전력선행기술은 전력분야의 기초연구(선행연구)를 대학의 교수들이 연구할 수 있도록 지원하는 전력산업 기반기금의 프로그램 중 하나로서 기초전력연구원이 총괄관리기관이 되어 수행하는 아주 중요한 사업의 하나이다. 본 연구에서는 전력선행기술에 대한 사업의 성과를 극대화하고, 연구에 대한 질적 수준 향상을 위하여 위해서는 장기적이고 체계적인 기술 로드맵을 작성하기 위한 분류체제와 추진전략을 확립하였고 이에 따른 대분야 분류까지 수행하여 제안하였다.
전기기술은 기술의 특성상 민간에 대한 유인이 적은 공유성 기술이나 대학 또는 기업이 감당하기 어려운 대형복합기술의 비중이 높으며, 최근 들어 전력산업의 구조개편 등에 따라 국가적 기술개발수요가 확대됨과 동시에 전기기술의 이용분야 확대와 타 기술과의 융합화 및 대형화로 신기술수요가 늘어나고 있다. 현재 우리 나라의 전기기술 R&D체제에서는 공공기술에 대한 사각지대가 발생하고 있음에도 불구하고 국가차원의 R&D 공급이 미약하여, 거대한 시험설비와 첨단고가장비를 필요로 하는 시스템기술로 일부 기기나 시스템운용을 제외하고는 개별기업이나 전력회사에 대한 기술개발 유인이 크지 않으며, 따라서 전기기술분야의 R&D 실태 파악과 역할에 대한 검토를 통해 R&D 주체별 기관특성에 맞는 국가 R&D체계의 정립이 필요한 실정이다. 따라서, 앞으로는 전기기술분야의 국가 R&D 목표 및 기본전략에 따라 국가 R&D 자원의 규모, R&D 주체간의 역할분담 등 전반적인 R&D 체계의 구축이 선행되어야 하며, 이를 통해 기관별 Mission 및 고유기능을 토대로 전문성 제고와 특성화를 유도할 수 있는 연구여건의 조성이 시급하다 하겠다. 특히, 장기대형연구, 원천기술연구, 기초기반연구, 연구기반구축, 인력양성 등 필수적 국가기능에 대해서는 기관별 특성에 따라 안정적인 역할수행이 가능하도록 역할분담 및 정책적 지원을 하되, 그 밖의 영역이나, 민간 및 전력회사의 독자적인 R&D에 대해서는 경쟁 및 협력을 통한 연구효율성 향상을 유도하는 방향으로 나가는 것이 바람직할 것이다. 국가적 전력기술 R&D의 효과적인 수행과 실효성 확보를 위해서는 재원확보가 선행되어야 하며, 이를 위한 방안으로는 기존의 전력사업자에게는 기술개발충당금 또는 전기요금 중 일정비율을 국가적 R&D 재원으로 설정할 수 있을 것이며. 신규 사업자에게도 규제비용의 차원에서 일정 부담금을 부과하는 방법이 가능할 것이다. 이러한 재원을 가지고 사업성격 및 R&D 유형에 따라 역할분담에 따른 지원, 정책적 사업, 경쟁적 사업공모 등을 통해 지원분야 및 규모, 대상기관 등에 대한 선별적인 지원이 이루어져야할 것이다.
최근 녹색성장의 기조하에 신재생에너지에 대한 투자가 증대되고 있으며, 특히 태양 에너지를 전기에너지로 바꾸는 태양광 발전시스템에 대한 관심이 많아지고 있다. 이와 같은 기조하에 태양광 발전 시스템은 소용량의 가정용에서 부터 대규모 발전용까지 폭넓게 개발이 진행되고 있으며, 이와 함께 태양광 PCS의 개발이 활발해 지고 있다. 이같은 태양광 발전용 PCS의 경우 전력전자 기술을 바탕으로 제어를 통한 계통에 연계를 기본기술로 하고 있다. 이와 같이 다양한 태양광 PCS에 대한 많은 선행기술 확보를 위한 연구의 노력들과 다양한 태양광 PCS의 기술개발 현황에 대해 소개하고자 한다.
현재 우리나라의 전력 산업은 과거 공급자위주의 전력시장에서 점차적으로 수요자 선택권이 확대되고 다양한 형태의 새로운 부가서비스가 개발되는 시장으로 변화하고 있다. 이는 신기술 도입과 융합을 통하여 기존의 전력서비스에 통신기술이 융합된 전력정보기술의 도입으로 가능해진 것이다. 이러한 시장과 기술의 변화를 반영하여 우리나라에서도 광범위한 영역에서 전력 부가서비스에 대한 연구가 시작되고 있다. 다양한 방향으로 진화 가능한 전력부가서비스를 효율적으로 개발하기 위해서는 서비스 제공 대상을 명확하게 하고 소비자의 needs를 파악하는 과정이 필수적이다. 이러한 과정을 통하여 전력부가서비스 사업 초기에 집중적으로 개발, 보급하여야 할 부가서비스를 취사선택할 수 있을 것이다. 본 연구는 대수용가를 대상으로 하는 전력부가서비스의 형태를 파악하고 현재 진행 중인 선행연구를 분석하여 대수용가 전력부가서비스의 개발 방향을 제시하였다.
부하관리는 공급관리와 더불어 전력수급관리의 새로운 전략이라 할 수 있으며, 작금의 에너지 위기에 현명하게 대처하는 중요한 수단으로 부상하고 있음을 알 수 있다. 그리고 부하관리체계의 도입을 위하여는 한계비용 및 시간대별 전력요금제로의 개편, 절전기구의 개발, 대체에너지의 개발, 부하관리 대상 부하의 창출, 통신 또는 전송제어기술의 도입 또는 개발 등이 선행되어야 하기 때문에 우리나라에서도 이방면에 대한 사전준비가 필요할 것으로 믿어진다.
전력시설물의 설계를 검토하자면 무엇보다도 광범위한 지식과 다양한 경험이 요구된다. 그리고 설계의 진행방법과 설계자의 개성적인 판단에 따라서 여러 가지 방법으로 설계될 수 있기 때문에 설계도서를 검토한다는 것은 설계자의 의도와 건축주 또는 발주자의 요구를 구체적으로 파악하는 것이 선행되어야 하며 다음으로 기초적인 학문 및 이론과 응용기술을 구사하여 그것을 어떻게 현장여건과 맞게 마무리 짖느냐 하는데에 있다.
북한은 전력부족난과 전기품질의 저하로 인하여 주요 생산기업에 지장을 주고 있으며, 노후 발전소의 성능저하도 함께 진행되고 있는 것으로 추정된다. 이에 대한 적절한 대책이 없는 한 그 상황은 더욱 악화될 전망이다. 한반도 에너지 개발기구(KEDO)가 추진하고 있는 경수로 원자력 발전기가 6~7년 후에 준공된다고 해도 이처럼 불안정한 전력계통에 병입되어 원활한 운전이 가능할런지 기대하기 곤란하다. 이러한 실정에서 \circled1 전력부족으로 주파수가 저하될 때 우선 순위가 낮은 부하를 제한하는 자동 부하제한 방식을 포함한 자동 주파수 제어 계통개선 \circled2 기존발전소 성능과 이용을 향상을 위한 재가동(Repowering) 등의 리 엔지니어링 \circled3 가스터빈 복합화력과 열병합발전(Co-generation) 등과 같이 건설기간이 짧고 비용이 적게 들며 송전 설비 건설도 불필요한 분산형 전원의 건설 \circled4 수력발전소와 조력발전소의 건설 \circled5 양수발전 등 전력에너지 저장설비의 개발 \circled6 송전전압격상과 배전방식개선 및 종합전력정보시스템 구축 \circled7 남ㆍ북한 전력계통 내지는 동북아시아 전력계통을 연계하는 평화망사업(Peace Network Project)등의 추진이 경수로 사업에 선행되어야 한다. 특히 러시아, 중국, 한국, 일본의 발전 에너지원 분포와 년간 부하곡선을 고려할 때 동북아시아 전력계통의 연계는 관련국 상호간에 에너지 환경과 경제적 측면에서 상당한 이득과 안정성을 강화해 줄 것이며, 기술발전과 평화공존에 크게 기여 할 것이다. 이를 위하여 관련국의 전력계통연계 전문가들이 참여하는 남\ulcorner북한전력 계통연계연합회(Co-Pia ; Co-rea Power Systems Interconnection Association)와 동북아지역전력 계통연합회(Near Pia=North-Eastern Asia Region Power Systems Interconnection Association)의 구성을 제안하는 바이다. 주요용어(Key Words): 자동주파수 제어(AFC), 리엔지니어링(Re-Engineering), 분산형 전원(Dispersed Generation System), 전력저장(Power Storage), 부하조절기(Load Conditioner), 수요관리(DSM) 연계(Interconnection), 인터시스템(Intersystem), 통합자원계획(IRP), 안전성 강화(Security Enhancement), 전력시장개방(Electricity Free Maket), 통일비용(Unification Expense, Unification Cost), 남ㆍ북한전력계통연계연합회(Co-Pia), 동북아지역전력 계통연계연합회(Nea,-Pia).
임베디드 시스템에서는 기능적 요구사항 뿐만 아니라 전력량, 응답시간, 견고성 등의 여러 가지 비기능적 요구사항들도 중요하다. 그중에서 전력량에 대한 비기능적 요구사항은 휴대형 임베디드 시스템의 운영에 있어서 핵심적인 요소이다. 임베디드 소프트웨어의 복잡도 및 크기 증가로 전력 소모량이 증가하고 있는 추세이며, 그로인해 소프트웨어 기반의 저전력 소모를 위한 임베디드 시스템 개발 기술이 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 임베디드 소프트웨어 개발의 선행단계에 설계모델 기반으로 소프트웨어 전력소모량을 예측하기 위하여 요구되는 에너지 라이브러리를 구축한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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