 사업성� 발굴� 및� 검증� 중심으로� 진행.� 제주실증사업은� 스마트그리드를� 5개� 분야로� 분류하

고,� 분야에� 따라� 복수의� 컨소시엄� 사업자를� 선정하여� 개방형� 플랫폼으로� 추진하며� 경쟁을� 통한�

BM�발굴

▪ 개방형� 실증사업의� 추진은� 기존의� 독점적� 전력� 사업자� 모델에서� 새로운� 산업� 간� 융합,� 전력산업� 구조개편�등의�이슈를�촉발.�폐쇄적인�국내�전력부문의�기술혁신�과정에�보다�공개적인�성장�가능성�제공

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

222

� 스마트그리드의� 국내� 및� 해외� 산업을� 비교해보면,� 대표적으로� 미국의� 경우� 설비� 환경이� 노후화

된� 상태로� 전력망의� 비효율화가� 이슈.� 반면,� 한국의� 전력산업은� 비교적� 최근에� 설비가� 구축되

었으며,� 지속적�고도화를�통하여�최고�수준의�전력�설비를�운영하고�있는�상황

▪ 한국의� 전력공급� 체계는� 정전횟수,� 정전시간,� 배전� 손실률� 등에서� 매우� 우수한� 수준.� 프랑스,� 영국,�

미국과�비교할�때�안정적으로�전력망이�운영

▪ 한국의� 스마트그리드� 산업의� 경우,� 높은� 수준의� 전력망을� 갖추고� 있어,� 스마트그리드� 관련� 전후방�

산업을�위한�인프라�구축이�우수한�상황

� 그럼에도� 불구하고,� 최근� 도입되는� RPS제도에� 의한� 막대한� 용량의� 신재생에너지� 수용성,� 전기

자동차의�급격한�수요팽창�가능성에�대한�대비�그리고�새로운�전기수요의�창출�등으로�현재�한

국의�전력망�개선�필요성�증대

� 스마트그리드� 산업은� 추진하는� 국가의� 환경에� 따라� 각기� 다소� 다른� 특성을� 가지고� 있으나,� 시

스템�차원에서는�유사한�구조를�가지고�있음

▪ 미국의� 경우� 노후화된� 설비의� 교체와� 경제� 활성화를� 중심으로� 추진.� 유럽의� 경우는� carbon�

reduction을� 중심으로�다국가�간의�에너지의�원활한�운영을�중심으로�추진

▪ 일본의�경우에는�신재생에너지의�보급� 증가에� 따른�계통의� 안정화를� 위하여� 관련�기술을� 중심으로�

점진적으로�스마트그리드를�추구

▪ 중국의�경우�넓은�지역으로� 인한� 송전� 선로의�신규�건설�부담을� 줄이기� 위한� 풍력� 중심의�신재생에너지의�도입을�추구하고�있고�서부의�발전에너지를�동부의�산업지대로�대규모의�전력송전설비에�집중

� 스마트� 배전� 운용� 기술의� 경우,� 스마트그리드� 산업� 내� 에너지� 효율화를� 위한� 끊임없는� 수

요에�따라� ICT� 기술�및� 전력산업�기술�융합을�통해�성장하고�있는�상황

(2)� 산업의�구조

� 스마트� 배전� 운용� 분야의� 후방산업은� 전력� 산업,� ICT� 산업,� 통신� 및� 네트워크� 산업,� 전자제품�

산업으로�구성되고,� 후방산업의�대부분이�중소기업에서�독자적�개발이�아닌�협력�형태로�공존

▪ 장비의� 안정성과� 신뢰성에� 따라� 처리� 제품의� 품질을� 결정하는데� 영향력이� 높은� 문제점이� 있으므

로,� 다양한�분야의�융합에�의한�장비�국산화가�중요

▪ 후방산업에� 있어� 전기료에� 대한� 문제로� 인해� 고효율� 열처리� 장치,� 단열재와� 고효율� 지그,� 진공설

비�보급에�따른�관련�부대설비,� 플라즈마�장비�보급에�따른�전원장치에�대한�요구�증대

� 전방산업의� 경우,� 스마트� 배전� 운용� 기술을� 활용한� 스마트그리드� 응용� 서비스로� 스마트그리드�

개방형�플랫폼을�제공

▪ 크게� 광역� 상황인식,� 수요반응,� 첨단계량� 인프라,� 배전망� 관리� 서비스가� 스마트� 배전� 운용� 분야의�

전방산업에�포함

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

223

후방산업 스마트�배전�운용�분야 전방산업

전력�산업

ICT� 산업

통신�및�네트워크�산업

(통신� 인프라/� 사이버�보안)

전자제품�산업

ICT� +� 전력�산업

스마트그리드�응용� 서비스

(광역�상황인식/� 수요반응/� 첨단계량�

인프라/� 배전망�관리,� etc.)

[� 스마트�배전�운용� 분야� 산업구조� ]

� 전방산업의� 응용� 서비스를� 살펴보면,� 광역� 상황인식의� 경우,� 상호� 연결망을� 통해� 광역에� 걸쳐�

분산되어�있는�전력계통�구성요소들의�상태와�성능을�실시간으로�모니터링하는�서비스를�의미

▪ 정전� 발생에� 대비하여� 사전� 문제점� 예견� 및� 방지와� 대응� 방안을� 제공함으로써� 전력망� 구성요소들

의�움직임과�성능�관리를�최적화하는�서비스

� 수요반응� 서비스의� 경우,� 최대� 전력� 수요의� 소비� 시간� 중이거나� 전력� 신뢰도가� 위험일� 경우,�

고객들의� 에너지� 사용을� 줄이기� 위한� 서비스를� 의미하며,� 첨단계량� 인프라(AMI)는� 전력� 회사

들이�고객�사이트에서�계량기와�상호�작용할�수�있는� 1차적�수단을�의미

� 배전망�관리는� 급전선,� 변압기� 및� 네트워크로�연계된� 배전계통�구성요소들의�성능� 극대화를� 제

공하고�송전�계통과�고객�운영�통합을� ICT� 기술�기반으로�지원하는�서비스를�의미

� 스마트� 배전� 운용� 분야의� 전방산업을� 지원하기� 위해� 후방산업에� 해당되는� 통신� 인프라와� 개방

형�통신�인프라�이용에�동반되는�사이버�보안�대책이�필요

▪ 생산기반� 산업은� 타� 산업에� 비하여� 후방� 대비� 전방산업에� 대한� 파급효과가� 큰� 산업으로� 산업연구

원에서�발표한� 전후방효과�비교분석을� 살펴보면� 생산기반� 산업은� 감응도� 2.55,� 영향력� 1.38로� 그�

차이가�화학,� 전기전자,� 일반기계,� 정밀기계�산업에�비하여�전방�파급효과가�큼

▪ 그러나� 생산기반� 산업은� 기술‧장비� 집약산업으로� 후방산업의� 영향력도� 매우� 높은� 산업으로� 전방산

업의�수요를�충족하기�위한�기술개발을�뒷받침해줄�수�있는�장비,� 소재�등의�확보가�매우�중요

나.� 경쟁환경

� 스마트그리드� 산업의� 세계� 시장은� 글로벌� 전력� 업체인� ABB,� ALSTOM,� SIEMENS,� GE와� 일본

의� TOSHIBA,� MITSUBISHI� ELECTRIC이� 주도하고�있으며,� 최근�중국의�적극적인�정부�지원�하

에�전력�운영사�및� 민간기업이�빠르게�성장하고�있는�추세

� ABB는�전력�및� 자동화�기술�분야의�선도�기업으로서�전력제품,� 전력시스템,� 산업자동화,� 저압제

품,� 공정자동화� 5개의� 글로벌� 사업본부로� 구성됨.� 특히� 초고압� 직류송전에� 사용되는� HVDC� 케

이블� 기술의� 개발로� 2014년� 세계� 100대� 혁신기업에� 선정되는� 등� 전력� 기술� 및� 산업� 자동화�

분야의�글로벌�리더로�자리매김

▪ 최근�스마트�배전반�및�유니기어�디지털�스위치�기어�출시�등�스마트�배전�관련�제품에�대한�연구

개발�및� 출시를�지속하며,� 전력�산업�내� 경쟁력을�강화하고�있는�추세

▪ ABB의� 전력시스템� 사업본부는� 발전� 플랜트� 건설� 및� 시스템� 교체� 및� 정비.� 송배전,� 전력품질� 및�

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

224

전력� 계통� 관리� 자동화� 분야에서� 세계� 시장을� 선도하고� 있음.� 또한,� 그리드의� 지능화� 및� 신뢰성�

향상과� 발전� (Power� Generation)� 및� 송전,� 계통� 관리(Network� Management),� 변전소

(Substations),� 그리드�시스템(Grid� Systems)등을�대상으로�사업을�진행하고�있음

� ALSTOM은� 다국적� 운송� 및� 발전� 설비/전력� 기술� 분야의� 선도� 기업으로서� 발전,� 전력망(전기�

그리드),� 운송� 3개의�글로벌�사업본부로�구성

▪ ALSTOM의�전력망(전기�그리드)� 사업본부는�혁신적인�전력�전자� 솔루션을�통한�전력�그리드를�활

성화시킴

▪ 스마트�그리드�및� 초고압직류(HVDC)용� 전류형� 컨버터(LCC)� 및� 전압형� 컨버터(VSC)� 솔루션,� 스마

트� 제어� 시스템,� 그리드의� 새로운� 직류� 회로� 차단기,� 변전소(Substations),� 그리드� 시스템(Grid�

Systems)� 등을� 대상으로� 사업을� 진행하고� 있음.� 최근� 미국의� GE가� ALSTOM의� 에너지부문� 인수�

예정으로�향후�전력�분야�시너지�효과가�기대됨

� SIEMENS는�세계적인�전기·전자�선도기업으로�발전,� 송·배전,� 스마트�그리드�솔루션,� 전력�에너

지의� 효율적인� 솔루션뿐만� 아니라� 해상� 및� 복합� 화력발전� 터빈� 등의� 친환경� 기술� 사업을� 운영

하고�있음

▪ SIEMENS의� 스마트그리드� 솔루션은� 지능화� 배전� 전력망� 극대화.� 최적화된� 에너지� 관리� 제품군을�

통해�개방적이고�유연한�구조의�솔루션을�제공

▪ 전력화� 및� 송·배전을� 위한� 솔루션� 개념인� 통합� 자동화� 전력� 시스템을� 통해� 적용.� 자체� 소프트웨어를�

사용하여�전력망의�기본�입안�단계부터�설치,�운전�및�서비스에�이르기까지의�턴키�솔루션을�제공

� 중국의�전력� 산업은� 정부의� 적극적인�진원과� 글로벌� 기업의� 기술협력을�바탕으로,� 빠르게� 성장

하고�있으며�스마트그리드�및�스마트�배전�운용�기술�또한�빠르게�성장�중에�있음

▪ 중국의� SGCC(State� Grid� Corporation� of� China)는� 중국� 국가전력회의� 일부� 부서를� 기반으로�

2002년� 12월� 설립된� 국가지주회사로� 송·배전� 전력망� 구축과� 운영하여� 전력을� 공급하는� 초대형�

기업.� 2014년도� Fortune� Global� 500에� 선정(7위)되는� 등� 세계적인� 기업으로� 발돋움한� 중국� 최

대의�전력�운영사임

▪ SGCC는� 중국의�전력망� 인프라�구축�투자� 및� 스마트그리드�시장을� 3단계�프로젝트에�의하여�주도�

및� 운영.� 3단계� 프로젝트는� ‘1特4⼤’전략으로� ‘Strong� Smat� Grid’를� 2020년까지� 전면� 건설할� 계

획.� 또한,� SGCC에서는� 2020년까지� 총� 4조� 위안을� 투자하여� 발전,� 송전,� 배전,� 전력사용,� 전력제

어� 등에� 정보화,� 디지털화,� 자동화,� 양방향화의� 스마트그리드� 구축� 계획� 확립� 및� 시행할� 예정.� 이

에�따라,� 스마트�배전�운용�기술에�대한�기술투자�증대

� 국내의�경우,�한국전력공사가�발전,�시장,�송전,�배전,�판매�등�전력산업�전체를�실질적�지배하는�수직

적�통합�전국�독점체제

▪ 스마트그리드� 산업� 특성상� 중소기업이� 독자적으로� 사업에� 참여하기는� 어려운� 상황이며,� 주로� 한국

전력공사를�중심으로�중소기업�협력연구개발이�진행되는�추세

▪ 2016년� 한국전력공사의� 스마트� 배전� 운용� 관련� 협력연구개발� 공모를� 살펴보면,� IoT기반� 자

진단형� 친환경� 가스절연� 지상개폐기� 개발,� IoT기반� 자기진단형� 친환경� 가스절연� 가공개폐기,�

스마트센서�내장형�자기진단�주상변압기�등� 부품단위별�연구개발이�진행되고�있음

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

225

▪ 지능형� 전력� 설비의� 고장예지� System� 개발에� 참여한� (주)에디테크,� AMI� 검침용� 하이브리드� 슬레

이브�모뎀�개발에� (주)아이티에스엠,� IoT기반�자기진단형�친환경� 가스절연�지상개폐기�개발에�인텍

전기전자(주),� IoT기반�자기진단형�친환경�가스절연�가공개폐기�개발에� (주)비츠로테크,� 스마트센서�

내장형� 자기진단� 주상변압기� 개발에� 주식회사� 파워맥스,� 홀� 센서를� 이용한� 스마트� 분전반� 개발에�

휴론社�등이�참여하고�있음

▪ 이에� 따라,� 경쟁상황은� 한국전력공사와의� 협력연구개발에� 대한� 입찰� 경쟁으로� 볼� 수� 있으며,� 독립

적인�경쟁으로�해석하기에는�산업�규모�방대함

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

226

구분 경쟁환경

기술분류스마트�배전

시스템

스마트�전력관리

시스템

유연�전력

시스템

통합�

감시·제어·보호

시스템

데이터�처리�및

분석�시스템

주요�품목�및�

기술

AMR�

DR운영시스템�

및� AMI기반�

DR,� 운영시스템�

및�

EMS연계시스템

전력�저장�

시스템,� 유무선�

통신�통합모듈,� �

라우터,� �

네트워크�관리�

시스템,� 서비스�

운영시스템,�

서비스�인프라�

감시�및�제어�

시스템

전력시스템�상시�

감시�및�진단�

시스템,�

전력시스템�

실시간�

제어/운영�모듈

통합유무선�

보안관리시스템,�

분산시스템�

통합보안�모듈,�

실시간�

통합감지시스템,�

보안�통합�및�

지능형�

보안시스템

데이터�취합용�

Gateway� 기술,�

데이터�수집�

기술,� 데이터�

분석�기술

해외기업

SIEMENS,

HITACHI,

MITSUBISHI�

ELECTRIC,

ALSTOM,

ABB

ALSTOM,

SIEMENS,

ABB,

TOSHIBA,

PANASONIC

ALSTOM,

SIEMENS,

ABB

ABB,

ALSTOM,

SIEMENS,

TOSHIBA

GENERAL�

ELECTRIC,�

PANASONIC,�

PHILIPS,

NTT,

GREEN

국내기업

포스코� ICT

삼성SDI

LS� 산전

한전KDN

한국전력공사

S.E.T

케이디파워

신한기전

태양전기

파라곤

포스코� ICT

삼성SDI

LS� 산전

LG� CNS

한전KDN

한국전력공사

케이디파워

대원전기

이공전기시스템

루텍

아이티에스엠

포스코� ICT

삼성SDI

LS� 산전

한전KDN

한국전력공사

케이디파워

동보파워텍

지투파워

다이렉

포스코� ICT

삼성SDI

LS� 산전

한국전력공사

케이디파워

다솔전자

레이시온

에디테크

비츠로테크

인텍전기전자

포스코� ICT

삼성SDI

LS� 산전

한전KDN

SK텔레콤

LG� CNS

한국전력공사

이노그리드

[� 제품분류별�경쟁자� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

227

다.� 전후방산업�환경

� 전방산업인�전력산업은�현재� 6개의� 발전회사와�민간발전회사,� 구역전기사업자가�전력을� 생산하

고,� 한국전력공사는� 전력거래소에서� 구입한� 전력을� 송배전망을� 통해� 전력을� 수송하여� 일반고객

에게�판매하는�체제로�운영

▪ 국내의� 전력산업은� 한국전력공사를� 중심으로� 정부,� 대기업� 및� 중소기업� 등과� 연구개발� 협력을� 통

해� R&D� 발전이�진행되고�있는�특징이�존재

▪ 스마트그리드� 산업은� 그린� ICT� 기반의� 에너지� 효율성을� 향상시키는� 산업으로,� 기존의� 전력산업에�

ICT� 산업을�융합한� 산업으로� 정의.� 전력산업은�과거� 공급자�중심의� 시대에서�현재� 소비자� 참여�시

대의�특성을�가지고�있으며,� 앞으로는�전기�중심�에너지�시대로�나아갈�것으로�추정

*�자료� :�한국전력공사�지식센터�전기자료�내�국내�전력산업

[� 국내�전력산업�구조� ]

� 우리나라� ICT� 산업은� 시장� 침체기에� 있는� HW� 생산� 비중이� 높으며� ’12년� 이후� 성장세가� 둔화

되고�있는�추세

▪ 최근�휴대폰�등� 국내� ICT� 산업�주력�부문에서도�샤오미�등� 중국�기업이�급성장하고�수출과�시장점

유율�및� 기업�이익이�감소하면서� ICT� 산업�위기론이�대두,� 점차�확대

� 후방산업인� 스마트그리드� 응용� 서비스� 산업은� 스마트그리드� 개방형� 플랫폼� 내� 제공� 가능한� 응

용�서비스로,� 스마트�배전�운용�기술을�바탕으로�첨단�배전운영체계를�구축

▪ 단방향� 통신에� 머물러� 있던� 배전� 지능화� 시스템과� 달리� 양방향� 통신이� 가능한� 특징을� 바탕으로,�

배전망� 관리,� 수요반응,� 첨단계량� 인프라(AMI),� 실시간� 모니터링을�바탕의� 광역� 상황인식� 등의� 서

비스�개발이�활성화

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

228

3.� 시장환경분석

가.� 세계시장

� 컨설팅� 기관인� Zpryme에� 따르면,� 세계� 스마트� 배전� 운용� 기술� 시장이� 중국,� 브라질,� 인도와�

같은� 신흥국가들의� 스마트그리드� 투자에� 의해� 촉진될� 것으로� 전망.� 현재� 스마트� 배전� 운용� 시

장의�성장은�북미�지역이�선도하고�있는�추세

▪ 스마트그리드�세계�시장은� ABB,� Siemens,� GE,� Itron� 등이�전체�시장의� 50%�이상을�점유

� 전� 세계적으로� 2015년� 기준,� 11,108백만� 달러의� 시장� 규모에서,� 연평균� 25%의� 높은� 성장률

을�바탕으로� 2020년까지� 33,900백만�달러�규모까지�성장할�것으로�전망

(단위 : 백만 달러, %)

구분 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20CAGR

('15~'20)

세계시장 11,108 13,885 17,356 21,696 27,120 33,900 25

*�자료� :� Global� Distribution� Automation�Market� Value� by� Region,� 2012-2020,� Zpryme

[ 스마트 배전 운용 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

� DC배전� 아시아� 시장� 중� DC� Off-Grid/Bad� Grid� Telecommunications� 분야의� 시장� 규모를�

살펴보면,� 현재� DC배전을� 주도하고� 있는� 분야로� 아시아� 시장의� 경우,� 2015년� 기준� 1,260백

만� 달러로� 전� 세계� 해당� 기술군� 시장의� 45%를� 차지하지만,� 2024년� 기준� 약� 710백만� 달러,�

40%�비중을�차지할�것으로�전망

▪ 중국� 시장의� 경우,� 2015년� 기준� 1,033백만� 달러의� 시장규모를� 형성하고� 있는� 것으로� 추정되며,�

2024년� 기준� 582백만� 달러의� 시장을� 형성할� 것으로� 예상.� 통신� 타워� 인프라� 구축이� 포화상태에�

도달하여�성장률은�감소할�것으로�전망

*�자료� :� Navigant� Research,� 2015

[� DC� Off-Grid/Bad� Grid� Telecommunications� 시장� 규모� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

229

나.� 국내시장

� 국내� 스마트� 배전� 운용� 기술� 시장규모는� 2015년� 기준� 7,527억� 원으로� 추산되며,� 연평균� 성장률은�

26%로�세계�시장과�마찬가지로�국내�시장의�고성장을�유지하여,� 2020년에는� 2조� 4천억�원�규모의�

시장으로�성장할�것으로�예상

▪ 해당� 시장규모는� 국내� 스마트그리드� 산업� 내� 지능형� 전력망� 분야,� 지능형� 소비자� 분야,� 지능형� 서

비스�분야의�시장�규모를�합산한�것으로,� 전체�스마트그리드�산업�중� 지능형�전력망� 73.5%,� 지능

형�소비자� 22.1%�그리고�지능형�서비스� 0.9%의�비중을�차지하고�있음

(단위 : 억 원, %)

구분 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20CAGR

('15~'20)

국내시장 7,527 9,486 11,956 15,060 18,972 24,125 26

*� 자료� :� 스마트그리드�기술� 개발동향과�산업전망,� ISSUEQUEST,� 2015� 내� 국내� 스마트그리드� 시장� 중� 지능형� 전력망,� 지능

형�소비자,�지능형�서비스�분야의�전체�비중� 95%를�적용하여�추정

[ 스마트 배전 운용 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

� 국내� 스마트그리드� 시장은� 매년� 26%의� 높은� 성장률을� 바탕으로,� 2020년� 기준� 약� 2조� 8천억�

원의�규모로�성장할�것으로�전망

▪ 지능형� 전력망� 분야가� 스마트그리드� 내� 가장� 큰� 시장규모를� 차지하며,� 연평균� 22.7%� 수준으로�

성장해� 2020년� 시장규모는�약� 1.5조�원에�달할�것으로�분석

▪ 지능형� 소비자� 분야에서는� AMI� 및� xEMS� 설치의� 증가,� 지능형� 서비스� 분야에서는� 전력수급� 안정

과�전력소비�감축을�위한�솔루션(DR� 보급)을� 중심으로�시장이�성장할�것으로�전망

▪ 아시아� 시장에서도� SIEMENS,� GE,� TOSHIBA,� ABB,� Schneider,� IBM,� Osaki� Electric� 등� 글로벌�

대기업의�점유율이� 70%�이상

*�자료� :� 스마트그리드�기술�개발동향과�산업전망,� ISSUEQUEST,� 2015

[� 국내�스마트그리드�시장규모�및� 전망� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

230

다.� 무역현황

� 스마트� 배전� 운용� 기술의� 시스템별� 품목� 단위의� 무역현황을� 분석하는데� 한계가� 있어� 수출품목�

중� 전기� 및� 에너지� 관련� 제품� 품목의� 무역현황을� 살펴보았으며,� 수출량에� 비하여� 수입량이� 급

격히�감소하는�추세

▪ 스마트� 배전� 운용� 기술의� 수출현황은� ‘11년� 4억� 500만� 달러에서� ’15년� 5억� 달러� 수준으로� 소폭�

증가하였으며,� 수입현황은� ‘11년� 8억� 2,500만� 달러에서� ’15년� 1억� 4,200만� 달러� 수준으로� 감소

하여�무역수지�흑자폭이�대폭�증가

▪ 최근� 5년(‘11~’15년)간� 연평균� 성장률을� 살펴보면� 수출금액은� 5.4%로� 증가하였으며,� 수입금액은�

-35.6%로�감소한�것으로�나타남�

� 무역특화지수는� ‘11년(-0.34)부터� ’15년(0.56)까지� 증가한� 것으로� 나타나� 점차� 수출특화상태로�

국내� 기업의� 수출량이� 증가하고� 있는� 것으로� 나타났으며,� 국내의� 스마트� 배전� 운용� 관련� 시스

템�및� 제품의�해외시장진출이�활발하게�이루어지고�있는�것으로�분석

(단위 : 천$)

구분 ‘11 ‘12 ‘13 ‘14 ‘15CAGR

('11~'15)

수출금액 405,385 481,679 653,954 823,280 500,313 5.4%

수입금액 825,893 505,708 225,257 371,392 142,308 -35.6%

무역수지 -420,508 -24,029 428,697 451,888 358,005 -

무역특화지수* -0.34 -0.02 0.49 0.38 0.56 -

� *� 무역특화지수� =� (상품의�총수출액-총수입액)/(총수출액+총수입액)으로�산출되며,� 지수가� 0인�경우�비교우위는�중간정도이며,� 1

이면�완전�수출특화상태를�말함.�지수가� -1이면�완전�수입특화�상태로�수출물량이�전혀�없을�뿐만�아니라�수입만�한다는�뜻

� *�자료� :� 관세청�수출입무역통계�HS-Code(6자리�기준)�활용

[ 스마트 배전 운용 기술 관련 무역현황 ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

231

4.� 기술환경분석

가.� 기술개발�트렌드

◳ ICT� 기술과�융합으로�전력계통의�지능화�추진�

� 스마트그리드는� 양방향� 통신,� 고성능� 센서� 및� 분산� 컴퓨팅을� 이용하여� 효율성,� 신뢰도,� 안정성

을� 향상시키기�위한� 변환된� 전력망을�의미하며,� 이를� 통하여� 경제성을�높이고� 이산화탄소�저감

을�목표로�함

▪ 이를� 목표로,� 기존의� 전력기술과�정보통신기술을�융합하여� 전력계통을� 지능화하는�연구� 추진.� IT기

술과� 전력전자� 기술을� 전력시스템에� 융합해� 분산전원의� 급속한� 확대로� 복잡해져가는� 현재의� 전력

계통을� ‘안정성(Security)’,� ‘고품질(Quality)’,� ‘고신뢰도(Reliability)’,� ‘가용성(Availability)’을� 가진�

자기복구형(Self-healing)� 계통으로�진화시키는�비전을�바탕으로�연구개발�진행�중

▪ 미래�디지털� 사회를� 지원하는� 고품질,� 고신뢰도를� 갖춘� 지능화된� 전력� 인프라� 구현을� 위해� 전력시

스템� 전� 분야에� 대한� 데이터� 교환,� 연계,� 통합� 등을� 위한� 개방형� 표준� 기반의� 아키텍처를� 설계하

는� 인텔리그리드(Intelligrid� Architecture),� 분산전원� 객체모델� 및� 정보교환� 인터페이스� 설계를� 위

한� DER/ADA(Distributed� Energy� Resources� for� Advanced� Distribution� Automation),� 고객과�

전력망� 및� 전력시장과의� 포털� 솔루션을� 연구하는� 수용가� 포털(Consumer� Portal)� 및� 실시간� 계통�

해석�및� 예측(Fast� Simulation� and� Medeling)� 등의�연구�진행

▪ 유연한�배전계통,� 개방형� 표준� 통신시스템� 등이� 구현된� 차세대� 배전� 자동화� 시스템의� 개발을� 목적

으로,� 신배전망� 구성기술,� 정보통신� 표준화� 기술,� 전력전자� 응용� 기술,� 지능형� 배전망� 감시� 시스템�

및�신배전망�제어기술�개발�등의�연구개발�추진

구분 과제명 수행기관 연구분야 주요�사항

미국

IntelliGrid EPRI 송배전/� 분산전원

-� IntelliGrid� 아키텍처�설계

-� 수용가�포털

-� 실시간�계통�해석

ADA

(Advanced�

Distribution�

Automation)

EPRI 배전/� 분산전원

-� 차세대�배전자동화

-� 센서� 및� 감시시스템

-� 배전� 계통�보호/제어

GridWise 에너지부 배전/� 분산전원-� 배전� 선로�지능화

-� 배전� 선로�상호운용성

유럽 SmartGridsEuropean

Commission송배전/� 분산전원

-� 수용가와�양방향�서비스

-� 전력망의�효율성�향상

-� 전력망의�안정성�향상

[� 스마트�배전�시스템�지능화�연구개발�프로그램� ]

� 배전�자동화�시스템의�단말�장치와�원격검침시스템의�스마트�미터는�현장�설비�감시를�위해�센

서를� 내장한� 장비들로써,� 전력계통을� 구성하는� 전신주와� 변압기와� 같은� 다양한� 설비들을� 원격�

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

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관리하기�위해서는�여러� 타입의� 센서들이�대상� 서비스를�중심으로� 활용될� 것이며,� 이러한� 센서

들의�설치�및� 제어를�위해� ICT� 및� IoT� 기술을�적용한�표준화된�관리�체계�필요

� 실시간� 배전계통� 해석� 및� 제어를� 위한� 구간부하� 추정방법,� 스마트� 배전시스템개발과� 관련하여�

시스템의� 정의/� 시스템의� 요구기능/� 시스템� 구성안에� 대한� 설계안� 등의� 연구도� 지속적으로� 진

행되고�있는�추세

◳ 전력�산업�내�빅데이터�분석�기법의�적용�

� 스마트�배전�시스템�내�다량의�데이터가�축적되면서,� 대용량�데이터를�수집�및�처리하고,� 분석하는�

빅데이터�분석�기술을�에너지�및�전력�산업�내�적용하는�연구개발�시도가�이루어지고�있는�추세

▪ 전력� 산업에서도� AMI� 구축에� 의한� 스마트� 미터� 보급,� 전력망� 운영을� 위한� 지능형� 센서� 설치,� 신

재생�에너지의� 공급�등� 스마트그리드의�확산에�따라� 발생되는�대량의�데이터를� 효율적으로�관리하

고,� 이렇게� 얻어진� 대량의� 데이터로부터� 새로운� 부가가치를� 창출하고자� 점차� 빅데이터에� 대한� 관

심이�높아지는�추세

▪ 특히,� 대용량� 데이터베이스에� 존재하는� 데이터간의� 관계(혹은� 패턴,� 규칙)� 등을� 찾아내고� 모형화해서�

의사결정을�돕는�유용한�정보로�변환하는�일련의�과정인�데이터마이닝�기법이�활용되고�있는�추세

▪ 에너지소비� 관리� 서비스를� 위한� 데이터마이닝� 기법� 선정� 및� 모델� 구축.� 수용가(가정,� 빌딩,� 공장�

등)� 건물� 내� 에너지� 사용� 데이터를� 근거로� 에너지소비모델을� 구축.� 에너지� 소비관리를�위한� 웹� 서

버를�구축.� 에너지소비비교,� 에너지소비�요인분석�및� 에너지절약방안�제안�등의�서비스�구현

*�자료:� 2011�대한산업공학회�추계학술대회

[� 에너지�분야�내�수요예측에�활용되는�데이터�마이닝�기법� ]

� 또한,� 수요관리� 예측,� 전력소비� 예측,� 신재생� 에너지� 발전예측� 등� 데이터를� 바탕으로� 한� 예측� 기술에�

대한�연구개발이�활발히�진행되고�있으며,�이러한�예측을�통해�효율적인�에너지�운용이�가능하게�됨

▪ 대표적으로�전력�총� 수요�데이터와� 기상�정보�데이터�및� 사회적�이벤트�데이터가�가지는� 연관관계

를�분석/분류하여,� 예외적인�온도,� 태풍�등의�기상�정보와�특수�공휴일�등�불규칙한�사회적�이벤트

가� 수요예측에� 미치는� 영향을� 분석하고,� 이를� 바탕으로� 기상� 및� 불규칙한� 사회적� 이벤트를� 전력�

수요�예측에�반영한�알고리즘을�구현하는�연구개발이�진행�중

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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� 전력�산업에�있어�빅데이터는�현재�활용�초기�단계로서�스마트�미터�데이터를�활용한�서비스에�

집중되고� 있지만,� 점차� 수요예측,� 설비� 유지보수� 및� 고장예방,� 전력망� 운영·계획� 등에� 활용� 범

위가�확대되고�있는�추세

◳ 에너지�효휼화�연구�추진

� 스마트� 배전� 운용� 기술과� 관련하여� 다양한� 에너지� 효율화를� 위한� 연구가� 활발히� 진행� 중이며,�

대표적으로� DC전원을�활용한�인터넷�데이터�센터�구축이�해당됨

▪ 미국� 로렌스� 버클리� 국립연구소(LBNL)에서는� DC전원을� 이용한� 데이터� 센터� 구축에� 대한� 실증시

험을� 수행.� 데이터� 센터의� 교류� 및� 직류� 급전� 시스템에� 대한� 논쟁이� 많으나,� 최근에는� 직류� 급전�

시스템을� 적용하는� 추세.� LBNL의� 경우,� 데이터� 센터의� 전력공급을� 기존의� 3단계의� AC/DC� 변환

단계를� 1단계로� 간략화하여� 약� 20%의� 에너지� 효율을� 높이고,� 전력설비� 투자비용을� 절감하는� 데

이터�센터�성능�향상을�검증

� 전력� 관련� 기업들뿐만� 아니라,� IT업계의� 글로벌� 업체들� 또한� DC배전을� 통한� 데이터� 센터� 구축

에�투자�및� 연구개발을�활발히�하고�있는�추세

▪ DC배전을� 통한� 데이터� 센터� 구축에� 신재생� 에너지� 및� PHEV를� 활용하여� 다양한� DC배전� 토폴로

지를�실증하여�에너지�효율�및� 환경적인�측면을�고려한�데이터�센터�운영

� 데이터�센터의� 경우,� 미국� 내� 전력�소모량을�분석한� 연구에� 따르면�시스템� 구동을� 위해� 쓰이는�

전기는� 전체� 전력� 소모량의� 34%에� 불과하고,� 나머지� 66%는� 시스템의�열기를� 식히는데�사용

됨.� 이에�따라,� 에너지�효율화를�위한�연구개발이�요구되어짐

▪ 이를� 위해,� 최근� 데이터� 센터에� 직류� 급전� 시스템을� 적용하는� 트렌드이며,� 실제로� 연구에� 따르면�

에너지� 효율을� 높이기�위해� 기존� 220V� 교류� 급전� 계통에� 대해서� 300V� 직류� 급전� 계통의� 효율이�

더� 높은�것으로�나타남.� 연구에�따르면,� 300V� 직류�급전�계통은� 220V� 교류�급전�계통에�비해�운

전� 효율이� 약� 15%정도� 개선되며,� 같은� 케이블을� 사용하는� 경우� 케이블에서의� 전압� 강하는� 50%

정도�낮아지는�것으로�나타남

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

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나.� 주요업체별�기술개발동향

(1)� 해외업체동향

� 글로벌� 전력� 업체인� ABB,� ALSTOM,� SIEMENS� 그리고� GE를� 중심으로,� 에너지� 효율화를� 위한�

연구개발에� 많은� 투자가� 이루어지고� 있는� 추세.� 또한,� 최근에는� 적극적인� 정부� 지원� 하에� 중국

이�빠르게�성장하고�있는�경향을�보임

▪ 전력� 및� 자동화� 기술의� 글로벌� 엔지니어링�그룹인� ABB의� 경우,� 마이크로그리드�배전� 제어� 시스템

/하이브리드� 발전소의� 운용� 제어� 및� 안정화를� 담당하는� ABB의� Microgrid� Plus� System� 개발� 및�

분산�전원과�마이크로그리드를�경유하는� DC� 계통�제어�기술�개발을�진행�중에�있음

*�자료:� ABB� KOREA

[� ABB� DC� 마이크로그리드� ]

� ABB는� 최근� 스마트� 배전반인�유니기어�디지털을�개발,� 유연성을� 확보하고�에너지� 효율성을�높

이고�운영비용�절감

▪ UniGear� Digital은� 전� 세계적으로�검증된� ABB� 배전반�설계를� 바탕으로�보호,� 제어,� 계측� 및� 디지

털�통신�관련�혁신적인�기능추가를�컨셉

▪ 전류� 전압� 센서를� 고압� 배전반에� 최적화하여� 통합하고,� 여기에� 디지털� 계전기� 및� IEC� 61850� 개

방형�통신기능을�결합

� ABB는� 2012년� 무선� 네트워크� 전문� 기업인� Tropos를� 인수한� 이래로� 배전� 자동화� 부문과�

AMI� 부문에�집중�

� GE는� Fuji社와� 조인트� 벤처� 기업� GE� Fuji� Meter� Co.를� 설립해� 일본� 기타큐슈� 지역에� 스마트�

미터기를� 공급하고� 있으며,� IBM은� 한국의� 제주� 실증사업과� 일본의� 기타큐슈� 스마트� 커뮤니티�

프로젝트� 등에� 참여하여� AMI와� EMS� solution을� 공급하는� 등� 아시아� 지역에서의� 점유율을� 빠

르게�확장

� 글로벌�전력�산업을�주도하고�있는�기업�중�하나인� SIEMENS는� ‘4차�산업혁명’으로�불리는� ‘스마트�

공장(제조업·IT� 결합)’� 확산을�주도하고�있으며,�전력�산업�내�빅데이터�기술�개발에�투자�활발

▪ SIEMENS는� AMI,� 배전� 시스템,� 수요� 대응� 기술� 등을� 주력사업으로� 2012년� 스마트� 미터기� 제조

회사인� eMeter를� 인수한�이후�아시아�시장에서의�영역을�확대

▪ 제조업·에너지·설비·교통·물류·빌딩� 관리·스마트� 시티·헬스케어� 등� 다양한� 분야에� IoT와� 빅데이터를�

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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결합하는�디지털화�시대의� SIEMENS� 비즈니스�모델�개발

▪ SIEMENS의� 디지털�에너지� 서비스� 분야는� 네트워크화�된� 디지털� 플랫폼을� 활용해�각� 에너지� 현장

의� 데이터를� 수집·분석하고� 잠재적� 문제를� 선별.� 이를� 통해� 수요� 공급을� 정확히� 예측해� 다운타임

(장애발생� 시� 지연시간)� 단축.� 문제가� 발생했을� 경우� 원격지원을� 통한� 문제� 해결이� 가능해� 불안정

한�환경에서도�안정적인�에너지�공급을�통한�생산성�향상에도�기여

� SIEMENS는�배전�전력망의�지능화를�극대화하는�목표로�스마트�배전�시스템�연구개발에�많은�투자

▪ SIEMENS는� 스마트� 그리드� 스위트(Siemens� Smart� Grid� Suite)라는� 업계에서� 가장� 최적화된� 에

너지관리�제품군을� 통해� 개방적이고�유연한� 구조의� 솔루션을� 제공.� 이를� 통해� 지능형� 전력망을� 위

한� 다양한� 맞춤형� 솔루션뿐만� 아니라� 새로운� 사업모델� 개발,� 전력거래의� 최적화� 및� 전력� 계통� 안

정화를�실현

▪ 스마트� 그리드� 스위트는� 전력화� 및� 송배전을� 위한� 솔루션� 개념인� 통합� 자동화� 전력을� 통해� 완성.�

통합� 자동화� 전력은� 포괄적� 범위의� 중저압� 및� 초고압� 제품,� 시스템과� 솔루션을� 기반으로� 하며,� 자

체� 소프트웨어를� 사용한� 전력망의� 기본� 입안� 단계부터� 설치,� 운전� 및� 서비스에� 이르기까지의� 전�

수명주기에�걸쳐�최적의�솔루션을�제공

� Trilliant社와� SIEMENS는� 멕시코� 연방전력공사에� AMI(지능형� 전력계량� 인프라)와� DA(배전� 자

동화)를�위한�스마트�에너지�네트워크�공급�협약

▪ 전사적� 커뮤니케이션� 네트워크는� 에너지� 손실을� 줄이고� 고객들에게� 보다� 다양한� 에너지� 선택권들

을� 주고� 해당� 국가의� 전력망을� 현대화� 하기위해� 설계된� AMI(지능형� 전력계량� 인프라)와� DA(배전�

자동화)� 두� 가지�요소�개발

▪ SIEMENS가�트릴리언트�스마트�커뮤니케이션�플랫폼(Trilliant� Smart� Communications� Platform)

에�접속해�지멘스�디지털�그리드�서비스들과�결합할�수� 있도록�하는�것

▪ 스마트� 커뮤니케이션� 플랫폼을� 통합하는� 데� 있어� Trilliant社가� 업계� 가장� 광범위한� 다양한� 기술들

(5GHz� Secure� Mesh� WAN,� 2.4GHz� Secure� Mesh� NAN,� LTE/GPRS,� 2.4GHz� RPMA)의� 포트

폴리오를�제공하기�때문에�단일�네트워크에서의�전사적�접근�실현�가능

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

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(2)� 국내업체동향

� 한국전력공사는� 2009년� 6월부터� 2013년� 5월까지� 총� 4년간� 스마트� 배전� 운영� 시스템� 사업을�

진행하였으며,� 해당�사업에는�한국전력공사와�함께�중소기업�및� 대학교가�함께�참여하여�진행

▪ 사업을�통해�개발한�스마트�배전� 운영�시스템은�다수�분산전원� 연계�및� 루프구성�배전계통의�효율

적�감시/운용/제어를�위한�운영�시스템�플랫폼�및� 관련�어플리케이션�프로그램

▪ 한전� 전력연구원에서� 주관하여,� SDMS� Application� Software� 개발을� 담당하였으며� 그� 외에� 한전�

KDN,� (주)세니온,� 기초전력연구원,�경남대,� 명지대,� 서울대,�숭실대가�참여

▪ 한전� KDN의� 경우,� 상위시스템� 설계� 및� 개발� 및� 스마트� 배전� FIED� 및� 통신장치� 개발을� 담당하였으

며,� (주)세니온은� AMI� 연계�게이트웨이�개발.� 기초전력연구원�및�다수의�대학교에서는�한국전력공사�

전력연구원과�함께� SDMS� Application� Software를�개발

▪ 운전원으로� 하여금� 현재� 상태를� 정확하게� 파악할� 수� 있는� 시스템� 및� 현재의� 문제점� 및� 미래� 시점

의�문제점�해소를�위한�방안을�제공하는�시스템을�목표로�운영

▪ 운영�목표를�위해� Platform�및� Application� Software를� 개발하였으며,� Platform의�경우,� 운영�목

표� 달성을� 위해� 필요한� 데이터(계측,� 운전원� Interface� 등)를� 공급하기� 위한� 통신,� 하드웨어� 및� 미

들웨어,� 국제표준(IEC� 61850,� IEC� 61968,� IEC� 61970� 등의�채용)을� 적용

*�자료� :� KEPCO�전기설비�기술기준�Workshop

[� 한국전력공사의�스마트�배전� 운영� 시스템�및� SW� ]

*�출처� :� Journal� of� the� Electric�World

[� 스마트�배전� 운영� 시스템�구성]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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� 국내에서는� 정부� 차원에서의� 스마트그리드� 확산사업� 정책� 시행으로� KT,� SKT� 등� 통신� 관련� 대

기업의�진출이�활발

▪ 국내� 기업들은� 제주� 실증� 사업에� 참여했던� 삼성,� LG,� 한국전력공사,� LS산전,� KT,� SKT� 등� 대기업

을�중심으로�연구개발�주도

▪ 정부가� 한전만� 소유·관리해� 온� 수용가� 전력데이터를� 개방해� 전력서비스� 민간� 시장의� 성장을� 지원.�

전력·중전기기업계가�주도한�이� 시장에�통신업계�참여�본격화

▪ 한국전력공사는� 스마트그리드� 스테이션� 구축� 사업에서� 쏠라테크,� 레보,� 엔텍시스템� 등� 중소기업과

의� ICT� 융합을�통해�중소기업�동반�성장�모델�추진

� KT와� SK텔레콤이� 정부와� 한국전력공사가� 추진하는� 스마트그리드� 원격검침인프라(AMI)� 사업에�

참여

▪ 전력선통신(PLC)칩� 업체와� 기술� 협력� 등을� 맺고� AMI용� 데이터집합처리장치(DCU)� 개발.� DCU는�

모뎀과� 함께� AMI� 사업을� 구성하는� 양대� 분야로� 최대� 200가구� 전력사용량� 데이터를� 수집해� 데이

터센터로�보내는�장치

▪ AMI� 지중(地中)� 구간과� 농어촌지역� 통신은� 한국형� 고속� PLC가� 아닌� 고속� `HPGP(HomePlug�

Green� Phy)`와� 와이선(Wi-SUN)·지그비�방식이�투입되며�도서지역에는� LTE� 적용

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

238

다.� 기술인프라�현황

� 국내�전력�산업을�주도하고�있는�한국전력공사는�중소기업�동반성장이라는�서비스를�운영�중에�있음

▪ 중소기업� 동반� 성장실에서는� 한국전력공사에서� 중소기업을� 대상으로� 지원하고� 있는� 협력연구개발

사업,� 해외마케팅사업� 등� 각종� 지원사업에� 대한� 자세한� 상담과� 기술노하우� 이전을� 통하여� 중소기

업에게�보다�실질적인�도움을�제공

▪ 지원방침은� 신기술·신제품� 및� 국산개발을� 위하여� [협력연구개발제도]를� 시행.� 전력벤처기업� 창업지

원� 제도를� 도입하여� 지식집약형�벤처기업의� 창업과� 연구� 개발� 결과의� 실용화� 촉진.� 중소기업의� 정

보화� 시스템� 구축을� 지원하고� 정부의� Inno-NET� 시스템을� 연계� 구축하여� 유정보를� 중소기업과� 공

유.� 기술·품질� 경쟁력� 강화를� 위하여� 품질인증� 획득과� 연구·시험설비� 등을� 지원하고� 연구개발� 및�

품질관리� 기술지도.� 중소기업의� 기술개발� 촉진� 및� 마케팅� 지원을� 위하여� 우리회사� 보유기술을� 무

상제공하고�해외�시장�개척을�지원

*�자료:�한국전력공사�중소기업�동반성장

[� 한국전력공사의�중소기업�지원사업�개요� ]

� 한국전력공사의� 중소기업� 지원사업� 중� 협력연구개발� 사업은� 한전의� 배전,� 송변전,� 정보통신� 분

야의�신제품·신기술·신공법�연구개발�지원�및� 개발제품�구매�형식으로�지원

▪ 10억� 원� 한도로� 지원(총� 연구비의� 85%� 이내)되며,� 기술융·복합� 과제의� 경우� 20억� 원� 한도� 지원�

(총� 연구비의� 75%�이내)

▪ 대상과제로는� 배전,� 송변전,� 정보통신� 기자재� 및� 핵심부품의� 연구개발이� 해당되며,� 신기술·신제품,�

원가절감,� 품질향상,� 국산화� 등이� 포함.� 또한,� 배전,� 송변전� 시공품질� 관련� 신기술·신공법� 및� 최신

장비�개발에�대한�지원이�가능

� 최근�스마트�배전�운용�기술�관련�시행�중인�과제와�중소기업을�살펴보면,� 하기와�같음

▪ 인텍전기전자(주)의� IoT기반�자기진단형�친환경�가스절연�지상개폐기�개발

▪ (주)비츠로테크의� IoT기반�자기진단형�친환경�가스절연�가공개폐기�개발

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

239

▪ (주)윌링스의�수요관리� Biz� 모델을�적용한�비상발전차�개발

▪ 주식회사�삐엘씨코리아의� AMI용� PLC통신�성능�향상을�위한� new� DCP� 개발

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

240

라.� 특허동향�분석

(1)� 연도별�출원동향

� 스마트� 배전� 운용� 기술의� 지난� 7년(‘10~’16)� 간� 출원동향21)을� 살펴보면� 연도별로� 출원경향이�

증가,� 감소를�반복하고�있어�지속적으로�스마트�배전�운용�관련�기술개발�활발

▪ 각�국가별로� 살펴보면� 미국의� 출원경향은� 타국가� 특허� 대비� 월등히� 출원활동이� 활발하며,� 유지� 및�

증가�후� 최근�감소�추세.� 한국,� 일본,� 유럽의�경우�유사한�수준의�출원활동을�보이며�큰� 변화�없이�

꾸준히�출원동향�유지

� 국가별�출원비중을�살펴보면�미국이� 63.8%로�최대� 출원국으로�스마트�배전� 운용� 기술을� 리드

하고� 있는� 것으로� 나타났으며,� 한국이� 14.6%,� 일본이� 11.8%,� 유럽이� 9.9%로� 비슷한� 수준

의�출원비중을�보이고�있으나�최근�한국의�출원�증가추세가�두드러짐

[� 스마트�배전� 운용� 기술�분야� 연도별�출원동향� ]

21)� 특허출원� 후� 1년� 6개월이� 경과하여야� 공개되는� 특허제도의� 특성상� 실제� 출원이� 이루어졌으나� 아직� 공개되지� 않은� 미공개데이터가�

존재하여� 2015,� 2016년�데이터가�적게� 나타나는�것에�대하여�유의해야�함

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

241

(2)� 국가별�출원현황

� 한국의�출원현황을�살펴보면� 출원활동이� 일정� 수준을� 유지하고�있는� 경향을� 보이고� 있으며,� 외

국인의�출원은�미미한�것으로�나타남

� 일본의� 출원현황은� ‘12년을� 기점으로� 감소추세에서� 최근� 유지추세로� 변화하였으며,� 출원인� 중�

약� 절반에�가까운�비중으로�외국인에�의해�특허가�출원되는�추세

� 미국의�출원현황은�타� 국가� 대비� 월등히� 높은� 출원�수준을� 보여주고�있으며,� 내국인에�의한� 출

원이�외국인보다�많지만,� 외국인에�의한�출원�역시�활발한�것으로�나타남

� 유럽의� 출원현황은� ‘10년부터� 지속적으로� 유지되고� 있는� 추세를� 보이고� 있으며,� 출원인� 중� 내

국인과�외국인에�의한�비중이�유사한�경향을�보임

[� 국가별�출원현황� ]

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242

(3)� 투입기술�및� 융합성�분석

� 스마트� 배전� 운용� 분야의� 투입기술을� 확인하기� 위하여� 특허분류코드인� IPC� Code22)를� 통하여�

살펴본� 결과� 스마트� 배전� 운용� 기술� 분야의� 가장� 높은� IPC는� HO2J� 기술분야가� 604건으로� 가

장�많이�차지하고�있으며,� 이어서� H04L가� 396건,� G06F가� 271건으로�다수를�차지

▪ 이외에� H04W� 163건,� H02B� 138건,� H04N� 132건,� H02H� 129건,� H01L� 121건,� H04B� 117건,� G01R�

105건�순으로�기술이�투입되어�있어�스마트�배전�운용�기술�분야에�다양한�기술이�융합되어�존재

▪ 더불어� 해당� IPC의� 특허인용수명을� 살펴보면� H02B� 기술분야의� 수명이� 9년으로� 가장� 긴� 것으로�

나타났으며,� H04W�기술분야는� 4년으로�가장�짧은�것으로�분석

IPC 기술내용 특허인용수명(TCT)23)

H02J 전력급전�또는�전력배전을�위한� 방식;� 전기에너지�축적하기�위한�방식 7년

H04L 디지털�정보의�전송 6년

G06F 전기에�의한� 디지털�데이터처리 6년

H04W 무선통신네트워크 4년

H02B 전력의�공급� 또는�배치�또는� 배전을�위한� 반,� 변전소,� 또는�개폐장치 9년

H04N 화상통신 7년

H02H 비상보호회로장치 7년

H01L 반도체�장치;� 다른�곳에� 속하지�않는� 전기적�고체� 장치 6년

H04B 전송 6년

G01R 전기변량의�측정;� 자기변량의�측정 7년

[� 스마트�배전�운용� 분야� 상위�투입기술� ]

� 투입기술이� 가능� 많은� H02J� 분야와� 융합이� 높게� 이루어진� 기술은� G06Q� 분야로� 나타났으며,�

G05B,� B60L� 분야와도�나타�융합된�기술의�건수가�높은�것으로�분석

22)� 전세계적으로� 통용되고� 있는� 국제특허분류(IPC:� International� Patent� Classification)를� 통해� 특허정보� 기술분야에서� 공지기술을� 조

사할�수�있으며,� 기술� 및� 권리정보에�용이하게�접근�가능

23)� 특허인용수명� 지수는� 후방인용(Backward� Citation)에� 기반한� 특허인용수명의� 평균,� Q1,� Q2(중앙값),� Q3에� 대한� 통계값을� 제시함.�

특히�이와�같이� 산출된� Q2는� TCT(Technology� Cycle� Time,� 기술순환주기�또는�기술수명주기)라고�부름

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

243

▪ 이외에� H04L� 분야와� 융합된� 기술은� G06F,� H04W,� H04B� 분야와� 융합된� 기술이� 많은� 것으로� 나

타났으며,� G06F� 분야와�융합된�기술은� G06Q,� H04W,� H04N� 기술로�분석

[� 스마트�배전�운용� 분야� IPC� 기술�및�융합성� ]

(4)� 주요출원인�분석

� 세계� 주요출원인을� 살펴보면� 주로� 일본의� 출원인이� 다수의� 특허를� 보유하고� 있는� 것으로� 나타

났으며,� 에너지�및� 전기�분야의�출원인이�대부분

▪ 주요� 일본� 출원인을� 살펴보면� HITACHI� LTD,� MITSUBISHI� ELECTRIC� CORP,� CHUGOKU� ELECTRIC�

POWER� CO� INC,� FUJITSU� LTD,� NEC� CORP� 기업이�다수� 출원을�하고� 있는�것으로� 나타났으며,� 이들�

일본�출원인은�주로�일본�자국�및�미국에�출원건수가�높은�것으로�나타남

▪ 한국�출원인으로는�한국전력공사가�상위출원인으로�나타나� 스마트�배전� 운용� 관련� 기술을�다수� 보

� 가장� 많은� 특허를� 보유하고� 있는� 미국의� GENERAL� ELECTRIC� CO의� 3극� 패밀리수가� 37건으

로� 다국적으로� 시장을� 확보하며� 출원을� 하고� 있는� 것으로� 보이며,� 대부분의� 일본� 국적� 출원인

들도� 10건� 이상의� 3극� 패밀리�특허를�보유

� 스웨덴�기업인� TELEFONAKTIEBOLAGET� LM� ERICSSON이� 확보한� 특허의� 피인용지수가� 15로�

가장�높게�나타나�기술의�파급성이�높은�원천기술을�다수�보유하고�있는�것으로�분석됨

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244

주요출원인 국가

주요� IP시장국� (건수�%) 3극

패밀

리수

(건)

피인용

지수주력기술�분야

한국 미국 일본 유럽

IP시

장국

종합

GENERAL� ELECTRIC�

CO미국

0 21 23 10

일본 37 1.2스마트�그리드�

자동�관리0% 39% 43% 19%

HITACHI� LTD 일본

0 13 28 7

일본 15 0.81자동화�배전�

관리�시스템0% 27% 58% 15%

한국전력공사 한국

40 2 0 0

한국 0 0.28배전�자동화�

시스템95% 5% 0% 0%

TELEFONAKTIEBOLAG

ET� L� M� ERICSSON스웨덴

1 33 0 8

미국 8 4.26자동화�전력�

스위치�시스템2% 79% 0% 19%

SIEMENS� AG 독일

1 19 5 13

미국 8 0.56지능형�배전�

시스템�제어3% 50% 13% 34%

MITSUBISHI� ELECTRIC�

CORP일본

0 8 25 1

일본 4 0.56배전�계통� 관리�

및�제어0% 24% 74% 3%

CHUGOKU� ELECTRIC�

POWER� CO� INC일본

1 0 33 0

일본 0 0.27배전�자동화�

시스템3% 0% 97% 0%

FUJITSU� LTD 일본

0 19 3 7

미국 19 1.64 배전�관리� 장치

0% 66% 10% 24%

NEC� CORP 일본

1 15 6 5

미국 12 0.44

배전�시스템�및�

충전�제어�

시스템4% 56% 22% 19%

ABB� TECHNOLOGY�

AG스위스

1 11 0 14

유럽 1 1

배전�자동화�

시스템�및� 이상�

감지�시스템4% 42% 0% 54%

[� 주요� 출원인의�출원현황� ]

(5)� 국내�출원인�동향

� 국내� 출원인� 동향을� 살펴보면� 대기업은� 한전케이디엔의� 출원건수가� 가장� 높게� 나타났으며,� 중

소기업에서는� (주)서전기전의�출원건수가�높게�나타남

▪ 대기업의�주요� 출원인은� 한전케이디엔,� 효성,� LS산전,� 삼성중공업,� KT� 등이� 있으며,� 중소기업의� 주

요�출원인은�서전기전,� 지투파워,� 동보파워텍,� 케이디파워�등이�주요�출원인으로�나타남

� 기업� 이외의� 주요출원인을� 살펴보면� 한국전력공사가� 스마트� 배전� 운용� 기술을� 주도하고� 있는�

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

245

것으로�나타났으며,� 대학은�한국과학기술원의�출원이�높은�것으로�분석됨

[� 국내� 주요출원인의�출원�현황� ]

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246

5.� 중소기업�환경

가.� 중소기업�경쟁력

� 스마트� 배전� 운용� 분야의� 중소기업� 경쟁력은� 기술분류별로� 차이가� 있으나� 중소기업의� 참여� 비중

이� 낮은� 분야로� 나타났으며,� 한국전력공사를� 중심으로� 정부� 차원에서의� 스마트그리드� 확산사업�

정책�시행으로� KT,� SKT� 등� 통신�관련�대기업의�진출이�활발한�것으로�분석됨

기술�분류 주요�기술 대기업 중소기업 중소기업�참여영역중소기업�

참여정도

스마트�배전

시스템

AMR� DR운영시스템�및�

AMI기반� DR,� 운영시스템�

및� EMS연계시스템

포스코� ICT

삼성SDI

LS� 산전

한전KDN

한국전력공사

S.E.T

케이디파워

신한기전

태양전기

파라곤

노아에이티에스

지능형�시스템�구축,�

운영�시스템�구축,�

EMS� 연계�시스템�

구축

스마트�

전력관리

시스템

전력�저장�시스템,� 유무선�

통신�통합모듈,� � 라우터,� �

네트워크�관리�시스템,�

서비스�운영시스템,�

서비스�인프라�감시� 및�

제어� 시스템

포스코� ICT

삼성SDI

LS� 산전

LG� CNS

한전KDN

한국전력공사

케이디파워

대원전기

이공전기시스템

루텍

아이티에스엠

칼버스인스트루먼츠

전력관리�시스템�

구축,� 에너지�솔루션�

자동화

유연�전력

시스템

전력시스템�상시�감시�및�

진단�시스템,� 전력시스템�

실시간�제어/운영�모듈

포스코� ICT

삼성SDI

LS� 산전

한전KDN

한국전력공사

케이디파워

동보파워텍

지투파워

다이렉

다이리스터제어�

직렬콘덴서,�

다이리스터제어�

제동저항,� 정지형�

동기조상기,�

다이리스터제어�

위상변환기

통합�

감시·제어·보

시스템

통합유무선�

보안관리시스템,�

분산시스템�통합보안�

모듈,� 실시간�

통합감지시스템,� 보안�

통합� 및� 지능형�

보안시스템

포스코� ICT

삼성SDI

LS� 산전

한국전력공사

케이디파워

동양이이씨

레이시온

에디테크

비츠로테크

인텍전기전자

전력설비�감시,� 보호�

및� 모니터링,� 보호�

계전기�및�

리크로져/개폐기,�

차단기�제어함

데이터�처리�

분석�시스템

데이터�취합용� Gateway�

기술,� 데이터�수집�기술,�

데이터�분석� 기술

포스코� ICT

삼성SDI

LS� 산전

한전KDN

SK텔레콤

LG� CNS

한국전력공사

이노그리드

코비정보기술

누리텔레콤

펜타시스템

이투온

하둡�인프라�구축,�

웹�개발,� 비정형�

빅데이터�분석,�

데이터�모델링,�

데이터�수집,� 데이터�

분석

*� 중소기업� 참여정도와� 점유율은� 주요제품�시장에� 참여하는� 중소기업의� 참여규모와� 정도(업체수,� 비율� 등)를� 고려하여� 5단계로� 구

분� (낮은�단계:�○,�중간�단계(◔,� ◑,�◕)� 높은�단계:�●)�

[� 스마트�배전� 운용�분야� 중소기업�현황� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

247

나.� 중소기업�기술수요

� 스마트� 배전� 운용� 분야의� 중소기업의� 기술수요를� 파악하기� 위하여� 중소기업� 기술수요조사� 및� 중

소기업청� R&D신청과제(2013~2015년)를� 분석한� 결과� 아래� 표의� 내용과� 같은� 수요들이� 다수� 있

는�것으로�분석

▪ 스마트� 배전� 운용� 분야� 중소기업은� 최근에� 배전� 시스템,� 전력관리� 시스템� 및� 빅데이터� 분석� 처리�

기술과� 관련된� 기술개발에� 다수� 수요가� 잇는� 것으로� 나타났으며,� 이는� 최근� 기술� 트렌드인� 전력산

업�및� ICT기술과의�융·복합�기술에�관심이�높아지고�있는�추세를�반영한�것으로�분석됨

전략제품 기술�분류 관심기술

스마트

배전�운용

스마트�배전

시스템

산업부문의�수요반응�스마트�그리드�시스템

ICT기반�에너지�통제관리�플랫폼�구축

AMI기반� 전력사용� 환경에서� 수용가� 주도의� 수요반응� 극대화를� 위한�

지능형�디바이스�전원관리�서비스�플랫폼�기술�개발

산업부문의�수요반응�스마트�그리드�시스템

스마트�전력관리

시스템

IoT� 기반의� 전자� 가격표시� 장치와�에너지관리시스템이� 융합된� 통합� 플

랫폼�개발

ICT기반�에너지�통제관리�플랫폼�구축

실시간� 조명� 전력� 수요� 예측� 및� 소비전력� 절감형� 스마트� 부하관제� 시

스템�개발

유연�전력

시스템

스마트� 전원� 공급장치� 생산을� 위한� 스마트그리드� 프로토콜� 적용� 기술

애로�해결

전력�케이블�탄화� 및�전력기기�접속� 방전� 상태� 감시� 기능을�내장한�전

력�품질�진단� 메타�개발

통합�감시·제어·보호

시스템

고장�전류� 감시�장치�개발

에너지� 절감을� 위한� 전력설비� 지능형� 음향진단감시� 서비스� 시스템� 개

전기안전� 보호기능이� 내장된� 태양광발전용� 채널� 감시장치� 및� 통합시스

템�개발

데이터�처리� 및

분석�시스템

스마트그리드용� IEC61850� 프로토콜�지원� 데이터�로거

IoT� 기반� 통신� 모듈을� 이용한� 전력� 계측데이터� 전송장치� 및� 전력� IT�

시스템

신재생에너지� 발전설비의� 빅데이터� 기반� 유지관리� 전략� 및� 통합관리시

스템�개발

스마트그리드� 보안� 데이터� 수집� 관리를� 위한� IOT-SSDL(Smart-grid�

Secure� Data� Logger)개발�

[� 스마트�배전� 운용�분야� 과제신청현황�및�수요조사결과� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

248

다.� 중소기업�핵심기술

(1)� 데이터�기반�요소기술�발굴

� 스마트�배전�운용�기술의�특허�및�논문데이터�검색을�통해�도출된�유효데이터를�대상으로�데이

터마이닝� 기법(Scientometrics� 기법)을� 통해� 클러스터링된� 키워드의� 연관성을� 바탕으로� 요소기

술�후보군을�도출

▪ 스마트� 배전� 운용� 기술의� 특허� 및� 논문� 유효데이터를� 기반으로� 키워드� 클러스터링을� 통하여� 11개

의�요소기술�후보군을�도출

▪ 제품별� dataset� 구축� :� 스마트� 배전� 운용� 기술� 관련� 특허/논문� 데이터를� 추출하여�노이즈� 제거� 후�

제품별� dataset� 구축

▪ 1차� 클러스터링� :� 키워드� 맵을� 통한� 고빈도� 키워드� 확인-빈도수(tf-idf)24)가� 상위� 30%에� 해당하

는�키워드를�대상으로� 1차�추출

▪ 2차� 클러스터링� :� 1차� 클러스터링에서� 추출된� 고빈도� 키워드� 사이에서� 고연관도� 키워드를� 2차� 추

출� (고연관도�기준은�연관도수치25)가� 2이상인�클러스터로�제한)�

� 다음� 그림은� 키워드� 간� 연관네트워크를� 시각화한� 것으로,� 각� 키워드를� 나타내는� 원과� 키워드�

간의�연관도를�나타내는�직선으로�구성

▪ 각� 키워드가� 특허와� 논문� 중� 어느� 데이터에서� 도출되었는지� 원의� 색으로� 구분하였으며,� 키워드로�

도출된�클러스터는�황색음영으로�표시

▪ 키워드를� 나타내는� 원은� 고빈도의� 키워드일수록� 원의� 크기가� 크게� 표현되며,� 연관도를� 나타내는�

선은�키워드�사이의�연관도수치가�높을수록�굵게�표현

� 스마트� 배전� 운용� 기술� 전략제품의� 특허․논문� 유효데이터에� 대하여� 키워드� 클러스터링� 결과를�

기반으로�요소기술�도출

� 데이터�기반의�요소기술�도출은�키워드� 클러스터링을�통해� 도출된�요소기술에�대하여�전문가의�

검증�및�조정을�통하여�요소기술을�도출

24)� 빈도수(tf-idf)� :� 각� 키워드가�출현되는�특허�또는�논문수를�의미

25)� 연관도수치:� 두�개�이상의�키워드�사이의�특허�또는� 논문수를�의미

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

249

[� 스마트�배전�운용� 분야� 키워드�클러스터링� ]

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

클러스터

01

distribution�

automation,�

network,�

power�

system

21~23

1.� Smart� integration� of� distribution� automation� applications

2.� Analysis� on� AMI� system� requirements� for� effective� convergence�

of� distribution� automation� and� AMI� systems

3.� A� dynamic� method� for� feeder� reconfiguration� and� capacitor�

switching� in� smart� distribution� systems

클러스터

02

monitoring,�

power�

distribution

19

1.� Upgrading� smart� meters� as� key� components� of� integated�

power� quality� monitoring� system

2.� A� fast� power� flow� for� real-time� monitoring� in� smart� grid�

environments

클러스터

03

computing�

device,�

power�

distribution

9

1.� Recent� developments� towards� novel� high� performance� computing�

and� communications� solutions� for� smart� distribution� network�

operation

2.� Reconfiguration� of� Smart� Distribution� Systems� with� Time�

Varying� Loads� Using� Parallel� Computing

클러스터

04

data,� smart�

distribution9

1.� A� state� estimator� for� smart� distribution� networks� with� quasi-real�

time� data

[� 스마트�배전�운용� 분야� 주요�키워드�및� 관련문헌� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 스마트�배전� 운용�▣�▣

250

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

2.� Non-technical� loss� detection� using� smart� distribution� network�

measurement� data

클러스터

05

information�

processing,�

data

15

1.� Study� on� IEC� 61970/61968� based� information� integration� for�

smart� distribution� grid

2.� Signal� and� information� processing� applications� for� the� smart�

grid

클러스터

06

sensor,�

monitoring,�

energy

17~19

1.� Node� localisation� for� wireless� sensor� networks� in� smart�

distribution� automation

2.� Smart� meters� serving� as� synchro-sensors� for� smart� distribution�

grid� applications

클러스터

07

technology,�

demand,�

energy

22

1.� Hourly� demand� response� and� battery� energy� storage� for� imbalance�

reduction� of� smart� distribution� company� embedded� with� electric�

vehicles� and�wind� farms

2.� Voltage� control� in� a� smart� distribution� network� using� demand�

response

클러스터

08

distributed�

automation15

1.� Research� and� application� of� distribution� grid� self-healing� based�

on� distribution� automation

2.� Real-time� benefit� analysis� and� industrial� implementation� for�

distribution� system� automation� and� control

클러스터

09

architecture,�

smart�

distribution

12

1.� Architecture� and� functionalities� of� a� smart� Distribution� Management�

System

2.� A� novel� agent� based� system� architecture� for� smart� grids�

including� market� and� grid� aspects

클러스터

10

distribution�

network,�

prediction

9~11

1.� Smart� grid� distribution� prediction� and� control� using� computational�

intelligence

2.� Predictive� algorithm� for� Volt/VAR� optimization� of� distribution�

networks� using� Neural� Networks

클러스터

11

methodolog

y,� energy�

grid�

technology

8

1.� Application� benefits� of� Distribution� Automation� and� AMI�

systems� convergence� methodology� for� distribution� power�

restoration� analysis

2.� Application� of� microgrid� technology� in� active� distribution�

network

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251

No 요소기술명 키워드

요소기술01 양방향� � Power� flow� 기반의�계통� 해석�기술

distribution�

automation,� network,�

power� system

요소기술02 온라인�감시제어�시스템monitoring,� power�

distribution

요소기술03 배전설비�감시를�위한�센서�기술sensor,� monitoring,�

energy

요소기술04 데이터�취합용� Gateway� 기술

information�

processing,� data,�

smart� distribution

요소기술05 전력품질�계측�기술

computing� device,�

power� distribution,�

distribution�

automation

요소기술06 분산전원�제어�기술

distribution�

automation,� network,�

power� system

요소기술07 신재생에너지�발전예측�기술computing� device,�

power� distribution

요소기술08 수용가�전력소비�예측� 기술technology,� demand,�

energy

요소기술09 설비�유지보수�및�자산관리�시스템�기술computing� device,�

power� distribution

요소기술10 스마트�배전�통신�및�플랫폼�설계�기술

distribution� network,�

prediction,�

methodology,� energy�

grid� technology

요소기술11 스마트�배전�전력�설계� � 기술architecture,� smart�

distribution

[� 스마트�배전�운용� 분야� 데이터�기반� 요소기술� ]

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252

(2)� 요소기술�도출

� 산업․시장� 분석,� 기술(특허)분석,� 전문가� 의견,� 타부처로드맵,� 중소기업� 기술수요를� 바탕으로� 로

드맵�기획을�위하여�요소기술�도출

� 요소기술을�대상으로�전문가를�통해�기술의�범위,� 요소기술�간� 중복성�등을�조정‧검토하여�최종�

요소기술명�확정

분류 요소기술 출처

설계해석�기술

양방향� Power� flow� 기반의�계통�해석�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

스마트�배전�전력�설계� 기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

스마트�배전� 통신�및�플랫폼�설계�기술 특허/논문�클러스터링

정보처리�기술

배전설비�감시를�위한� 센서�기술 특허/논문�클러스터링

전력품질�계측�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

온라인�감시제어�시스템기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

신재생에너지�발전예측�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

수용가�전력소비�예측�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

분산전원�제어�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

IEC61850기반의�보호계전기� 전문가�추천

운영관리�기술

설비�유지보수�및� 자산관리�시스템�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

데이터�취합용� Gateway� 기술전문가�추천

특허/논문�클러스터링

수요관리�기술기술/시장�분석,� 전문가�

추천

[� 스마트�배전� 운용� 분야�요소기술�도출� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

253

(3)� 핵심기술�선정

� 확정된� 요소기술을�대상으로�산․학․연� 전문가로� 구성된� 핵심기술� 선정위원회를�통하여� 중소기업

에�적합한�핵심기술�선정

� 핵심기술�선정은� 기술개발시급성(10),� 기술개발파급성(10),� 단기개발가능성(10),� 중소기업� 적합

성� (10)을� 고려하여�평가

분류 핵심기술 개요

설계해석�기술

양방향� Power� flow� 기반의�계통�해석�

기술

기존의� 화력발전� 중심의� 단방향으로� 전력공급� 기준

의� 전압� 및� 전류의� 흐름을� 분석하는� 방식에서� 국부

적으로� 구성되는� 분산형� 전원의� 도입에� 따른� 양방향�

전력�흐름을�해석하는�기술

스마트�배전�전력� 설계�기술

전력� 에너지의� 최적화를� 구현하기� 위해� 핵심설비의�

선정� 및� 안정적인� 전력공급과� 더불어� 안전을� 고려한�

설계�기술

정보처리�기술

배전설비�감시를�위한�센서�기술

구축된� 설비의� 상태를� 확인할� 수� 있는� 센서로� 다양

한� 전력기자재에� 활용하여� 상태를� 정보화� 할� 수� 있

는�기술

전력품질�계측�기술

공급되는�전력의�품질을�나타내는�전압,� 전류� 데이터

를� 활용하여� 인덱스화� 하고� 분석하여� 현재의� 상태를�

나타내는�기술

운영관리�기술

설비�유지보수�및�자산관리�시스템�기술

구축된� 전력기자재의� 수명과� 상태를� 분석하고� 플랫

폼화� 하여� 적기에� 설비를� 유지보수� 할� 수� 있고� 상태

를�관리할�수� 있는�분석�기술

데이터�취합용� Gateway� 기술다양한� 프로토콜을� 통해� 정보를� 교환하기� 위해� 사용

되는�프로토콜�변환� 및� 취합�기술�

[� 스마트�배전� 운용�분야� 핵심기술� ]

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254

6.� 기술로드맵�기획

가.� 스마트�배전�운용�기술로드맵

� 최종� 중소·중견기업� 기술로드맵은�기술/시장� 니즈,� 연차별� 개발계획,� 최종목표� 등을� 제시함으로

써�중소기업의�기술개발�방향성을�제시

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255

나.� 연구개발�목표�설정

� 로드맵�기획� 절차는� 산‧학‧연�전문가로�구성된� 로드맵� 기획위원회를�통해� 선정된�핵심기술을�대

상으로�기술요구사항,� 연차별�개발목표,� 최종�목표를�도출

분류 핵심기술 기술요구사항연차별�개발목표

최종목표1차년도 2차년도 3차년도

설계해석� �

기술

양방향� Power� flow�

기반의�계통�해석�

기술

정확도

(%)

정확도

97%

이상

정확도

98%

이상

정확도

99%

이상

Micro� 계통� 해석�

정밀도�향상

스마트�배전�전력�

설계�기술

효율향상

(%)

효율성

10%�이상

효율성

15%�이상

효율성

20%�이상

효율성�제고를�

통한� 에너지�

절감율�향상

정보처리�

기술

배전설비�감시를�위한�

센서�기술

정확도

(%)

정확도

97%

이상

정확도

99%

이상

-

다양한�설비의�

센서를�통한�

정보의�가시화

전력품질�계측�기술정확도

(%)

정확도

97%

이상

정확도

98%

이상

정확도

99%

이상

요소설비의�

전력품질�계측을�

통한�설비�신뢰성�

확보

운영관리�

기술

설비�유지보수�및�

자산관리�시스템�기술연속운전

연속운전

200시간

이상

연속운전

1000시간�

이상

연속운전

365일

이상

운전의�신뢰성�및�

데이터�분석을�

통한�투자비�절감

데이터�취합용�

Gateway� 기술신뢰성

신뢰도

98%�이상

신뢰도

99%�이상-

이� 기종�프로토콜�

설비의�데이터�

변환�신뢰성�확보

[� 스마트�배전�운용� 기술� 분야�핵심기술�연구목표� ]

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전략제품�현황분석

소규모�분산자원�중개�기술

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259

소규모�분산자원�중개�기술

정의�및�범위

▪ 소규모� 분산자원� 중개� 기술이란,� 기존의� 중앙전원이� 가지고� 있는� 대규모� 및� 장거리� 송전과� 대비되는�

개념.� 용량�기준으로는� 10MW�이하의�수요� 인근에�위치하는�자원을�총칭

▪ 소규모로� 분산되어� 있는� 발전자원을� 중개하기� 위한� 예측,� 제어,� 연계로� 분산전원� 계통연계� 기술,�

EESS� 운영� 및� 관리�기술,� 신재생원�하이브리드�출력�예측기술�등이�포함

정부지원�정책

▪ 전력산업�패러다임�변화의�요구�및�미래�전력수급�환경의�불확실성�증대에�따른�대응

▪ 에너지신산업�활성화를�위한�현시장제도�개선�및�시장플랫폼�구축

▪ 신기술�자원(신재생,� ESS,� 전기자동차�등)�확대에�따른�전력공급�신뢰도�제고방안�강구

중소기업�시장대응전략

강점(Strength) 약점(Weakness)

•� 중소기업은� 의사결정� 구조가� 유연하고� 실증중심으로�

추진되고�있는�에너지IT�분야에�적합함

•� 전력을� 기반으로� 한� 수요관리� 사업은� 중소기업을� 중

심으로�추진

•� 소규모� 분산자원은� 자원의� 특성상� 분산자원� 소유주와

의�직접적인�교감이�매우�중요함

•� 국가주도로� 추진되어� 온� 에너지산업에서� 대기업과� 공

기업의�협력업체로서�실질적인�기술개발을�주도함

•� 소규모� 분산자원은� 국가� 전력계통에서� 요구하는� 신뢰

성과�경제성�측면이�부족함

•� 소규모� 분산자원의� 거래를� 위해서는� 전력구매협약이�

필수적임

•� 중소기업의� 입장에서는� 소비자� 교섭력에� 한계� 사항이�

존재함

•� 시기적절하게� 사업에� 참여하기� 위해서는� 지속성� 있는�

기술개발이�필요

기회(Opportunity) 위협(Threat)

•�글로벌�기후변화�대응과�관련하여� �강제�이행�한경�조성

•� E-프로슈머� 분산자원� 중개시장� 도입을� 위한� 정부정책�

가이드라인

•� 저탄소형� 전력시장모델� 개발을� 위한� 전력거래소� 주관�

실증사업�추진

•�적정�투자여건�조성을�위한� CBP시장제도�개선

•� REC통합�및�양방향�시장�운영

•�실시간�전력시장�운영기반�마련

•�정확한�수요예측�및�안정적�예비력�확보�필요

•�계통취약�개소�집중관리�및�광역정전�방지대책

•�기후변화�협약에�부흥한�수급계획�체계�재편

•�실시간�수급계획�및�분석시스템�구축�필요

•�발전기�운영�효율성�재고

•�온라인�휴전계획�수립

중소기업의�시장대응전략

➜ 신재생에너지의�보급이� 확대되고�에너지신산업� 육성을� 위한� 민관� 협력이�추진되고� 있으며�에너지산업분야에서�실질적인�핵심개발역량을�보유한�중소기업의�시장� 및� 사업�참여�기회가�증대되고�있음

➜ 중소기업의� 전문화된�보유역량과�유연한� 사업운영을� 통해� 소규모� 분산전원거래를� 위한� 영업환경과� 거래시스템�기술� 환경이�조성됨

➜ ICT� 기술을� 기반으로� 한� 시장침투력을� 보유하고� 지속적인� 기술개발을� 수행한� 중소기업이� 에너지신산업분야에서�성과를�이룰� 수� 있음

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

260

핵심기술�로드맵

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

261

1.� 개요

가.� 정의�및� 필요성�

IEEE의� 분산형�전원의�정의:� 계통연계�표준화�관점

▪ IEEE� 1547TM� 2003� Standard� for� Interconnecting� Distributed� Resources� With� Electric�

Power� Systems

▪ 배전접속�기준으로�크기가�최대� 10MVA로�한정하고�있으나,� 과거� 10MVA�이상도�추진

▪ 현재�스마트그리드�계통연계접속�표준화로�발전

NYISO의�분산형�전원의�정의:� 계통운영자�관점

▪ 수용가�구내에�존재하는�자가용�발전기�및� 전력저장장치로�정의

▪ 태양광,� 열병합,� 마이크로그리드,� 풍력,� 마이크로터빈,� 비상용자가발전,� 저장장치,� 효율향상� 및� 수

요반응�포함

Ackermann� 정의:� 이론적(학술적)�관점�

▪ 배전망�및�소비자�구내에�설치된�발전설비�혹은�저장설비�기준으로,� 용량은� 300MW까지�포함

▪ 규모에� 따라,� 마이크로,� 소형,� 중형,� 대형� 분산전원으로� 정의하고� 발전자원과� 더불어� 수요측� 자원

인�부하관리�등도�분산전원의�범주에�포함

EU� 정의:� 배전계통�연계�관점�

▪ EU� Directive� 2003/54/EC� 의하면,� 분산전원(DG:� Distributed� Generation)은� 배전망에�연계되어�

있는�설비로�정의

▪ 유효전력의�공급과�부하지역�인근에서의�전력공급으로�한정

▪ 물리적으로는� 배전계통이나� 소비자� 구내� 전력계통과� 연계되는� 것으로� 규모는� 수� kW에서� 50MW�

혹은� 100MW�수준까지�포함

기타�정의:� 위키피디아�관점�

▪ 기존의�중앙전원이�가지고�있는�대규모�및� 장거리�송전과�대비되는�개념

▪ 용량�기준으로는� 10MW�이하의�수요�인근에�위치하는�자원을�총칭

▪ 분산전원의�범주로는�열병합,� 태양광,� 풍력,� 수력,� 폐기물�발전,� 에너지�저장장치�포함(CIGRE)

▪ 중앙� 계획과� 중앙� 급전이� 아닌� 자원� 가운데� 통상� 배전계통에� 연계된� 설비로� 정의.� 규모는�

50-100MW�이하(EPRI)

▪ 수� kW에서� 50MW까지의� 발전기� 혹은� 전력저장장치로서� 수용가� 인근이나� 배전계통,� 준송전계통

(sub-transmission)에� 연계되는�것으로�정의

국내�분산형�집단에너지�정의

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

262

▪ 현재�우리나라에서�명시적으로�분산�전원을�정의하고�있지는�않고�있음

▪ 제2차� 에너지� 기본� 계획에서� 분산전원의� 확대� 보급을� 6대과제의� 하나로� 목표(현재� 5%� 수준

에서� 2035년까지� 15%로�확대)로�설정하였지만�구체적인�대상을�명시한�것은�아님

▪ 다만,� 당시에는�신재생에너지,� 자가발전,� 집단에너지가�분산전원에�포함된다고�기술하였음

소규모�분산�자원(Distributed� Energy� Resource;� DER)� 정의

▪ 최종�전기사용자가�자체�전력수요의�일부� 또는�전부를�충당하기�위해� 당해�사용자의�부지�내에� 설

치하는�소규모�전력생산시설�또는�에너지저장장치

▪ DG� 기술의�소형화.� 주택용�및� 소규모�상업용으로�이용�가능한�수준까지�확대

▪ 소규모� DG�기술을�보다�큰�규모의� DG� 기술과�구분하기�위해�소규모� DG

▪ 제어가능부하(controllable� load)� 및� 전기저장장치(ESS)를� 통칭하여‘소규모�분산자원(DER)’로� 정의.�

일반적으로� 250kW�이하의�분산형�자원을� DER로�구분

� DER�보급의�기술적�난제

▪ 기존의� 대규모� 중앙� 급전� 발전기에� 비해� 높은� 건설� 단가� 및� 발전비용:� 경제적� 관점에서의� 경쟁력�

취약

▪ 일부� RES의� 경우,� 불규칙한�출력�특성�보유:� 계통�운영�시� 수요측�자원의�반영�곤란

▪ 배전망� 내� 역조류� 발생� 가능성:� 배전망� 내� 혼잡� 초래,� 적정� 수준의� 전압� 유지� 곤란� 및� 사고� 발생

시�기존의�보호�협조�체계로�해결�불가능한�상황�발생�가능

▪ 충분한�계통�연계�운전�기술�경험�부족

▪ DER� 연계시� 단순� 연계�용량� 제한� 방식(fit� &� forget)을� 적용:� DER의� 효율적� 이용제한,� 배전� 계통�

인프라에�대한�투자�비용�상승과�불충분한�투자�유인�야기

� DER�통합�운영의�필요성

▪ 기존의�대규모�중앙�급전�발전기의�역할을�대체하기�위해서는�현재의�전력�및� ICT� 인프라�개선�및�

효과적인�연계�방안�수립�필요

▪ 기존의� 중앙� 급전� 발전기� 중심의� 중앙� 제어� 개념에서� DER� 운영에� 적합한� 새로운� 분산� 제어� 패러

다임으로�변화를�의미

▪ 이는�마이크로그리드(microgrid)�및� VPP(Virtual� Power� Plant)�등의�DER�연계�전략을�통해�실현�가능� 전�세계적인� DER� 보급�확대�및� 활성화의�중요성�인식향상

▪ 개별�요소기술에�대한�지원제도�만으로는� DER의�효율적�이용에�한계

▪ 기존�대규모�화력발전� 대체를�위한� 대안으로�활용하기� 위해서는� DER� 통합운영기술의�고도화�필요�

및�도매전력�시장진입장벽을�완화�필요

▪ DER� 통합� 운영의�도매전력�시장진입� 장벽완화� 필요.� 다양한� 전력신기술의�통합운영을�통한� 시너지�

효과� 극대화를� 위해서는� 도매전력� 시장의� 기술� 중립성� 보장을� 통한� 공평한� 시장� 참여� 기회제공.�

DER� 통합� 운영� 비즈니스� 모델� 개발을� 통해,� 신규� 참여자의� 시장진입� 활성화� 및� 이에� 따른� 경쟁력�

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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강화에�대한�노력�유인.� 이를�위해서는� DER� 통합�운영에�대한�지속적인�정책�지원�마련�필요

*�출처� :� 에너지경제연구원

[� 분산형�전력공급�체계� ]

� 소규모� 분산자원은� 소비지� 또는� 인근(On-site)에� 위치한� 소규모� 발전설비로� 필요한� 전기의� 일

부�및�전부를�직접�발전하여�소비하며�남는�전력을�판매하는�새로운�형태의�전력사업자인�프로

슈머�수준에서�활용�가능한�발전자원

*�출처� :� 한국수력원자력

[� 활용� 가능한�소규모�분산자원� ]

� 신재생� 에너지� 등� 분산� 자원에서� 발생하는� 다양한� 에너지를� 시장� 또는� 개별� 수요처에� 판매할�

수� 있는�비즈니스�모델�기반의�기술�및� 인프라

▪ 에너지� 프로슈머(E-Prosumer):� 생산(Production),� 소비(Conduction)의� 합성어로� 에너지를� 직접�

생산하면서�소비를�하는�주체를�의미

▪ 이러한� 분산자원을� 전력거래소와� 같은� 에너지거래� 중개기관이나� 혹은� 도소매를� 위한� 분산자원� 중

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

264

개기관에서�거래를�할� 수�있도록�지원하는�중개거래�시스템

� 국내�초기� 시장� 활성화� 필요.� 국내� E-프로슈머*� 시장은� 협소한� 시장�규모,� 연관� 생태계� 미성숙�

등으로�시범사업�수준의�초기�단계이나�에너지신산업의�일환으로�시장�육성�추진

▪ 에너지� 산업� 특성상,� 대규모� 투자,� 장기간� 운영� 및� 관리가� 요구되므로� 에너지� 프로슈머� 시장� 진출

에�있어�기업의�확신이�중요

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

265

나.� 범위

(1)� 제품분류�관점

� 에너지� 프로슈머는� 신재생발전,� 에너지저장시스템,� 에너지관리시스템(xEMS),� 마이크로그리드�

등� 온실가스� 저감을� 위한� 다양한� 시스템을� 도입하여� 생산과� 소비를� 동시에� 수행하고� 이를� 위

한�에너지�거래�플랫폼�등� 에너지�자립과�거래를�이루기�위해�필요한�모든�기기,� S/W,� 서비스

를�포함

▪ 소규모� 분산자원� 중개기술의� 제품분류� 관점� 기술분류를� 살펴보면,� 전력� 거래를� 위한� 거래� 시스템,�

에너지� 프로슈머용� 계측기� 관련� 기기,� 분산전원� 운영� 및� 실증� 기술� 그리고� 네트워크� 및� 클라우드�

구축�기술을�포함

전략제품 제품분류�관점 세부기술

소규모분산자원중개기술

거래�시스템

•E-프로슈머용�자원관리�및�거래�시스템

•Hybrid� ESS�활용�최적화�전력거래�시스템

•분산�전력�상호접속�시스템

E-프로슈머용�계측기•E-프로슈머용�스마트미터(지능형�계량기)

•근거리/원거리� Prosumer용� Aggregator

운영� 및� 실증�기술

•태양열�활용�지중�성층�계간축열�시스템�실증�기술

•폐열�활용�고효율�열전�발전�시스템�개발�및�실증�기술

•가상�마이크로�그리드�집단에너지�운영�시스템�기술

네트워크�및�클라우드�

구축�기술

•가상�열에너지�네트워크�구축�기술

•에너지�클라우드�구축�기술

[� 제품분류�관점�기술범위� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

266

(2)� 공급망�관점

� 소규모� 분산자원� 중개기술과� 관련하여,� 新기후체제� 출범에� 대응하여� 주요국에서� 태양광� 발전,�

전기차� 등� 온실가스� 배출이� 높음� 에너지� 산업�분야를� 중심으로�과감한� 정책을� 추진� 중이며,� 새

로운�비즈니스�모델을�시장에서�시험�중에�있음

▪ 새로운� 비즈니스� 모델에� 따라,� 소규모� 분산자원� 중개기술은� 크게� 상계거래,� 자가용,� 사업자� 세� 가

지의�사업유형으로�구분이�가능하며,� 이에�따른�기술범위에�차이가�존재

전략제품 공급망�관점 세부기술

소규모분산자원중개기술

상계거래용�중개�기술

•일반용�전기설비�관련�기술

•10kW�이하의�설비용량

•발전량과�수전량�상계를�통한�거래

자가용�중개�기술

•자가용�전기설비�관련�기술

•사업용�및�일반용�외의�설비용량

•연간�총�발전량의� 50%�미만�한도�내�잉여전력량�판매

사업자용�중개� 기술

•전기사업용�전기설비�관련�기술

•설비용량에는�제한이�없음

•전량�판매를�통한�거래

[� 공급망�관점� 기술범위� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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2.� 산업환경분석

가.� 산업특징�및� 구조

(1)� 산업의�특징

� 전력산업�환경�및� 전력산업�패러다임의�변화

▪ 기후변화� 대응� 선도국가로서� 온실가스� 감축을� 위한� 저탄소,� 분산� 자원� 확대� 등에� 따라� 기존� 전력

수급계획�및� 시장운영�체제의�혁신적�변화�필요

▪ ICT� 기술발전에�따라�다수의�사업자가�참여할�수� 있는�전력부문의� � 신사업�영역이�대폭�확대

▪ 국가적�차원에서는�에너지�신산업을�국가�성장산업�및�기후변화�대응을�위한�전략적�산업으로�집중�육성� 미래�전력수급�환경의�불확실성�증대�

▪ 이상기온에�따른�전력수요�예측의�어려움,� 이에�따른�전력수급의�불확실성�증가

▪ 발·송전설비에�대한�님비현상�심화로�전력공급시설의�적기�확충�곤란

▪ 신재생,� ESS,� 전기자동차� 등� 새로운� 수급자원이�시장에� 진입함에� 따라� 전력계통� 운영방법� 등의� 대

책�필요

� 전기저장장치,� 전기자동차,� 전기발전보일러� 등� 신기술� 도입에� 따른� 새로운� 분산자원의� 등장은� 자체�

수요를�충당하고도�남는�전력의�생산을�가속화시켜�이들�자원의�전력거래�수요를�증가시킬�전망

*�자료:�산업통상자원부�보도자료

[� 소규모�분산자원�종류� ]

� 전력거래

▪ 에너지�신산업�활성화를�위한�현�시장제도�개선�및�시장�플랫폼�구축

▪ 신기술�자원(신재생,� ESS,� 전기자동차�등)� 확대에�따른�전력공급�신뢰도�제고방안�강구

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

268

� 소규모�분산자원�중개�기술의�수익원

▪ 전력�및� REC�시장�거래수수료�지원

▪ 계통�리스크�완화에�대한�인센티브.� 이� 경우,� 밸런싱에�대한�의무�부과�및� Imbalance� 패털티�부여

� 소규모�분산자원�중개�기술의�수익�구조�및� 수익�모델

▪ 중개사업자는� 거래� 대행에� 대한� 일정비율의� 수수료를� 제하고,� 정산금을� 계약에� 따라� 개인투자자들

의�개별�분산자원에�배분

▪ 일반용�수익�모델의� 경우,� 잉여�전력랑�전력거래를�통한�차익� 실현.� 소규모� 영세자원의�경우,� 전력�

및� REC�거래를�통한�수익�구조,� 영세�사업자는� REC� 판매에�대한�수익�제고

▪ 잠재적�수익모델은� Balancing에� 대한�인센티브�및� 보조서비스에서�발생�가능

� 국내�분산형�전원의�일반�요구�조건

▪ 규모가�소규모이고�부하지역에�위치할�것.� 환경�친화성을�가질�것

▪ 배전계통에�연계되거나�특수한�경우�동기계통에서�분리되어�운전이�가능할�것

▪ 대부분의� 경우,� 집단에너지(열병합발전,� CHP)와� 분산전원을� 직접� 연계하지는� 않고� 있지만� 열병합

의�고효율성,� 환경성�등으로�인하여�이의�포함에�대하여�상당히�우호적

� DER의�도입�및�보급�확대

▪ 수요지�근처에�중/� 소규모설치가능:� 송/배전�운영�및�손실�비용�감소

▪ 필요한�지역에�필요한�규모로�단기간에�모듈식�설치�가능:� 전력�설비에�대한�투자�지연�및� 회피

▪ 우수한�기동�속응성:� 단기간�내에�전력망�안정화에�기여

▪ 계통� 신뢰도� 및� 전력� 품질� 향상에� 기여:� 전력� 부족� 시� 추가� 발전으로� 최대� 수요에� 유연하고� 효과

적으로�대처�가능

▪ 탄소�배출�저감�및� 에너지�효율향상:� RES� 및� micro-CHP와�같은�친환경�고효율�발전기로�구성

� DER�통합�운영�관련�제도개선

▪ 일반적으로� 개별� 요소� 기술(RES,� ESS� 및� DR)의� 개발� 및� 보급을� 위한� 인센티브제도�및� 공공� 정책�

실시

▪ DER� 통합� 운영은� 그� 자체에� 대한� 재무적� 인센티브보다는� 시장� 참여를� 통한� 사업� 기회(business�

opportunity)� 확대에�집중

▪ 소비자가�생산한�전력을�계통으로�공급함으로써�다른�시간대의�소비자�전력�소비량을�상쇄

▪ 단순한�현장�소비�보다�큰�규모의�전력�수요를�상쇄하도록�유도하여�규모의�경제성�확보가능

� 안정적�전력수급의�중요성

▪ 2015년� 여름철�피크는�전년대비� 87만kW�증가한� 7,692만kW�기록

▪ 피크�발생�시� 예비율은� 16.5%로�안정적�예비력(1,268만kW)� 확보

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

269

▪ 신규발전소�준공�등으로� 2014년� 여름�대비� 547만kW�공급력�추가

구분

2015� (A) 2014� (B)

전년대비8.7(금)� 15시 7.25(금)� 15시

공급능력 8,960 8,413 547

최대전력 7,692 7,605 87

예비력(율) 1,268� (16.5%) 808� (10.6%) 460

*�자료:�전력거래소� 2016년�사업계획�및�홈페이지�자료�인용

[� 2015년도�하계� 전력수급�운영실적� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

270

(2)� 산업의�구조

� 소규모�분산자원�중개� 기술의� 전방산업은�에너지� 프로슈머� 관련� 산업이� 해당되며,� 누구나� 전력

을�판매�가능한�전력�거래체계에�관한�거래�시스템�및� 보조서비스�등이�해당

▪ 보조서비스에는� ESS,� V2G� 등을� 활용한� 주파수� 조정� 등의� 서비스가� 포함되며,� 계통� 안정화� 기여�

및� 수익�창출을�통한�서비스�실현

� 후방산업으로서� 소규모� 분산자원� 중개� 기술의� 주요� 시장은� 분산자원을� 제공하기� 위한� 발전원�

및� 장비에�관한�산업으로�구성

▪ 소규모� 분산자원은� 최종� 전기사용자가� 자체� 전력수요의� 일부� 또는� 전부를� 충당하기� 위해� 당해� 사

용자의� 부지�내에� 설치하는� 소규모� 전력생산시설�또는� 에너지저장장치를�의미.� 이에� 따라,� 태양광,�

풍력,� 전기발전보일러(m-CHP),� 에너지저장장치,� 전기자동차� 등이� 해당되며,� 소규모� 분산자원� 중개�

기술의�후방산업에�해당됨

후방산업 소규모�분산자원�중개�분야 전방산업

신재생�에너지�산업

HW� /� SW� 산업

ESS� 산업

전기자동차�산업

에너지�거래�기술

에너지�관리�및�운영� 기술E-프로슈머�산업

[� 소규모�분산자원�중개�기술�분야� 산업구조� ]

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271

나.� 경쟁환경

� 해외� 선도기업의� 경우,� E-프로슈머� 산업에� 대해� 해외� 선진기업들은� 전력� 시장� 자유화,� 신재생�

도입� 확대를� 통한� E-프로슈머� 사업� 모델� 발굴에� 집중하고� 있으며� ICT� 융합을� 통한� 분산� 에너

지망�설계,� 운용�기술의�노하우�확보

� 해외에서는� 분산자원의� 효율적인� 전력시장� 참여와� 계통의� 영향을� 최소화하기� 위해� 분산자원을�

모집하여�전력시장에�판매하는�중개사업자�도입

� 호주의� 경우,� 소규모� 분산자원의� 전력시장� 진입장벽을� 해소하여� 능동적� 참여를� 유도하고� 전력

시장에서�분산자원의�효과적�활용을�위해�중개사업자�제도를�도입

▪ 새로운�유형의�시장참여자로�소규모�발전�중개사업자(SGA,� Small� Generation� Aggregator)를� 신

설하고�소형발전기(30MW미만)를�모집하여�집합된�자원을�전력시장에�판매

▪ 소규모� 발전� 사업자는� 기존� 복잡한� 발전기� 등록절차� 및� 높은� 등록비용� 발생� 없이� 소규모� 발전� 중

개사업자를�통해�전력시장에�참여�가능

� EATON(미),� ASPEN(미),� EASYPower,� DNV-GL(노르웨이),� FirstSolar(미)� 동향

▪ 풍부한�전력관리�경험으로�분산전원설계�최적화�수행� (EATON)

▪ 요금체계구축�서비스,� 경제성�모델,� 그리드운용기반�제공(DNV-GL)

▪ 최적화에�대한�원천기술�확보로�배급망에�대한�인프라최적화�서비스�제공(ASPEN)

� IBM(미),� SIEMENS(독),� SAS(미),� Accenture(아일랜드),� C3Iot(C3� Energy)(미)� 동향

▪ 예측모델�기반�경제적�운전기술�제공(IBM)

▪ 부품,� 인프라,� 운전솔루션의�통합적�기술제공(SIEMENS)

▪ 빅데이터�분석기법에�따른�그리드�평형�예측(SAS)

▪ IoT를�활용하여�그리드�안전성�및� 사전조치�설계(C3� IoT)

� Opower(미),� C3� IoT(미),� SIEMENS(독),� Retroficiency(미),� FirstFuel� (미)� 동향

▪ 사회관계망(SNS)를� 이용,� 에너지정보를�실시간으로�사용자에게�제공하여�에너지절감(Opower)

▪ BEMS와�그리드망을�연동하여�에너지�정보�활용(Retroficiency)

� IBM(US),� ORACLE(US),� SAP(독),� CGI(캐)� 동향

▪ 전통적인�데이터관리,� 저장,� 활용에�대한�글로벌�플레이어가�주를�이룸

� C3� IoT,� EnerNOC(US),� Trandril(미),� Opwer,� SimpleEnergy(미)� 동향

▪ 수용가의�에너지� 사용패턴,� 생산현황,� T&D최적화� 등을� 기술기업(스타트업)이� 주로� 시장� 확대를� 하

고�있음

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272

구분 경쟁환경

기술분류 거래�시스템 E-프로슈머용�계측기 운영�및� 실증�기술네트워크�및� 클라우드�

구축� 기술

주요�품목�및�

기술

E-프로슈머용�

자원관리�및�거래�

시스템,� Hybrid� ESS�

활용�최적화�전력거래�

시스템,� 분산�전력�

상호접속�시스템

E-프로슈머용�

스마트미터(지능형�

계량기),�

근거리/원거리�

Prosumer용�

Aggregator

태양열�활용� 지중�

성층� 계간축열�시스템�

실증�기술,� 폐열�활용�

고효율�열전� 발전�

시스템�개발� 및� 실증�

기술,� 가상�마이크로�

그리드�집단에너지�

운영�시스템�기술

가상�열에너지�

네트워크�구축�기술,�

에너지�클라우드�구축�

기술

해외기업

IBM,

SIEMENS,

SAS,

Accenture,

C3� IoT

C3� IoT,

EnerNOC,

Trandril,

Opwer,�

SimpleEnergy

EATON,

ASPEN,

EASYPower,

DNV-GL,

FirstSolar

Opower,

C3� IoT,

SIEMENS,

Retroficiency,

FirstFuel

국내기업

LG전자,

한국전력공사,

한화큐셀,

SK� C&C,

SK이노베이션,

SKT,

넥스콘�테크놀로지,

티에스이에스�

LG전자,

한국전력공사,

SK� C&C,

SK이노베이션,

SKT,

레보,

이이시스,

대경산전

한국전력공사,

한화큐셀,

SK� C&C,

비나텍,

네오디안테크놀로지

LG전자,

한국전력공사,

한화큐셀,

SK� C&C,

SKT,

넥스콘�테크놀로지,

티에스이에스,

그린베일,

비나텍

[� 제품분류별�경쟁자� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

273

다.� 전후방산업�환경

◳ 산업가치사슬(산업생태계)�현황

� E-프로슈머� 산업은� 신재생� 발전� 시스템,� 에너지� 저장� 시스템� 등의� 하드웨어� 공급� 기업과� 에너

지�거래를�이루는�서비스�및� 에너지�공급�사업자들로�구성

▪ E-프로슈머�주요�기술인�태양광과� ESS의� 투자�확대�전망

▪ (태양광)� 2015년� 국내� 태양광� 설치량은� 약� 750MW� 규모이나� 2016년에는� RPS� 시장� 통합에� 따

라� 1GW�규모로�확대되고�해외�태양광�발전소�개발�확대�전망

▪ (ESS)� 국내� ESS� 시장은� ’15년� 기준� 1.8조원� 규모로� 최근� 3년간� 가파른� 성장세이며,� ’30년까지� 5

조원�규모(10GWh)� 시장�창출�목표

� 정부는� E-프로슈머�투자�확대를�위한�재정적�지원�강화

▪ 에너지신산업� 전용펀드(1,000억원)� 조성,� 융자지원(‘16년,� 6,500억� 원),� 친환경에너지타운� 협동조합에�

8천만�원�지원

◳ 주요�현안�및�문제점

� 국내� E-프로슈머� 시장은� 시범� 사업� 수준의� 초기� 단계,� 이는� 협소한� 시장� 규모,� 연관� 생태계� 미

성숙�등에�기인

▪ 관련법령의�미비로� E-프로슈머�산업의�토대가�마려되어�있지�않음

▪ 산업�초기�단계로�인프라�미비�및� 실증사례�전무

▪ 일정�수준의� 수익성� 확보가� 필요하나� 높은� 투자비용� 대비� 낮은� 에너지� 요금� 수준에� 따른� 수익� 확보�

어려움

▪ 에너지� 효율화를� 위한� 개별� 요소기술들은� 많이� 개발되는� 추세이나� 시스템� 차원의� 통합적인� 제어�

및�유기적인�에너지�거래�시스템�개발은�미흡

◳ 민간투자현황�

� (E-프로슈머� 산업)� 국내에서는� E-프로슈머� 산업이� 정부� 주도의� 초기� 단계이며� 시범사업을� 통한�

경제성�확보�노력�중이므로�산·학·연�중심의�기반,� 인프라�구축을�위한�협업�필요

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

274

분류 민간� R&D�투자동향 정부�투자�방향

E-프로슈머

ESS,� 태양광�등� 하드웨어�중심의�기기에�대

한� 기술개발� 투자는� 국내� 대기업을� 중심으

로� 이루어지고� 있으며� 에너지자립섬� 등� E-

프로슈머� 사업� 모델을� 대상으로� 에너지� 공

기업�및�대기업의�투자가�이루어지고�있음�

E-프로슈머� 사업� 육성을� 위해� 정부는� 실증�

중심의� 기술개발과� 제도� 개선을� 위한� 대규

모�초기� 투자�필요

[� 소규모�분산자원�중개�기술� 분야�민간투자현황� ]

◳ 국내외�전문기업�분석

� 해외� 선도기업� 현황:� 해외� 선진기업들은� 전력� 시장� 자유화,� 신재생� 도입� 확대를� 통한� E-프로슈

머� 사업�모델�발굴에�집중하고�있으며� ICT� 융합을�통한�분산�에너지망� 설계,� 운용�기술의�노하

우�확보

� 국내기업�현황:� 대기업�및� 에너지�공기업을�중심으로�파일럿프로젝트�추진�중

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

275

3.� 시장환경분석

가.� 세계시장

� 소규모�분산자원�중개�기술의�시장은�소규모�분산자원의�양과�그에�따른�거래�가격을�바탕으로�

추정하여야�정확한� 시장규모�추정이� 가능하나,� 현재� 거래� 시스템이� 활성화되지�않은� 기술� 수준

에� 따라� 시장규모의� 정확한� 예측이� 힘든� 상황.� 본� 분석에서는� 분산전원의� 신규용량� 전망에� 따

른�수익에�대한�시장규모를�바탕으로,� 소규모�분산자원�중개�분야의�세계�시장규모를�추정

� 연간� 분산전원� 신규용량� 전망에� 따른� 수익을� 바탕으로� 소규모� 분산자원� 중개� 분야의� 시장규모

를� 추정해본� 결과,� 2015년� 기준� 약� 98,000백만� 달러에서� 2020년� 140,000백만� 달러� 규모러�

꾸준히�성장할�것으로�전망

(단위 : 백만 달러, %)

구분 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20CAGR

('15~'20)

세계시장 98,000 110,000 108,000 112,000 131,000 140,000 7.5

*�자료:� Navigant� Reserach,� Global� Distributed� Generation� Deployment� Forecast,� '14,� 3Q를�바탕으로�추정

[� 소규모�분산자원�중개�분야의�세계�시장규모�및�전망� ]

� 기후변화� 정책의� 확대로� 신재생에너지,� 열병합발전(Combined� Heat� and� Power,� CHP)과� 같

은� 분산전원의�설치� 용량이� 꾸준히�늘� 것으로�전망.� 분산전원�도입� 초기에는� 짧은�기간에� 최대�

용량� 설치가� 정책의� 방향이었지만,� 분산전원� 설치가� 증가하고� 기술개발이� 진전되면서� 분산전원

의�발전비용�하락이�지속되고�있어,� 2020년경에는�그리드�패리티에�도달할�것으로�전망

*�자료:� Navigant� Reserach,� Global� Distributed� Generation� Deployment� Forecast,� '14,� 3Q

[� 연간� 분산전원�신규용량�전망� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

276

나.� 국내시장

� 국내�소규모�분산자원�중개�분야�시장규모는� 2015년�기준� 4,410억�원으로�추산되며,�연평균�성장률

은� 7.5%로�국내�시장의�꾸준한�성장을�유지하여� 2020년에는� 6,300억�원�규모의�시장으로�성장할�

것으로�예상

▪ 국내�소규모�분산자원�중개�분야의�시장규모는�전� 세계�연간�분산전원�신규용량�및�그에�따른�수익�규모�추정치�중�아시아태평양�시장�점유율� 45%�내�한국시장의�점유율� 4.5%로�추정하여,�규모를�계산

(단위 : 억 원, %)

구분 ‘15 ‘16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20CAGR

('15~'20)

국내시장 4,410 4,950 4,860 5,040 5,895 6,300 7.5

*� 자료� :� Navigant� Reserach,� Global� Distributed� Generation� Deployment� Forecast,� '14,� 3Q를� 바탕으로� 아시아태평양�

시장�약� 45%�중�한국�점유율� 4.5%�적용

[� 소규모�분산자원�중개�분야의�국내�시장규모�및�전망� ]

� 분산전원� 증가로� 인한� 분산전원� 계통연계� 증가로� 전력망� 신규� 증설과� 운영변화가� 요구되고� 있

음.� 신재생� 위주의� 분산전원은� 출력이� 불규칙하여� 급전제한� 발생의� 가능성이� 있으며,� 배전� 측

에�설치된�분산전원으로�수요�측� 전력공급량이�증가하여�배전전압�상승�문제에�따른�계통�불안

정�문제가�발생할�수�있음

*�자료:�에너지공단�발표자료,�세계풍력협회,� Navigant� Research�자료�재가공

[� 전� 세계� 분산자원의�확대�전망� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

277

다.� 무역현황

� 소규모� 분산자원� 중개� 기술의� 품목� 단위� 무역현황을� 분석하는데� 한계가� 있어,� 수출품목� 중� 소

규모� 분산자원�중개� 기술의� 후방산업�관련� 장비� 품목의� 무역현황을�살펴보았으며,� 수출량과� 수

입량이�증가하는�추세

▪ 에너지� 프로슈머� 기반의� 소규모� 분산자원� 중개거래의� 경우� 전� 세계적으로� 최근� 시장도입을� 위한� 실

증사업으로�진행되는� 수준이어서�무역거래� 현황은� 파악되지� 않음.� 하지만� 분산자원의� 경우� EPC형태

로�사업화가�추진되고�있지만�그�수준은�미미하며�각�나라마다의�법제도�기반으로�생성되는�시장

▪ 소규모� 분산자원� 중개� 기술의� 수출현황은� ‘11년� 15억� 1,200만� 달러에서� ’15년� 23억� 1,700만� 달

러� 수준으로� 증가하였으며,� 수입현황은� ‘11년� 21억� 2,800만� 달러에서� ’15년� 22억� 1,200만� 달러�

수준으로�감소하여�무역수지�흑자폭이�증가

▪ 최근� 5년(‘11~’15년)간� 연평균� 성장률을� 살펴보면� 수출금액은� 11.3%로� 증가하였으며,� 수입금액

은� 1.0%로�소폭�증가한�것으로�나타남�

� 무역특화지수는� ‘11년(-0.17)부터� ’15년(0.02)까지� 증가한� 것으로� 나타나� 점차� 수출특화상태로�

국내� 기업의� 수출량이� 증가하고� 있는� 것으로� 나타났으며,� 국내의� 소규모� 분산자원� 중개� 기술�

관련�제품의�해외시장진출이�활발하게�이루어지고�있는�것으로�분석

(단위 : 천$)

구분 ‘11 ‘12 ‘13 ‘14 ‘15CAGR

('11~'15)

수출금액 1,512,728 1,815,452 2,250,347 2,249,891 2,317,559 11.3%

수입금액 2,128,921 2,186,017 2,408,614 2,365,143 2,212,129 1.0%

무역수지 -616,193 -370,565 -158,267 -115,252 105,430 -

무역특화지수* -0.17 -0.09 -0.03 -0.02 0.02 -

� *� 무역특화지수� =� (상품의�총수출액-총수입액)/(총수출액+총수입액)으로�산출되며,� 지수가� 0인�경우�비교우위는�중간정도이며,� 1

이면�완전�수출특화상태를�말함.�지수가� -1이면�완전�수입특화�상태로�수출물량이�전혀�없을�뿐만�아니라�수입만�한다는�뜻

� *�자료� :� 관세청�수출입무역통계�HS-Code(6자리�기준)�활용

[� 소규모�분산자원�중개�관련�무역현황� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

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4.� 기술환경분석

가.� 기술개발�트렌드

◳ E-프로슈머�인프라�기술�

� E-프로슈머� 사업의� 기반이� 되는� ‘스마트그리드’를� 통한� 전력� 공급자와� 수요자간의� 효율적인� 네

트워크�사업은�여러�국가에서�많은�관심을�가지고�추진�중

� 전�세계� 스마트그리드�시장은� 2015년� 약� 194억� 달러� 규모로�성장했으며,� 주요� 국가들의� 에너

지�수요관리�정책과�에너지�효율화�노력과�맞물려�진행�중

� 독일� 전기기술협회(DKE)� 표준화� 로드맵에서는� 스마트� 그리드의� 역할로써� 개별적인� 시장이� 네

트워크화�되어�부가가치를�구현할�수�있을�것으로�보며�그� 예로�프로슈머를�들고�있음

� 해외의�경우�글로벌�기업을�중심으로�분산�에너지망�설계,� 인프라�구축,� 데이터�활용,� 운영기술�

등의� 사업� 전반에� 걸쳐� 광범위한� 연구가� 진행되고� 있으며� 일부의� 경우� ISO에� 기반을� 둔� 상업

모델이�개시,� Engineering� 및� O&M에�대한�지속적인�기술개발이�이루어지고�있음

� 공급망의�설계�및� 운용의�경우�글로벌�대기업이�중심이�되어�안전성�확보�및� 공-배급� 최적화를�

수행하고� 있으며,� 수요가� 부분에서는� 다양한� 기술기업(Technical� company)과� 스타트업� 기업

이�참여하여�시장을�확대하고�있음

▪ (국내)� 기존의� 중앙� 집중� 에너지� 공급방식의� 경우� 선진국대비� 최우수� 등급의� 인프라를� 보유하고�

있으나,� 새로운� 에너지� 패러다임인� E-프로슈머의� 확산에� 필요한� 인프라는� 국지적인� 실증사업형태

로�추진되고�있어� E-프로슈머�시장�생태계조성을�위한�인프라�구축이�필요함

▪ (국내)� 수원� 솔대마을의� 4가구에� 대하여� 1:1� 에너지� 거래� 인프라를� 구축하고� E-prosumer� 실증사

업을�실시하고�있으며,� 강원도�홍천�친환경에너지�타운에�대한�실증을�추진�중

▪ (국내)� 2008년� 제주에� USD� 65� million을� 투자하여� 전기자동차� ‘Pilot� programme’을� 진행하고�

있으며,� 2030년까지� 전국적으로� 확대할� 계획임� (초기에는� 대중교통,� 택시,� 렌터카� 등을� 대상으로�

보급하고�이후�공공기관과�민간까지�확대할�예정임)

◳ 수요자원�거래플랫폼

� 미국� 캘리포니아� 발전� 기업들은� 수요반응� 경매� 메커니즘을� 통해� 독립시스템� 운영자로� 하여금�

도매시장에�직접�참여,� 경매를�통해� 40MW�수요자원�확보(‘15.11)

� 캐나다�온타리오주는�수요반응용량시장을�최초로�개설

� Nord� Pool에서는� 노르웨이,� 스웨덴,� 핀란드� 및� 덴마크의� 발전사업자,� 대소비자� 도매� 및� 소매

업자,� 중개인� 등� 150개� 이상의� 참여자들이� 이� 전력시장을� 통해� 거래하고� 있으며� 거래방식은�

현물거래와�쌍무계약� 2가지로�구성되어�있음

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

279

� 일본� 과학기술진흥기구� 연구개발전략센터� 연구개발부감보고서(‘15.4)에� 따르면� 향후� ICT와� 에

너지� 수급� 시스템의� 융합으로� 수요반응과� 같이� 에너지의� 고효율� 이용과� 새로운� 부가가치� 서비

스�등장을�전망

▪ (국내)� 전력의� 경우� 전력거래소의� Open� ADR1.0� 기반의� 지능형수요관리� 시스템이� 구축되어� 있으

나,� 2.0버전으로�업그레이드를�계획�중

▪ (국내)� 또한� 정부의� 실시간� 수요관리과제를� 통해� 개발된� 대표적� 기술로� 볼� 수� 있는� 지능형� DR� 시

스템이� 시범운영� 중에� 있으며,� 점차� 보완되어� 부하관리� 사업자들의� 활발한� 참여� 속에� 향후� 자동수

요�반응대상부하�확대와� DR� 활용범위�다각화가�예상됨

▪ (국내)� 빌딩·주거� 단지의� Auto� DR� 기술은� 아직까지� 일부� 분야에서� 정부� 주도� 하에� 설치� 및� 보급

되고�있는�실정으로,� 실질적인�에너지�절감을�위한�연구는�시작단계

◳ 다양한�에너지원의�활용

� 유럽은� 4세대� 집단에너지� 기술인� 저온� 공급� 열� 네트워크� 기술이� 실증단계에� 돌입하였으며,� 중

소규모�사용자시설(단독주택�등)� 대상�적용�기술�완료

구분 1세대 2세대 3세대 4세대

시기구분 1880~1930 1930~1980 1980~2020 2020~2050

공급온도스팀

(200℃)

고온수

(100℃�이상)

고온수

(100℃�내외)

저온수

(30~70℃)

열원구성석탄�보일러,

중유� CHP석탄,� 중유� CHP

중대형� CHP,� 소각로�

바이오매스�등

소각로� CHP,� 지열,�

연료전지,� 태양열,�

바이오매스�등

도입목적 편리성,� 위험�감소 연료절감,� 비용절감 공급�안정성�확보지속가능한�에너지�

시스템으로의�전환

*�자료:�에너지공단�발표자료�재가공

[� 지역난방�세대별�특징� ]

� 또한,� 유럽의� Resilient� Project는� 2012년부터� 2016년까지� 전기와� 열� 네트워크를� 결합한� ICT�

Based� Framework� for� District� Energy� Management를� 실증�중

� 네덜란드의�경우� 광역망� 네트워크에�소각열,� 산업폐열� 및� 미활용� 에너지원을�연계한� 분산형� 축

열조를� 적용,� 네트워크� 인근에� 대규모� 축열조를� 건설하고� 이를� 매개로(Hub)� 여러� 사업자들간�

발생하는�열수요와�공급간�거래�실증화�사업�진행�중

� 오스트리아에서는�신재생에너지원과의�시스템�접목성을�고려하여�중저온�열� 공급(50˚C)� 네트워

크를� 중심으로� 고온(90˚C)� 열공급� 및� 저온(25˚C)� 배관간� 상호� 열에너지� 교환이� 가능한�

Cascade� 열�네트워크�기술개발을�추진�중

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

280

� 특히� Passive� House(Building)� 요소를� 가미하여� 미래� 친환경� 에너지� 공급� 시스템으로써의� 기

능을�극대화�하고�있음

� 독일에서는�상이한� 온도대로� 운전되는�복수의� 열� 공급� 네트워크를�구축,� 소비자� 분산� 전원으로

부터�발생하는�다양한� 온도대의�열에너지를�엑서지� 손실�없이� 저장,� 이용� 가능한� 기술� 개발�수

행�중� (TU� Berlin)

▪ (국내)� 국내� 열에너지� 활용의� 경우� 2,� 3세대� 네트워크를� 활용한� 열거래� 사례는� 다수� 존재하나� 신

재생에너지원을�활용한� 4세대�저온�열거래는�연구�단계�수준임

▪ (국내)� 또한� 양방향� 열거래� 기반의� 마이크로� 에너지네트워크� 기술개발,� 분산형� 가상다중발전� 시스

템� 개발� 등� ICT� 기반� 에너지프로슈머� 개념의� 신� 분산형� 열� 네트워크� 원천� 기술개발이� 한국에너지

기술연구원에서�소규모�자체�연구로�진행�중임

▪ (국내)� 가스� 에너지의� 경우� 제철사에서� 부생가스를� 자체� 발전� 열원으로� 사용하고� 있으나� 프로슈머�

개념으로의�확장은�아직까지�이루어진�적이�없음

◳ IT� 환경

� PC,� 스마트폰의� 보급률이� 글로벌� 기준� 최상위� 국가로� E-� 프로슈머의� 시간과� 공간에� 따라� 그�

역할이�변하는�동적�에너지활용에�있어서�필수적인�여건

� 이동통신사를�주축으로�하는� 스마트홈� 서비스,� 건설회사가�주축이� 되는� 지능형주택과� 같은� ICT

융합�인프라�및� 서비스로�향후� E-프로슈머로의�전환에�대한�초기�투자비용�절감�가능

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

281

나.� 주요업체별�기술개발동향

(1)� 해외업체동향

� 해외에서는� 분산자원의� 효율적인� 전력시장� 참여와� 계통의� 영향을� 최소화하기� 위해� 분산자원을�

모집하여�전력시장에�판매하는�중개사업자�도입

� 호주의� 경우,� 소규모� 분산자원의� 전력시장� 진입장벽을� 해소하여� 능동적� 참여를� 유도하고� 전력

시장에서�분산자원의�효과적�활용을�위해�중개사업자�제도를�도입

▪ 새로운�유형의�시장참여자로�소규모�발전�중개사업자(SGA,� Small� Generation� Aggregator)를� 신

설하고�소형발전기(30MW미만)를�모집하여�집합된�자원을�전력시장에�판매

▪ 소규모� 발전� 사업자는� 기존� 복잡한� 발전기� 등록절차� 및� 높은� 등록비용� 발생� 없이� 소규모� 발전� 중

개사업자를�통해�전력시장에�참여�가능

▪ 기존발전기는� 발전력을� 시장에� 판매하고,� 시장운영자로부터� 현물가격� (spot� price)으로� 정산� 받음.�

시장고객은� 시장을� 통해� 전기� 구입.� 시장고객은� 시장� 운영자에게� 현물� 가격(spot� price)을� 지불.�

중개사업자는� 모집된� 소형발전기의� 발전력� 포트폴리오를� 시장에� 판매� 하고,� 시장가격(pool� price)

으로�정산�받음

*�자료:�산업통상자원부�보도자료�재인용

[� 호주의�소규모발전사업자(SGA)� 개념도� ]

� 미국�캘리포니아주는�에너지저장장치�및� 집합된�분산자원의�전력시장�참여를� 촉진하기�위해�분

산자원공급자(DERP)와� 스케줄관리자(SC)� 제도�도입�진행

▪ 분산자원공급자(DERP,� Distributed� Energy� Resource� Provider):� 분산자원을� 모집하여� 모집된� 자

원의�전력시장�거래를�실시하고,� 개별�자원의�용량,� 운영특성�등을�전력시장�운영자와�공유

▪ 스케줄관리자(SC,� Scheduling� Coordinator):� 분산자원을�제어하여�실제�시장에�참여할�수� 있도록,� 전력시장에�대한�입찰을�실시하고�계량데이터를�검증관리� (분산자원공급자가�스케줄관리자�역할�수행�가능)

▪ 소규모�분산자원의�시장참여를�촉진해� 남는� 전력의�조직적� 판매와� 소규모� 자원의�수익성을� 향상시

키는�한편,� 신재생에너지�등� 분산자원의�확산을�유도

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

282

� 독일의� 경우,� 신재생에너지에� 대한� 발전차액지원제도(FIT,� Feed� in� Tariff)로� 전기� 소비자의� 부

담이� 급격하게� 증가하자,� 신재생에너지� 발전사업자가� 스스로� 도매시장에� 전력을� 판매하도록� 의

무화하여�소규모�자원의�전면적�시장참여를�유도

▪ 중개사업자가�소규모�자원을�대신해�도매시장�참여에�필요한�행정절차를�대신하면서�거래비용을�절감

▪ 소규모� 분산자원� 모집� 및� 중개시장� 형성� 촉진을� 위해� 중개사업자에게� 인센티브(매니지먼트� 프리미

엄)를�제공

� 최근� 글로벌� IT� 기업을� 중심으로� 신재생에너지� 및� 에너지시장� 분야로� 영역을� 확장하는� 추세로�

E-프로슈머�투자�동반�성장�예상

▪ (구글)� 최근� 5년간�태양광�등� 신재생에너지�프로젝트에� 15억불�투자(’10~)

▪ (소프트뱅크)� 인도에�태양광발전설비� 20GW�설치�및� 신재생�생산전력�시장판매

▪ 일본은� ’16.� 4월부터�전력소매시장�개방

� 미국,� 독일,� 호주� 등� 전� 세계적으로� 소규모� 태양광� 설비� 등� 신재생� 분산� 에너지원을� 활용한� E-

프로슈머�시장이�급속히�확대

▪ (마이크로그리드)� 북미� 지역에서� 시장을� 주도하고� 있으나� 중국� 등� 아시아� 지역으로� 시장이� 확대될�

것으로�전망됨.� 특히�대학�캠퍼스나�지역단위에서의�실증모델이�구축이�증가�

▪ (친환경에너지타운)� 독일,� 오스트리아,� 스웨덴�등� 일부� 국가를�중심으로�사업� 모델이�개발․적용하고�

있으며,� 신재생에너지�확산에�따라�시장�확대가�예상되고�있음

▪ (제로에너지빌딩)� EU� 등� 선진국� 중심으로� 제로에너지� 건축� 활성화를� 적극� 추진하여� ‘30년까지� 세

계� 시장이� 1,500조� 원으로� 확대될� 것으로� 전망됨.� 싱가포르의� BCA(Building� and� Construction�

Authority)� 캠퍼스� 내� 동남아시아� 최초� 제로에너지건물은� 일반� 건축물에� 비해� 약� 40~50%� 효율�

향상.� 중국� 광저우� 펄� 리버� 타워(Pearl� River� Tower)는� 초고층� 빌딩이자� 세계� 최고� 효율의� 제로�

에너지�빌딩을�목표로�설계,� 풍력발전기와�태양광�설치�

▪ (수요자원� 거래시장)� 현재� 미국� 중심의� 글로벌� 시장이� 형성(약� 85%� 점유)되어� 있으나� 향후� 아시

아․태평양,� EU� 중심으로�신재생에너지�및�스마트미터�보급으로�급속히�확대될�전망�

▪ 해외�시장도�초기�형성단계에�있고�지역적�여건과�정책·규제가�상이하여,� 리스크�저감과�시장�확대

를�위한�차별화된�솔루션�개발�필요� �

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

283

(2)� 국내업체동향

� 국내의�경우,� E-프로슈머� 산업에� 대해� 대기업� 및� 에너지� 공기업을�중심으로� 파일럿프로젝트�추

진�중에�있음

� LG는�에너지자립섬을�중심으로�다방면의�소규모�분산자원�관련�사업�추진

▪ 울릉도� 친환경� 에너지자립섬� 조성사업은� 기존� 디젤발전� 중심의� 전력공급체계를� ICT(ESS,� EMS)가�

융합된�신재생발전원(태양광,� 풍력,� 소수력,� 지열�및�연료전지)으로�대체하는�사업

▪ 한국전력공사,� 경상북도,� 울릉군,� LG� CNS,� 도화엔지니어링� 등이� 출자해� 울릉도� 친환경� 에너지자

립섬�법인을�설립했으며,� 총사업비� 3,902억원을�투자해�본격적인�사업을�추진�예정

▪ 울릉도� 에너지자립섬� 조성사업은� 오는� 2020년까지� 2단계로� 추진되며� 우선� 2017년까지� 태양광�

등� 신재생에너지와� ESS� 등을� 활용해� 전체� 울릉도� 전력의� 30%를� 공급하며� 2020년� 모든� 에너지

를�신재생에너지와� ESS� 등으로�조달할�방침

▪ 태양전지� 모듈,� ESS,� 시스템에어컨,� 창호∙단열재,� 전기차� 충전� 인프라와� 에너지관리시스템까지� 포

괄하는�이른바� '토탈�에너지�솔루션'을� 구축해�그룹�역량을�신에너지로�집결�

▪ LG전자는� 이미� 2014년� 12월� ‘에너지사업센터’를� 신설하고,� 태양광� 모듈� 개발,� ESS,� EMS(에너지

관리시스템),� 라이팅(에너지�효율적�사용관리)� 사업�부서를�두고�업무를�진행

� 한국전력공사

▪ 정부� 주도로� 진행되는� ‘전력분야� 10대� 프로젝트’에� 2조9000억원을� 투입한다.� 올해에만� 1조원이�

투입되는� 전력신산업펀드� 조성을� 비롯해� 전기차� 충전인프라� 설치,� 원격검침인프라(AMI),� 전력주파

수조정(FR)용� 에너지저장장치(ESS),� 학교�태양광�설비�사업�등에�투자

▪ 전기차�유료�충전�서비스는�전기차� 보급의�최대�걸림돌인�충전� 인프라를�민간�서비스�시장� 창출을�

통해� 개선하기� 위한� 사업으로,� 산업부는� 전기차� 민간충전� 서비스시장� 창출을� 통해� 충전인프라� 부

족문제를�해소

▪ 국내� 최초� 민간유료충전사업자인� 한국전기차충전서비스는� 향후� 전기차보급의� 최대� 걸림돌인� 충전�

인프라를� 전국으로� 확산시킬� 계획.� 우선� 전기차가� 활성화되고� 보급여건이� 양호한� 제주지역에서� 성

공�사례를�만들어�전국은�물론�해외까지�사업영역을�넓혀간다는�전략

▪ 한국전기차충전서비스는� 한국전력을� 비롯해� KT그룹,� 현대자동차그룹,� 비긴스,� 스마트그리드협동조

합,� KDB자산운용� 등� 기업들이� 참여했으며,� 이들의� 전문� 역량을� 통해� 2017년까지� 제주도를� 중심

으로� 200억원을�투자해�급속충전기� 150기를�포함해�총� 3660기를�구축

� 한화큐셀

▪ 태양광사업을�육성하며�출하량�기준�세계� 5위� 자리를�차지하고�있는�한화그룹의�태양광사업�기업

▪ 모듈생산에� 그치지� 않고� 태양광발전소를� 직접� 만들어� 매각하는� 새로운� 수익모델도� 개발.� 최근� 영

국에�지은�태양광발전소� 3곳을�팔아�약� 1,000억원�수준의�자금을�마련

▪ 올해�국내에� 1.5GW규모의�셀� 공장과� 500MW�규모의�모듈�공장을�완공�예정

� SK그룹

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

284

▪ SK이노베이션은� 정유사업� 외에도� 배터리� 사업을� 진행� 중이며� SKT은� 사물인터넷(IoT)� 기반의� 에너

지�효율화사업을�진행

▪ SK� E&S와� SKC는� 각각� 신재생� 에너지� 친환경에너지타운� 사업,� 태양광� 사업을� 하고� 있으며,� SK

(주)� C&C는�에너지효율화�사업을�검토하고�있는�상황

� 국내� E-프로슈머� 시장은� 초기단계이나� E-프로슈머� 기반의� 전력거래� 시장제도를� 신설하고� 대상

별�맞춤형�사업을�발굴하여� ‘30년�총발전량의� 12.8%�까지�확대할�계획

▪ (마이크로그리드)� 우리는� 아직� 시범사업� 수준에� 있으며� ‘30년까지� 분산형� 전원을� 활용하여� 우리나

라�전역으로�확산할�계획

▪ (친환경에너지타운)� 바이오� 가스(홍천),� 대규모� 태양광(광주)� 등� 주민� 참여형� 시범사업을� 개발하는�

등�현재� 13개소가�지정되어�있으며� � ‘30년까지�총� 100개소로�확산할�예정

▪ (제로에너지빌딩)� ‘25년까지� 신규� 건축물� 대상으로� 제로에너지빌딩을� 의무화하고� ’30년까지� 17만�

명이�고용될�것으로�기대하고�있음

▪ (수요자원� 거래시장)� 전� 세계� 수요자원� 시장은� 아직� 초기� 단계이나� 우리는� 선도적으로� 시장을� 개

설하여�운영�중이며� ‘30년까지�국민�누구나�참여하는�시장으로�확대할�계획

▪ (프로슈머� 실증사업)� 산업부·한전은� ‘16년� 수원� 솔대마을과� 홍천� 친환경� 에너지� 타운에� 소규모� 태양

광으로� 생산한� 전기를� 이웃에� 판매할� 수� 있는� 실증사업을� 시작.� ‘13년� 198MW,� ’14년� 295MW,�

‘15년� 428MW�규모의�소규모�가정용�태양광은�에너지프로슈머�사업의�기반

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

285

다.� 기술인프라�현황

� 소규모� 분산자원� 중개거래� 관련� 인프라는� 현재� 구축� 중에� 있어,� 본� 분석에서는� 에너지� 프로슈

머�산업의�관점에서�인프라�분석을�수행

� 소규모� 분산자원� 중개거래의� 상계거래� 유형의� 경우,� 다른� 거래제도에� 비해� 과잉보상이라는� 문

제점이�있는�상황

*�자료:�이투뉴스�및�한국전력공사�참고를�통한�자문위원�작성

[� 상계거래�관련�주요�이해관계자�및� 고려사항� ]

� 자가용�설비의�경우,� 총� 발전량의� 50%를�초과하는�잉여전력량에�대해서는�보상이�불가

*�자료:�이투뉴스�및�한국전력공사�참고를�통한�자문위원�작성

[� 자가용�설비� 관련� 주요�이해관계자�및� 고려사항� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

286

� 중개거래� 주요� 이혜관계자� 및� 고려사항을� 살펴보면,� 발전사업자는� 복잡한� 사업절차와� 설비운영�

애로라는� 어려움이� 존재하며,� 전력구매자의� 경우� 상세규정� 정비가� 필요하며,� 과다� 행정력이� 소

요되고� 있는� 상황.� 이에� 따라,� 빠른� 인프라� 구축을� 통해� 소규모� 분산전원� 중개� 시장의� 활성화�

정책이�필요함

*�자료:�이투뉴스�및�한국전력공사�참고를�통한�자문위원�작성

[� 중개거래�주요�이해관계자�및�고려사항� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

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*�자료:�한국전력공사

[� 특고압�연계� 유형의�시장거래�업무절차도� ]

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288

라.� 특허동향�분석

(1)� 연도별�출원동향

� 소규모� 분산자원� 중개� 기술의� 지난� 7년(‘10~’16)� 간� 출원동향26)을� 살펴보면� 연도별로� 출원경

향이� 증가,� 감소를� 반복하고� 있어� 지속적으로� 소규모� 분산자원� 중개� 관련� 기술개발이� 최근� 들

어�활발한�추세

▪ 각� 국가별로� 살펴보면� 미국� 출원경향은� 증가-감소-증가� 추세,� 일본,� 한국,� 유럽은� 전체적으로� 유지�

및�소폭�증가의�출원동향

� 국가별� 출원비중을� 살펴보면� 미국이� 54.7%로� 최대� 출원국으로� 소규모� 분산자원� 중개� 기술을�

리드하고� 있는� 것으로� 나타났으며,� 한국이� 22.3%,� 유럽이� 14.3%,� 일본이� 8.7%로� 낮은� 수

준의�출원비중을�보이고�있음

[� 소규모�분산자원�중개�기술�분야� 연도별�출원동향� ]

26)� 특허출원� 후� 1년� 6개월이� 경과하여야� 공개되는� 특허제도의� 특성상� 실제� 출원이� 이루어졌으나� 아직� 공개되지� 않은� 미공개데이터가�

존재하여� 2015,� 2016년�데이터가�적게� 나타나는�것에�대하여�유의해야�함

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

289

(2)� 국가별�출원현황

� 한국의� 출원현황을� 살펴보면� ‘10년� 이후� 출원이� 꾸준히� 증가하는� 경향을� 보이고� 있으며,� 외국

인의�출원은�저조한�것으로�나타남

▪ ‘14년� 이후� 출원이� 감소하고� 있으나,� 특허출원� 절차상� 미공개� 데이터가� 존재하는� 것을� 고려할� 필

요성이�존재

� 미국의� 출원현황은� 외국인과� 내국인에� 의한� 출원비중이� 비슷하게� 나타나고� 있으며,� 꾸준히� 출

원이� 활발하게� 일어나는� 추세.� 이를� 통해,� 미국은� 소규모� 분산자원� 중개� 기술을� 주도하고� 있는�

것으로�판단

� 일본의�출원현황은�미미한�것으로�나타났으며,� 외국인에�의한�출원이�대부분인�것으로�판단

� 유럽의� 출원현황은� 지속적으로� 유지되고� 있는� 추세를� 보이고� 있으며,� ‘12년부터� 출원인� 대부분

이�유럽인으로�나타남

[� 국가별�출원현황� ]

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290

(3)� 투입기술�및� 융합성�분석

� 소규모� 분산자원� 중개� 기술� 분야의� 투입기술을� 확인하기� 위하여� 특허분류코드인� IPC� Code27)

를� 통하여� 살펴본� 결과� 소규모� 분산자원� 중개� 분야의� 가장� 높은� IPC는� H02J� 기술분야가� 216

건으로�가장�많이�차지하고�있으며,� 이어서� G06Q가� 38건,� H01M가� 29건으로�다수를�차지

▪ 이외에� G06F� 22건,� G05F� 13건,� G01R� 12건,� H02M� 11건,� G05B� 9건,� B60L� 9건,� H02H� 7건�

순으로� 기술이� 투입되어� 있어� 소규모� 분산자원� 중개� 분야는� 다소� H02J� 기술에� 편중되어� 있으며,�

그�외� 다양한�기술이�융합되어�존재

▪ 더불어� 해당� IPC의� 특허인용수명을� 살펴보면� H01M� 기술분야의� 수명이� 8년으로� 가장� 긴� 것으로�

나타났으며,� G06Q� 기술분야는� 4년으로�가장�짧은�것으로�분석

IPC 기술내용 특허인용수명(TCT)28)

H02J 전력급전�또는�전력배전을�위한� 방식;� 전기에너지�축적하기�위한�방식� 9 7년

G06Q

관리용,� 상업용,� 금융용,� 경영용,� 감독용� 또는� 예측용으로� 특히� 적합한� 데이

터� 처리� 시스템� 또는� 방법;� 그� 밖에� 분류되지� 않는� 관리용,� 상업용,� 금융용,�

경영용,� 감독용�또는� 예측용으로�특히�적합

4년

H01M 화학적�에너지�전기적�에너지�직접� 변환하기�위한�방법�또는� 수단 8년

G06F 전기에�의한� 디지털�데이터처리 6년

G05F 전기적�또는� 자기적�변량의�조정계 5년

G01R 전기변량의�측정;� 자기변량의�측정 7년

H02M

교류-교류,� 교류-직류� 또는� 직류-직류변환장치� 및� 주요한� 또는� 유사한� 전력�

공급� 장치와� 함께� 사용하기� 위한� 장치;� 직류� 또는� 교류입력의� 서지� 출력변

환;� 그것을�제어�또는�조정

6년

G05B제어계� 또는� 조정계� 일반;� 이와� 같은� 계의� 기능요소;� 이와� 같은� 계� 또는� 요

소의�감시�또는� 시험장치6년

B60L전기적� 추진차량의� 전기장치� 또는� 추진장치;� 차량용� 자기적� 현가� 또는� 부양�

장치,� 차량용�전기적�제동방식�일반7년

H02H 비상보호회로장치 7년

[� 소규모�분산자원�중개�분야�상위� 투입기술� ]

27)� 전세계적으로� 통용되고� 있는� 국제특허분류(IPC:� International� Patent� Classification)를� 통해� 특허정보� 기술분야에서� 공지기술을� 조

사할�수�있으며,� 기술� 및� 권리정보에�용이하게�접근�가능

28)� 특허인용수명� 지수는� 후방인용(Backward� Citation)에� 기반한� 특허인용수명의� 평균,� Q1,� Q2(중앙값),� Q3에� 대한� 통계값을� 제시함.�

특히�이와�같이� 산출된� Q2는� TCT(Technology� Cycle� Time,� 기술순환주기�또는�기술수명주기)라고�부름

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

291

� 투입기술이� 가능� 많은� H02J� 분야와� 융합이� 높게� 이루어진� 기술은� G05B� 분야로� 나타났으며,�

H01M,� G06Q� 분야와도�나타�융합된�기술의�건수가�높은�것으로�분석

▪ 이외에� G06Q� 분야와� 융합된� 기술은� G01R,� H04L,� G06F� 분야와� 융합된� 기술이� 존재하는� 것으

로�나타났으며,� H01M�분야와�융합된�기술은� G01R,� G05B,� H04W�기술로�분석

[� 소규모�분산자원�중개�분야� IPC� 기술� 및� 융합성� ]

(4)� 주요출원인�분석

� 세계� 주요출원인을� 살펴보면� 주로� 미국과� 한국� 국적의� 출원인이� 다수의� 특허를� 보유하고� 있는�

것으로�나타났으며,� 에너지�및�전력�분야와�시스템�솔루션�분야의�출원인이�대부분

▪ 주요� 미국� 출원인을� 살펴보면� GENERAL� ELECTRIC� CO,� ADVANCED� ENERGY� IND� INC,� ENPHASE�ENERGY� INC� 등이� 있으며,� 한국의� 경우� 삼성SDI,� LS산전,� 넥스콘� 테크놀러지� 등이� 다수� 출원을� 하고�

있는�것으로�나타남.�이들�출원인은�주로�본국에�출원건수가�높은�것으로�나타남

▪ 한국� 출원인으로는� 삼성SDI,� LS산전,� 넥스콘� 테크놀로지,� 한국전자통신연구원,� POSCO� ICT� 등� 5

개�기업이�상위출원인으로�나타나�소규모�분산자원�중개�기술�관련�연구개발�활발

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

292

� 가장�많은�특허를�보유하고�있는� 삼성SDI의� 3극� 패밀리수가� 16건으로� 다국적으로�시장을�확보

하며� 출원을� 하고� 있는� 것으로� 보이며,� 미국의� GENERAL� ELECTRIC� CO도� 5건으로� 다국적� 시

장을�확보

� 미국의� GENERAL� ELECTRIC� CO와� 한국의� 삼성SDI가� 확보한� 특허의� 피인용지수가� 각각� 7.5,�

6.43로�가장�높게�나타나�기술의�파급성이�높은�원천기술을�다수�보유하고�있는�것으로�분석됨

주요출원인 국가

주요� IP시장국� (건수�%) 3극

패밀

리수

(건)

피인용

지수주력기술�분야

한국 미국 일본 유럽

IP시

장국

종합

삼성SDI 한국

4 25 2 11

미국 16 6.43

에너지�저장�

시스템�및� 전력�

관리10% 60% 5% 26%

SIEMENS� AG 독일

0 7 0 9

유럽 0 0.5분산�에너지�

자원�관리0% 44% 0% 56%

GENERAL� ELECTRIC�

CO미국

2 6 4 2

미국 5 7.5

다중�소스�

에너지�저장�및�

관리14% 43% 29% 14%

LS산전 한국

3 2 6 1

일본 1 1.5전력�에너지�

관리�시스템25% 17% 50% 8%

ABB� TECHNOLOGY�

AG스위스

0 4 0 6

유럽 0 0에너지�저장�

시스템�제어0% 40% 0% 60%

넥스콘�테크놀러지 한국

7 0 0 0

한국 0 0.17

에너지�저장�

시스템�운용�

방법100% 0% 0% 0%

ADVANCED� ENERGY�

IND� INC미국

0 5 0 2

미국 0 6.33에너지�분배�

제어0% 71% 0% 29%

한국전자통신연구원 한국

7 0 0 0

한국 0 0

분산�에너지�

자원�기반�

에너지�관리�

시스템100% 0% 0% 0%

ENPHASE� ENERGY�

INC미국

2 4 0 1

미국 0 3.67분산�전력�

상호접속�장치29% 57% 0% 14%

POSCO� ICT 한국

7 0 0 0

한국 0 0

에너지�저장�

시스템�전력�

관리100% 0% 0% 0%

[� 주요� 출원인의�출원현황� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

293

(5)� 국내�출원인�동향

� 국내� 출원인� 동향을� 살펴보면� 대기업은� LS산전의� 출원건수가� 가장� 높게� 나타났으며,� 중소기업

에서는�넥스콘�테크놀러지의�출원건수가�높게�나타남

▪ 대기업의� 주요� 출원인은� LS산전,� POSCO� ICT,� 현대중공업,� 삼성SDI,� 한전KDN� 등이� 있으며,� 중소

기업의�주요� 출원인은� 넥스콘�테크놀러지,� 티에스이에스,� 그린베일,� 비나텍� 등이� 주요�출원인인� 것

으로�나타남

� 기업� 이외의� 주요출원인을� 살펴보면� 한국전자통신연구원,� 한국전기연구원,� 전자부품연구원� 등�

연구소/공공기관의� 출원이� 다수� 나타났으며,� 대학은� 서울대학교,� 한양대학교,� 대구경북과학기술

원의�출원이�높은�것으로�분석됨

[� 국내� 주요출원인의�출원�현황� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

294

5.� 중소기업�환경

가.� 중소기업�경쟁력

� 소규모� 분산자원� 중개� 분야의� 중소기업� 경쟁력은� 기술� 분류별로� 차이가� 있으나� 중소기업이� 다수�

참여하여�대기업과�함께�시장을�형성해나가고�있는�분야로�분석됨.� 전력�산업과�함께� IT기술력�및�

계측기�제조기술을�요구하는�분야로�중소기업의�경쟁력이�높을�것으로�전망됨

기술�분류 주요�기술 대기업 중소기업 중소기업�참여영역중소기업�

참여정도

거래�시스템

E-프로슈머용�자원관리�및�

거래�시스템,� Hybrid� ESS�

활용�최적화�전력거래�

시스템,� 분산�전력�

상호접속�시스템

LG전자,

한국전력공사,

한화큐셀,

SK� C&C,

SK이노베이션,

SKT

넥스콘�테크놀로지

티에스이에스�전� 영역 ◑

E-프로슈머

용�계측기

E-프로슈머용�

스마트미터(지능형�

계량기),� 근거리/원거리�

Prosumer용� Aggregator

LG전자,

한국전력공사,

SK� C&C,

SK이노베이션,

SKT

레보

이이시스

대경산전

제룡전기

브이앤피

엠에프아이

전�영역 ◕

운영�및�

실증�기술

태양열�활용� 지중�성층�

계간축열�시스템�실증�

기술,� 폐열�활용�고효율�

열전�발전�시스템�개발�

및�실증� 기술,� 가상�

마이크로�그리드�

집단에너지�운영�시스템�

기술

한국전력공사,

한화큐셀,

SK� C&C

비나텍

네오디안테크놀로지

쓰리아이씨

대기업�공동연구�

형태의�운영�시스템�

개발

네트워크�및�

클라우드�

구축�기술

가상�열에너지�네트워크�

구축�기술,� 에너지�

클라우드�구축�기술

LG전자,

한국전력공사,

한화큐셀,

SK� C&C,

SKT

넥스콘�테크놀로지

티에스이에스

그린베일

비나텍

네트워크�및�

클라우드�시스템�

구축

*� 중소기업�참여정도와� 점유율은� 주요제품� 시장에� 참여하는� 중소기업의�참여규모와� 정도(업체수,� 비율� 등)를� 고려하여� 5단계로� 구

분� (낮은�단계:�○,�중간�단계(◔,� ◑,�◕)� 높은�단계:�●)�

[ 소규모 분산자원 중개 분야 중소기업 현황 ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

295

나.� 중소기업�기술수요

� 소규모�분산자원�중개�분야의�중소기업의�기술수요를�파악하기�위하여�중소기업�기술수요조사�및�

중소기업청� R&D신청과제(2013~2015년)를� 분석한� 결과� 아래� 표의� 내용과� 같은� 수요들이� 다수�

있는�것으로�분석

▪ 소규모�분산자원�중개�분야�중소기업은�최근에�플랫폼�구축과�관련된�기술개발에�소수�수요가�잇는�

것으로�나타났으나,� 전반적으로�에너지수요관리�관련�타분야�대비�과제신청이�적은�것으로�나타남

전략제품 기술�분류 관심기술

소규모

분산자원

중개

E-프로슈머용�계측기 실시간�전력변화�계측기술�개발

운영�및�실증�기술 저압�전력피크�부하� 분산제어장치�개발

네트워크�및� 클라우드�

구축� 기술

스마트� 전력망�네트워크�구축을�위한� 고가용성(HSR/PRP)� 네트워크�시

스템�개발

ICT기반�에너지�통제관리�플랫폼�구축

IoT� 기반의� 전자� 가격표시� 장치와�에너지관리시스템이� 융합된� 통합� 플

랫폼�개발

[� 소규모�분산자원�중개�분야� 과제신청현황�및� 수요조사결과� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

296

다.� 중소기업�핵심기술

(1)� 데이터�기반�요소기술�발굴

� 소규모� 분산자원� 중개� 기술의� 특허� 및� 논문데이터� 검색을� 통해� 도출된� 유효데이터를� 대상으로�

데이터마이닝� 기법(Scientometrics� 기법)을� 통해� 클러스터링된� 키워드의� 연관성을� 바탕으로� 요

소기술�후보군을�도출

▪ 소규모� 분산자원� 중개� 기술의� 특허� 및� 논문� 유효데이터를� 기반으로� 키워드� 클러스터링을� 통하여�

11개의�요소기술�후보군을�도출

▪ 제품별� dataset� 구축� :� 소규모� 분산자원� 중개� 기술� 관련� 특허/논문� 데이터를� 추출하여� 노이즈� 제

거�후� 제품별� dataset� 구축

▪ 1차� 클러스터링� :� 키워드� 맵을� 통한� 고빈도� 키워드� 확인-빈도수(tf-idf)29)가� 상위� 30%에� 해당하

는�키워드를�대상으로� 1차�추출

▪ 2차� 클러스터링� :� 1차� 클러스터링에서� 추출된� 고빈도� 키워드� 사이에서� 고연관도� 키워드를� 2차� 추

출� (고연관도�기준은�연관도수치30)가� 2이상인�클러스터로�제한)�

� 다음� 그림은� 키워드� 간� 연관네트워크를� 시각화한� 것으로,� 각� 키워드를� 나타내는� 원과� 키워드�

간의�연관도를�나타내는�직선으로�구성

▪ 각� 키워드가� 특허와� 논문� 중� 어느� 데이터에서� 도출되었는지� 원의� 색으로� 구분하였으며,� 키워드로�

도출된�클러스터는�황색음영으로�표시

▪ 키워드를� 나타내는� 원은� 고빈도의� 키워드일수록� 원의� 크기가� 크게� 표현되며,� 연관도를� 나타내는�

선은�키워드�사이의�연관도수치가�높을수록�굵게�표현

� 소규모� 분산자원� 중개� 기술� 전략제품의� 특허․논문� 유효데이터에� 대하여� 키워드� 클러스터링� 결

과를�기반으로�요소기술�도출

� 데이터�기반의�요소기술�도출은�키워드� 클러스터링을�통해� 도출된�요소기술에�대하여�전문가의�

검증�및�조정을�통하여�요소기술을�도출

29)� 빈도수(tf-idf)� :� 각� 키워드가�출현되는�특허�또는�논문수를�의미

30)� 연관도수치:� 두�개�이상의�키워드�사이의�특허�또는� 논문수를�의미

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

297

[� 소규모�분산자원�중개�분야�키워드�클러스터링� ]

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

클러스터

01

energy�

consumption

,� network

15~18

1.� Method� of� energy� distribution� and� consumption� control� based�

on� melt� quality� improvement� for� plastic� injection� and� extrusion�

processes

2.� A� novel� cluster� head� selection� algorithm� based� on� energy�

consumption� for� leach

3.� Towards� green� networking:� Gossip� based� balanced� battery�

usage� routing� protocol� to� minimize� energy� consumption� of�

MANETs

4.� System� And� Method� For� Managing� The� Consumption� Of�

Power� Generated� From� Renewable� And� Environmentally�

Friendly� Sources

클러스터

02data,� node 13

1.� Apparatus� and� method� for� data� communication� in� an� energy�

distribution� network

2.� MULTI-LEVEL� MEDIUM� VOLTAGE� DATA� CENTER� STATIC� SYNCHRONOUS�

COMPENSATOR� (DCSTATCOM)� FOR� ACTIVE� AND� REACTIVE� POWER�

CONTROL� OF� DATA� CENTERS� CONNECTED� WITH� GRID� ENERGY�

[� 소규모�분산자원�중개�분야�주요� 키워드�및�관련문헌� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

298

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

STORAGE�AND�SMART�GREEN�DISTRIBUTED�ENERGY�SOURCES

클러스터

03data,� sensor 11~13

1.� Energy� distribution� assembly� with� a� control� device� and� a� current�

sensor

2.� Sensor� network� for� DC� distribution� for� energy-efficient� data�

centers� and� future� buildings

클러스터

04

power,�

controller17

1.� An� intelligent� controller� for� the� smart� grid

2.� SYSTEM� FOR� DISTRIBUTING� ELECTRICAL� ENERGY� OVER� A�

CLUSTER� OF� ELECTRICAL� DEVICES,� METHOD� FOR�

DISTRIBUTING� ELECTRICAL� ENERGY� OVER� A� CLUSTER� OF�

ELECTRICAL� DEVICES� OF� SUCH� A� SYSTEM� AND� CONTROLLER�

FOR� USE� IN� SUCH� A� SYSTEM

3.� ELECTRICAL� ENERGY� STORAGE� SYSTEMS,� ELECTRIC� DRIVE�

SYSTEMS,� CONTROLLERS,� AND� ELECTRICAL� POWER�

MANAGEMENT� SYSTEMS

클러스터

05

energy�

storage�

system,�

power,�

plurality

21~22

1.� ELECTRICAL� ENERGY� STORAGE� SYSTEMS,� ELECTRIC� DRIVE� SYSTEMS,�

CONTROLLERS,� AND� ELECTRICAL� POWER�MANAGEMENT� SYSTEMS

2.� METHOD� FOR� THE� COMPUTER-AIDED� CONTROL� OF� AN�

ELECTRICAL� ENERGY� DISTRIBUTION� NETWORK� CONSISTING�

OF� A� PLURALITY� OF� NETWORK� NODES

클러스터

06

energy�

distribution�

system,�

consumer

8

1.� METHOD� FOR� PLANNING� AND/OR� CONTROLLING� AN� ENERGY�

OUTPUT� TO� A� CONSUMER� AND/OR� AN� ENERGY� SUPPLY� TO�

AN� ENERGY� DISTRIBUTION� NETWORK

2.� Method� of� energy� distribution� and� consumption� control� based�

on� melt� quality� improvement� for� plastic� injection� and� extrusion�

processes

클러스터

07

base� station,�

network�

lifetime

15~17

1.�METHOD� FOR� THE� COMPUTER-AIDED� CONTROL� OF� AN� ELECTRICAL�

ENERGY� DISTRIBUTION� NETWORK� CONSISTING� OF� A� PLURALITY� OF�

NETWORK�NODES

2.� Towards� green� networking:� Gossip� based� balanced� battery� usage�

routing� protocol� to� minimize� energy� consumption� of�MANETs

클러스터

08

energy�

efficiency,�

energy�

demand

12

1.� PROCESSES� AND� SYSTEMS� FOR� STORING,� DISTRIBUTING� AND�

DISPATCHING� ENERGY� ON� DEMAND� USING� AND� RECYCLING�

CARBON

2.� ELECTRIC� POWER� SYSTEM� CONTROL� WITH� MEASUREMENT�

OF� ENERGY� DEMAND� AND� ENERGY� EFFICIENCY� USING�

T-DISTRIBUTIONS

3.� SYSTEMS� AND� METHODS� FOR� DEMAND� RESPONSE� AND�

DISTRIBUTED� ENERGY� RESOURCE� MANAGEMENT

클러스터

09

distribution,�

electric�

energy

11

1.� SYSTEM� FOR� GENERATING� AND� TRANSMITTING� HIGH� POWER�

ELECTRIC� ENERGY� AND� FOR� DISTRIBUTING� A� PRESSURISED�

FLUID

2.� Managing� electric� energy� distribution� to� multiple� loads� using�

selective� capping

3.� Low� Voltage� Solar� Electric� Energy� Distribution

클러스터

10

demand,�

renewable�7

1.� GENERATION� OF� RENEWABLE� ENERGY� CERTIFICATES� FROM�

DISTRIBUTED� PRODUCERS

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

299

No 주요�키워드 연관도�수치 관련특허/논문�제목

energy

2.� DISTRIBUTED� RENEWABLE� ENERGY�METERING

3.� SYSTEMS� AND� METHODS� TO� MANAGE� AND� CONTROL� RENEWABLE�

DISTRIBUTED� ENERGY� RESOURCES

클러스터

11

use,�

distribution�

system,�

wind,� solar,�

thermal

9~11

1.� COMBINATION� ENERGY� STORAGE� SYSTEM� FOR� SOLAR,� WIND�

AND� OTHER� "NON-DISPATCHABLE"� ENERGY� SOURCES�

SERVING� VARIABLE� LOADS� IN� VARIOUS� CONDITIONS

2.� Distributed� Energy� System� Thermal� Management� System� and�

Method

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

300

No 요소기술명 키워드

요소기술01 E-프로슈머용�자원관리�및� 거래�시스템energy� consumption,�

network

요소기술02 근거리/원거리� Prosumer용� Aggregator

energy� efficiency,�

energy� demand,�

energy� consumption,�

network

요소기술03 Hybrid� ESS� 활용� 최적화�전력거래�시스템

energy� storage�

system,� power,�

plurality

요소기술04 E-프로슈머용�스마트미터(지능형�계량기)energy� efficiency,�

energy� demand

요소기술05다종�분산에너지원�기반�가상� 마이크로�그리드�집단에너지�운영�시스템�

기술

energy� distribution�

system,� consumer

요소기술06공동주택형�소규모�커뮤니티(Community)� 시설�및�개별�세대간�양방향�

다중� 에너지(전기,� 열)� 거래�기술

energy� distribution�

system,� consumer

요소기술07 다종�에너지원�스마트�프로슈밍�시스템

energy� storage�

system,� power,�

plurality

요소기술08 태양열�활용�지중� 성층�계간축열�시스템�실증�기술

use,� distribution�

system,� wind,� solar,�

thermal

요소기술09 가상�열에너지�네트워크�구축�기술base� station,� network�

lifetime

요소기술10 폐열�활용� 고효율�열전� 발전�시스템�개발�및�실증�기술

use,� distribution�

system,� wind,� solar,�

thermal

요소기술11 우선순위�기반� 계층적�분산� 자원�관리시스템

distribution,� electric�

energy,� power,�

controller

[� 소규모�분산자원�중개�분야�데이터�기반�요소기술� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

301

(2)� 요소기술�도출

� 산업․시장� 분석,� 기술(특허)분석,� 전문가� 의견,� 타부처로드맵,� 중소기업� 기술수요를� 바탕으로� 로

드맵�기획을�위하여�요소기술�도출

� 요소기술을�대상으로�전문가를�통해�기술의�범위,� 요소기술�간� 중복성�등을�조정‧검토하여�최종�

요소기술명�확정

분류 요소기술 출처

에너지�거래�

지원시스템�기술

E-프로슈머용�자원관리�및�거래� 시스템기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

근거리/원거리� Prosumer용� Aggregator기술/시장� 분석,� 특허/논문�

클러스터링

우선순위�기반�계층적�분산�자원� 관리시스템기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

다종�에너지원�스마트�프로슈밍�시스템기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

에너지�거래자원�

인프라�기술

Hybrid� ESS� 활용�최적화�전력거래�시스템기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

E-프로슈머용�스마트미터(지능형�계량기)기술/시장� 분석,� 특허/논문�

클러스터링

가상�열에너지�네트워크�구축� 기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

에너지�클라우드�구축�기술 전문가�추천

개질�수소�활용�수송� 및� 분산전원용�융합�수소� 스테이션 전문가�추천

에너지�거래� 통합�

실증�기술

다종�분산에너지원�기반�가상�마이크로�그리드�집단에너지�

운영� 시스템�기술

기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

공동주택형�소규모�커뮤니티(Community)� 시설�및�개별�

세대간�양방향�다중�에너지(전기,� 열)� 거래�기술

기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

태양열�활용�지중�성층� 계간축열�시스템�실증� 기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

미활용열�및�계간축열�기반� � 4세대�지역난방�열공급�시스템�

실증�기술전문가�추천

폐열�활용�고효율�열전�발전� 시스템�개발� 및� 실증�기술기술/시장�분석,� 특허/논문�

클러스터링

[� 소규모�분산자원�중개�분야� 요소기술�도출� ]

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

302

(3)� 핵심기술�선정

� 확정된� 요소기술을�대상으로�산․학․연� 전문가로� 구성된� 핵심기술� 선정위원회를�통하여� 중소기업

에�적합한�핵심기술�선정

� 핵심기술�선정은� 기술개발시급성(10),� 기술개발파급성(10),� 단기개발가능성(10),� 중소기업� 적합

성� (10)을� 고려하여�평가

분류 핵심기술 개요

에너지�거래�

지원시스템�기술

E-프로슈머용�자원관리�및�거래�시스템

소규모� 분산에너지자원(Resource)에� 소속된� 자산

(Asset)의� 유형별� 특성에� 적합한� 기술적� 관리와� ICT

기반의�중개거래�시스템�기술

근거리/원거리� Prosumer용� Aggregator

에너지� 수요� 공급의� 특성상� 전송거리에� 따른� 요금구

조가� 달라지므로� 소규모� 분산에너지자원의� 분포특성

에�따른�거래� 기술

에너지�거래자원�

인프라�기술

Hybrid� ESS� 활용�최적화�전력거래�

시스템

에너지의� 효율적인� 이용을� 위해� 하이브리드형� 에너

지저장장치� 기술을� 활용하여� 거래의� 유효성을� 높이

고�최적화�할� 수� 있는�기술

E-프로슈머용�스마트미터(지능형�계량기)

다중� 에너지원을� 유효� 거래� 자원화� 하기� 위해서는�

시설� 및� 설비의� 개별� 모니터링� 뿐� 아니라� 각� 에너지

원별�데이터의�교환이�가능한�지능형�계량� 기술

에너지�거래�

통합�실증� 기술

다종� � 분산에너지원�기반�가상�마이크로�

그리드�집단에너지�운영�시스템�기술

에너지� 소비� 공간에서� 기존에너지� 자산의� 변경� 및�

신규� 등록을� 위한� 가상의� 마이크로그리드� 기술과� 집

단화�되어� 있는�소비공간에서의�운영시스템�기술

공동주택형�소규모�

커뮤니티(Community)� 시설�및�개별�

세대�간�양방향�다중�에너지(전기,� 열)�

거래� 기술

공동주택�내에서�공동주택�운영�및�관리자와�개별�세

대간의� 양방향�다중에너지� 거래의�유효성을�확인하기�

위한�실증�기반�비즈니스�모델에�기여하는�기술

[� 소규모�분산자원�중개�분야� 핵심기술� ]

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▣�▣�전략제품�현황분석�▣�▣

303

6.� 기술로드맵�기획

가.� 소규모�분산자원�중개�기술로드맵

� 최종� 중소·중견기업� 기술로드맵은�기술/시장� 니즈,� 연차별� 개발계획,� 최종목표� 등을� 제시함으로

써�중소기업의�기술개발�방향성을�제시

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▣�▣�에너지수요관리� -� 소규모�분산자원�중개� ▣� ▣

304

나.� 연구개발�목표�설정

� 로드맵�기획� 절차는� 산‧학‧연�전문가로�구성된� 로드맵� 기획위원회를�통해� 선정된�핵심기술을�대

상으로�기술요구사항,� 연차별�개발목표,� 최종�목표를�도출

분류 핵심기술 기술요구사항연차별�개발목표

최종목표1차년도 2차년도 3차년도

에너지거래�

지원시스템�

기술

E-프로슈머용�

자원관리�및�거래�

시스템

경제성�기반�

다중에너지운

용관리�

시스템,�거래�

및�정산�

플랫폼�개발

에너지원

별�분류/�

검토,�

시스템�

설계�및�

개발

(50%�

이상)

플랫폼개

발,�

자원연계�

및�실증�

구축

(75%

이상)

거래소�

연계�및�

기술�검증

(90%

이상)

자원의�유형�및�

유형별�특성�

모델링

근거리/원거리�

Prosumer용�

Aggregator

에너지운용관

리시스템,�

거래�및�정산�

플랫폼

자원검토,�

시스템�

설계�및�

개발

(50%

이상)

플랫폼�

개발,�

자원�연계�

및�

실증구축

(75%�

이상)

거래소�

연계�및�

기술검증

(90%이

상)

거래�및�정산�

플랫폼�개발

에너지

거래자원�

인프라�

기반기술

Hybrid� ESS� 활용�

최적화�전력거래�

시스템

소프트웨어�

기반�

ESS+EMS�

시뮬레이션�

기술

(신뢰도)

70%

이상

80%

이상

90%

이상

1MW�이상�MG�

내�하이브리드�

ESS운영�실증�및�

계통응답속도�

50ms이상

E-프로슈머용�

스마트미터

(지능형�계량기)

에너지원별�

상호�운영성�

기반�

다중에너지원�

통합모니터링�

기술

계량�

시스템�

모니터링

프로토콜

정의

(70%�

이상)

계량시스

템개발,

시릉사이

트구축

(80%�

이상)

거래소�

연계�및�

기술�검증

(90%

이상)

국제표준기반�

다중에너지원�

통합�스마트미트�

기술개발

통합�

에너지거래�

실증기술

다종�분산에너지원�

기반�가상�마이크로�

그리드�집단에너지�

운영� 시스템�기술

에너지자립도10%

이상

20%

이상

30%

이상

실증사이트�

에너지자립도�

30%

공동�주택형�소규모�

커뮤니티�

(Community)� 시설�

및� 개별�세대�간�

양방향�다중�

에너지(전기,� 열)� 거래�

기술

전력�및�열�

사용량�절감

10%�

이상

15%�

이상

20%

이상

전력�및�열�통합�

사용량�

20%이상�절감�

기술

[� 소규모�분산자원�중개�분야�핵심기술�연구목표� ]