전력산업은 국가의 가장 중요한 중추적인 기간산업임에도 불구하고 최근 정보 통신 산업 등에 밀려 위기를 맞고 있다고 할 수 있다. 그러나 IT기술의 발달과 전력기기, 설비의 디지털화 기술개발이 본격화되면서 전력 IT기술과 산업은 IT 융합형의 신전력산업으로 그 가능성이 어떤 분야보다 크며 새로운 기회를 맞이하고 있다고 볼 수 있다. 특히 중전기기분야에 선진국에서는 전력산업이 퇴조를 이룬 반면 국내에는 한국전력, 각 학계, 연구소 및 업계에 많은 전문인력을 확보하고 있으며, 특히 세계적인 경쟁력이 있는 IT기술을 확보하고 있다. 그러므로 IT기술과 중전기기, 전력계통 기술을 융합하여 전력산업에서의 새로운 산업창출을 도모하고 세계적인 경쟁력을 조기에 확보하여 수출산업으로 육성하기 위하여 정부는 차세대 성장동력산업의 주력기간산업으로 전력 IT분야를 포함하기에 이르렀다. 이제 차세대 성장동력산업의 산업 기술혁신 5개년 계획에 따라 전력 IT가 전기산업 분야의 새로운 산업으로 발전할 수 있어야 하겠다.
옥외 LED 조명은 수 많은 응용 분야가 있고, 출력 전력 크기에 따라 전력단이 single-stage 와 two-stage 구조로 나뉜다. Single-stage 구조는 낮은 전력 LED 조명에 적합하지만, 60~70W 이상에서는 효율이 떨어지고 변압기의 크기가 커져서 적용하기가 힘들다. 반면에 two-stage 구조는 보통 큰 전력이 필요한 응용분야에 사용되지만, 낮은 부하에서 낮은 역율을 나타내므로 넓은 출력전력 범위를 갖는 분야에 사용되기 어렵다. 이 문제를 해결하기 위하여 본 논문은 pulse duty cycle, pulse frequency modulation 제어 방법을 갖는 interleaved single-stage flyback AC-DC converter 를 제안한다. 제안된 컨버터는 입력 전압이 낮고 부하가 큰 경우 높은 효율을 보이고, 입력 전압이 높고 부하가 아주 작은 경우에도 높은 역율과 낮은 전류 왜곡을 보인다. 그 결과 하나의 AC-DC 컨버터를 넓은 출력전력 범위를 갖는 LED 조명분야 적용시킬 수 있다. 제안된 컨버터의 타당성을 검증하기 위하여 81W prototype을 가지고 실험하였다.
세계적인 전력설비분야의 미래의 발전 추이는 그림 1과 같이 전체적인 중전기 산업분야에서 기존의 전력기기생산비율은 감소하지만 디지털 계전 및 보호기술과 같은 IT기술이 접목된 기기 생산부분을 비롯하여 예방진단분야와 같은 관리, 운용 및 서비스분야가 중전기산업에서 차지하는 비율은 더욱더 상승될 것이라는 점을 전망되고 있다.(중략)
국내 전력산업의 성장률 저하 및 민간부문 전력시장 참여 확대등으로 국내 전력산업은 성장동력 창출이 절대적으로 필요해졌고 매년 12%이상의 전력설비 증대에 필요했던 다양한 기술과 경험을 계승하기 위해서도 전력산업의 해외시장 진출은 시대적 과제가 되었다. 특별히 송변전 분야는 발전이나 배전부문에 비하여 상대적으로 투자규모가 작으나 다른 분야에 비해 경쟁력이 작고 손실률 저감 등 우리 산업계가 가지고 있는 강점이 우세하여 아시아, 중동, 아프리카, 남미 등 전력산업 발전 가능성이 높은 개발도상국가로의 진출 가능성이 매우 높다. 이에 단순한 프로젝트 개발이 아닌 전략적 접근을 통해 해외프로젝트 발굴에 나선다면 해외시장 개척에 우위를 점해 향후 블루오션을 꿈꿀 수 있을 것이다. 성공적인 송변전분야 해외프로젝트 수행을 위해서 그동안의 경험을 바탕으로 한 제1단계 교육사업 및 진단사업, 제2단계 기본설계등 컨설팅, 제3단계 건설 프로젝트 수주 및 자재 수출등으로 전략적 수행방안을 제시하여 송변전 분야 해외 프로젝트 진출 활성화에 도움이 되기를 기대한다.
가끔 대형 마켓이나, 각종 아이디어 상품을 파는 가게에 들어가 보면‘어, 이런 제품도 다 있네!’하며 놀란 적이 한두 번씩은 있을 것이다. 특히 전자제품이나, 생활용품 코너에 가 보면 참으로 상상을 초월하는 제품들을 볼 수 있다. ‘그래 생활하면서 이런 거 하나 쯤 있었으면 좋겠다’라고 생각한 제품이 곧 진열대에 버젓이 진열돼 있는 것이다. 그런데 사실 전력산업 분야에서는 번뜩이는 아이디어 제품이 그리 많지는 않다. 산업 특성상 그럴 수밖에 없다. 그러나 전력과 IT분야가 만나면서 전력산업 분야에도 새로운 움직임이 나타나고 있다. 특히 기후변화협약이 발효되면서 환경 분야에서의 신기술 개발을 위한 노력이 한층 가열되고 있는 실정이다. 일반인들은 별 거 아니라고 여길 수도 있지만, 관련업계에서 있어 국가의 사활을 걸고 밤낮을 가리지 않고 연구개발에 매달리고 있다. 그리고 잘 찾아보면 우리가 전혀 생각지도 못한 기술들을 개발하고 있음을 알 수 있다. 비록 전자나 생활용품처럼 다양하고 화려하지는 않지만, 그 중요성은 타 어느 분야에 비해도 뒤지지 않을 것이다. 아니 오히려 국내 산업의 발전을 위해 가장 중요한 부분이라고 생각된다. 전력산업 분야에서 찾아본 첨단 및 이색 기술 개발 현황들을 소개해 본다.
전력기술 연구개발 과정에서 R&D 소프트웨어 개발이 연구의 목적으로써 또는 수단으로써 상당한 역할과 비중을 차지하고 있으며 이러한 경향은 더욱 강화되고 있다. 또한, 전력기술 분야와 특성 및 기능에 따라 개발되는 R&D 소프트웨어가 다양하고 이에 적용되는 S/W 개발언어도 여러 종류가 사용되고 있다. 그러나, 이제까지 전력기술 연구개발과 관련하여 수많은 R&D 소프트웨어가 개발되고 있으나 연구개발 분야와 특성에 따라 적용된 S/W 개발언어에 대한 연구가 없었다. 본 논문에서는 주요 프로그래밍 언어별 특징을 알아하고, 전력기술 연구개발 과정에서 개발된 R&D 소프트웨어 현황 및 S/W 개발에 사용된 프로그래밍 언어를 파악하고자 한다. 또한, 전력기술 분야 및 기능에 따라 적용된 R&D 소프트웨어 개발언어의 특성을 분석하고, 향후 전력기술의 분야 및 기능에 따라 개발되는 소프트웨어의 프로그래밍 언어 선택 방안을 제시하고자 한다.
사물인터넷(Internet of Things, IoT) 분야는 모든 기기, 사람, 사물 등이 네트워크로 연결되는 초연결 사회를 지향한다. 이에 반해 전력시스템은 폐쇄망으로 운영되고 있으며, 차세대 전력망이라 일컬어지는 스마트 그리드 환경에서도 개방형 양방향 통신을 기반으로 논의는 되고 있으나, 정보보안 취약성이 높아지고 사고 위험이 증가함에 따라 전력망의 안전성 및 신뢰성 확보에 대한 중요도가 증가하고 있다. 이처럼 초연결 사회를 전력분야에 적용하기 위해서는 적용대상의 정의, 적용방법 등에 대한 기본적인 표준 정립을 통해 IoT 확산 저해요인을 조기에 해소하는 것이 필요하다. 본고에서는 전력 및 에너지 분야에 사물 인터넷을 도입하고 활성화 하기 위해 필요한 에너지 IoT(eIoT) 표준 시스템에 대해 알아본다.
Thyristor 등의 Power Semiconductor에 의한 전자장치를 사용하여 전력의 Conversion, Control 그리고 Switch 등의 기술분야를 Solid State Powerelectronics라고 H.F.Storm는 말하였다. 또 필자는 Thyristor와 전동기제어, System화된 전동기 등에서 Power elecrronics를 언급하고 그 말미를 밝힌 바 있다. Powerelectronics란 전력, 산업용의 Electronics라고 말할 수 있고 광의의 해석에서는 (1)Solid State Power Device에 의한 전력변환, 제어, (2)Computor 및 이에 관련된 응용기술로서의 정보처리의 전력계의 이용, (3)Plasma, Super-Conductor, Laser의 3가지 분야를 말하나 현재로서는 (1)의 분야가 제일 적합하다. 본문에서는 Powerelectronics의 구성요소가 비록 Power에서 Power로 끝나지만 Electronics, Power 및 Control의 3분야의 유기적 형성에서 이루어진다는 것과 이것이 이루어 놓은 업적은 많으나 학문적 체계에는 이 분야의 전문가들의 힘이 커야 한다는 것을 강조하면서 Powerelectronics의 배경에 관해 기술하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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