전력망을 똑똑하게 - 스마트 그리드(Smart Grid)

전기는 현재 가장 폭넓은 분야에서 쓰이는 에너지 가운데 하나다. 천정에 매달려있는 각종 조명은 물론, 지금 여러분이 인터넷을 보고 있는 PC나 스마트폰을 비롯하여 전화 통화나 문자를 주고받는 휴대폰, 무한도전을 볼 수 있는 TV, 음식을 보관하는 냉장고 등 전기를 사용하는 제품을 열거하자면 끝이 없다.

그러나 이 전기는 석유나 석탄처럼 천연 자원에서 바로 활용하는 것이 아니라 발전이라는 과정을 통하여 활용하게 되다. 그러나 일단 발전 과정만 거치면 전선을 타고 우리 가정이나 사무실까지 전달되는 송전 과정만으로 거의 대부분의 장소에서 쓸 수 있게 되어 다른 자원들에 비해 훨씬 편리하다. 하지만 이 발전과 송전이라는 필수적인 과정에서 낭비되는 전기가 꽤 많다는 문제가 있다.

우선 현재 쓰이는 정확한 전기 수요가 아니라 대략의 예측에 따라 사용하는데 무리가 없도록 충분한 수준의 전기를 발전해야 한다. 특히 이때 쓰지 않고 남는 전기는 대부분 버려지게 된다.
문제는 이 전기가 그냥 만들어지는 것이 아니라 석탄, 석유를 이용하는 화력 발전이나 원자로를 이용하는 원자력 발전 등 자원을 이용해야 한다는 점이다. 이는 단순히 자원 낭비에서 끝나는 것이 아니라 석탄이나 석유를 태울 때는 이산화탄소가 발생하기 때문에 기상이변을 일으키는 지구온난화의 주범인 온실효과를 불러일으키는 원인이 되기도 한다.

하지만 인류라고 그냥 손놓고 있지만은 않았다. 이를 해결하기 위해 등장한 새로운 기술이 바로 스마트 그리드(smart grid)다.

(출처 : 한국스마트그리드사업단 공식 홈페이지)

'스마트'라는 말에서 떠올릴 수 있듯이 뭔가 예전보다 똑똑해진(smart) 것이 분명한데, 그럼 무엇이 똑똑해진 것일까?

여기서 똑똑해진 것은 바로 전력망이다. 정확히 말하면 전력망을 이루는 요소 요소들이 모두 영리해진 것으로 '지능형 전력망'이라고 부를 수도 있겠다.
미국의 경제전문지 Business 2.0에서 기상이변 및 환경오염에서 인류를 구할 8가지 기술 가운데 하나로 소개된 바도 있는 스마트 그리드, 아직 감이 잘 안 오실텐데 일단 아래 동영상을 보도록 하자. 지식경제부와 KEPCO가 함께 만든 스마트 그리드에 대한 동영상 소개 자료다.

우선 전기를 만드는 발전소의 경우, 대형 발전소의 발전량은 전기 수요를 실시간으로 확인하여 정확한 수요에 맞춰 낭비없이 전기를 만들게 된다. 물론 가정이나 기업에서 쓰는 전자제품들은 모두 각자의 소비량을 측정할 수 있는 스마트 칩이 들어가 전력망 또는 무선망을 통해 소비량을 중앙통제소 쪽으로 알려준다.

그리고 발전소가 예전처럼 커다란 것만 있는게 아니다. 스마트 그리드에 연결되어 있다면 지역별로 작은 풍력/수력 발전소를 만들어 두고 더 저렴하고 공해가 없는 발전 수단을 충분히 활용하여 기존 대형 발전소가 가졌던 폐해를 최소화할 수 있다.

(출처 : 한국스마트그리드사업단 공식 홈페이지)

전기를 쓰는 쪽 또한 이득을 보는 것은 마찬가지다. 지금도 심야 전기가 낮에 쓰는 전기보다 더 저렴한 것을 알고 계실 것이다. 전기가 저렴한 시간대에 전기를 받아서 가정이나 기업에 설치된 소형 전력 스토리지에 넣어두었다가 전기를 많이 사용하는 낮에 쓴다면 최대한 전기료를 절약할 수 있다. 현재의 전기 요금 등 전력 사용 현황을 판단할 수 있는 스마트 미터는 당연히 다양한 장소에 설치될 것이다.

스마트미터의 전신이라 할 수 있는 한국전력의 PCCS (출처:보도자료)

앞으로 스마트 그리드가 구축되면 지역의 일부 전력망이 자연재해로 인해 문제가 생겨도 각 지역에 설치된 전력 스토리지나 소형 발전소를 이용할 수 있어 정전 문제 또한 최소화시킬 수 있다. 그리고 스마트 그리드의 구축이 무공해로 각광받고 있는 전기 자동차 활성화에 박차를 가할 것은 당연한 이야기다.







그럼 이쯤에서 이런 물음이 나올 수 있을 것이다. 도대체 왜 스마트 그리드가 필요한가 말이다.
그렇지 않아도 우리나라의 전력망은 매우 잘 구축/관리되고 있어 연간 정전시간도 세계에서 최저 수준이기 때문이다.

스마트 그리드가 중요한 이유는 바로 지구, 정확히 말하면 지구에 살고 있는 우리를 위한 것이기 때문이다.
지난 19~20세기를 거치면서 석유나 석탄과 같은 화석 연료의 사용이 가져오는 다양한 폐해를 겪고 있다. 더구나 이들 화석 연료는 매장량에 한계가 있어 언젠가는 다 떨어지게 되므로 언젠가는 사용을 포기해야 할 뿐만 아니라 그에 따른 환경문제는 이제 무시할 수 없는 수준에 다다랐다.

이를 대신할 수 있는 에너지로 많은 대안이 제시되고 있긴 하지만 가장 유력한 것은 지금도 많이 쓰는 전기 에너지다. 편리한 사용법과 다양한 응용 분야 덕에 화석 연료에 이어 가장 많이 사랑받는 에너지인 전기는 이를 사용하는 과정에서는 거의 공해가 발생하지 않아 더욱 각광받고 있다.
다만 전기를 만들고 보내는 과정에서의 비효율과 발생하는 환경문제를 최소화하여 아름다운 지구를 지키기 위한 것, 바로 그것이 스마트 그리드인 셈이다.
그 중요성은 유전 한두개를 발견하는 것과는 비교할 수도 없는 것이다. 에너지는 그대로 두고 이용 방법을 획기적으로 개선하는 것이니 말이다.


우리나라도 스마트 그리드 구축을 위해 잰걸음으로 달려가고 있다.
작년 8월, 국내 스마트 그리드 사업을 총괄하는 한국스마트그리드사업단이 창단했으며, 올해 우리나라에서 열리는 G20 정상회담에서 선보이기 위한 제주 스마트그리드실증단지가 곧 그 모습을 드러낼 예정이다. 이를 기반으로 시범단지 사업을 거쳐 2030년까지 세계 최초로 국가 단위의 스마트 그리드를 완성하겠다는 웅대한 포부를 드러내고 있다.
물론 이러한 스마트 그리드의 구축과 운영은 새로운 산업 분야이므로 신규 고용 수요를 창출하는 것은 보너스가 될 것이다.

(출처 : 한국스마트그리드사업단 공식 홈페이지)

기술은 인류의 행복에 봉사할 때 진정한 가치가 있다. 스마트 그리드 또한 우리에게 행복을 가져다 줄 뿐만 아니라 우리 자손들도 앞으로도 오랫동안 살아갈 수 있도록 지구를 보호하는 그런 멋진 모습으로 우리에게 등장하길 바란다.

(출처 : 삼성SDI 에코에너지인사이드 카페)