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2024년 대한전기학회 춘계학술대회 출전 

전력시스템연구실 한동준 박사과정 우수논문상 수상

전력시스템연구실 한동준 박사과정(3차)가 발표한 논문이 2024년 4월 26일 대한전기학회 춘계학술대회 우수논문상을 수상하였다.

발표한 논문은 "Auto-Encoder 기반 오차 보정 모델을 활용한 배전계통 상태 추정 방안"이며 배전계통 전압 상태 추정을 위해 기존의 Backward Forward Sweep 기반 방식과 Auto-Encoder 기반 오차 보정 모델을 결합한 방법을 제안하였다. 제안된 방법론을 통해 전압 추정의 정확도를 향상은 물론 오측정된 데이터에도 대응가능할 수 있다는 점에서 높은 평가를 받았다.

제 54회 하계학술대회 우수논문 기관장 상 수상 

이재원 석사과정 대한전기학회 전력거래소 이사장 상 수상

전기공학과 전력시스템연구실 이재원 석사과정(3차)가 발표한 논문이 제 54회 하계학술대회 전력거래소 이사장 상을 수상하였다.

발표한 논문은 "교통 시뮬레이션 기반 EV 라우팅을 통한 충전소 피크 부하 감소"이며 전력 생산지와 수요지의 불일치 및 제어되지 않은 전기차 충전 수요 집중으로 인한 계통 불안정 문제 증가에 대한 대안을 제시하였다. 전 세계적으로 재생에너지의 확대 및 전기차 보급이 증가하는 가운데, 현 실정에 맞는 분석이 높은 평가를 받았다. 

2023 전력산업 소프트웨어 경진대회

노서은 석사과정 대한전기학회 전력기술부문회 회장상 수상

전기공학과 전력시스템연구실 노서은 석사과정(3차)가 2023년 10월 20일 제 14회 전력산업 소프트웨어 경진대회의 스마트그리드 기술 응용부문에 출전하여 제출한 작품이 우수작으로 선정되어 장려상을 수상하였다.

제안한 작품은 "예측 기반 태양광 발전 결합 전기차 충전소의 최적 운영 시뮬레이션"으로, 인공지능을 사용하여 태양광 발전, 지역별 단기 전력수요, 전기차 충전 부하 예측 기반 PV 결합 전기차 충전소의 운영 비용 최소화 및 태양광 발전 전력의 자체 소비 증가를 목적으로 하는 최적 전기차 충방전 스케줄링을 시뮬레이션하고 이를 GUI를 통해 예약 시스템 및 프로파일 확인 기능을 구현하였다.   

이를 통해 사용자의 편의성 뿐만 아니라 태양광 발전 자체 소비 증대 및 경제적 성과를 얻을 수 있는 아이디어를 제시하여 좋은 평가를 받았다.

BIXPO 2022 대학(원)생 아이디어 공모전

인하대 전기공학과 연구실 동상 수상

전기공학과 학생들이 2022년 11월 2일 BIXPO 2022 주관으로 열린 대학(원)생 아이디어 공모전에 출전하여 제출한 아이디어가 우수작으로 선정되어 동상을 수상하였다.

전기공학과의 신찬규, 함승엽 학생으로 이뤄진 팀은 ‘공유 ESS 기반 P2P 전력거래 플랫폼’으로 전력신기술 부문에서 동상을 수상했다.

이들이 제안한 아이디어는 분산전원의 확대에 따라 발생하는 재생에너지 자원의 간헐성을 보완하기 위한 기술로 공유 ESS 기반 플랫폼을 제안했다. 제안한 플랫폼은 공유 ESS를 구현하여 실시간 SMP 변동 가격을 토대로 체결 단가와 수량을 결정하고 이에 따라 소비자에게 맞춤형 서비스를 추천하는 기능을 가지고 있다.   

이를 통해 공유 ESS의 활용을 통한 소비자의 이득 및 에너지 프로슈머의 이득, 마지막으로 공유 ESS 사업자의 이득까지 구체적으로 분석하며 해당 거래의 비즈니스적 수익을 여러 방면으로 조사함으로써 경제적 성과를 얻을 수 있는 아이디어를 제시하여 좋은 평가를 받았다.

팀장을 맡은 신찬규 학생은 “팀이 수상할 수 있었던 배경에는 팀원과 함께 열심히 노력하고 준비한 것 이외에도 지도교수인 원동준 교수님의 격려가 있어 해낼 수 있었다”며 "인공지능을 활용한 전력 융통 기법을 통해 앞으로 전력 거래는 더욱 지능화 될 예정으로, 에너지의 효율적인 전송 및 거래를 위해 더욱 연구할 예정이다”고 말했다.

추가로 신찬규 학생은 대한전기학회 우수졸업생 표창장을 수여받았다. 

대한전기학회 주관 제 53회 하계학술대회 논문 발표

이영상 석박통합과정 우수논문 선정

전기공학과 전력시스템 연구실 이영상 석박통합과정(3차)이 2022년 7월 대한전기학회 전력기술부문회 하계학술대회에 출전하여 제출한 논문이 우수작으로 선정되어 우수논문상을 수상하였다.

발표한 논문은 "차고지형 전기버스 충전소에서의 ESS 최적용량산정 및 스케줄링"에 대하여 기술하였다.

해당 논문은 탄소 중립 달성을 위하여 전기 버스 및 충전기의 증가로 인해 버스 운영 사업자의 운영 비용 모델 변화를 제시하며 ESS의 용량당 가격, 수명 및 유지보수 비용 등을 고려하여 ESS의 최적 용량을 결정하고 이에 따른 사업자의 최적 운영 비용을 분석하였다. 기후 위기에 대한 대책으로 친환경 차량의 도입이 가속화되고 있는 현 실정에 맞는 분석이 높은 평가를 받았다. 

DSO와 배전감독원...분산에너지 활성화 대안 될까

원동준 교수 "DER 증가에 기존 전력계통 운영체계는 한계 있어"

태양광, 풍력 등 분산에너지의 급격한 증가에 따라 계통의 효율적이고 안정적 관리를 위한 배전망운영자(DSO)와 이를 최종적으로 관리할 배전감독원을 요구하는 목소리가 점차 높아지고 있다.

DSO란 신재생에너지 증가로 분산형에너지자원(DER)을 계통에 연계할 때 급전 지시, 출력제한 등 계통 내의 배전망을 관리하고 제어하는 운영자를 말한다. 배전감독원은 이보다 상위 개념으로 DSO 전체를 관리하는 감독 역할을 한다.

정부는 DSO와 배전감독원 필요성을 공감하고 전력 차기 계획을 이에 대한 내용을 점차 포함하고 있다. 제9차 전력수급기본계획과 신재생에너지계획을 통해 앞으로 DSO를 반영할 계획임을 밝혔고 지난 6월 말 발표된 분산에너지 활성화 추진전략을 통해 DSO 의무를 규정하기도 했다.

지난달 27일에는 김성환 의원(더불어민주당, 서울 노원구병)이 ‘분산에너지 활성화 특별법안’을 대표 발의하며 분산에너지 통합발전소(VPP) 제도를 도입하고 신규 감독기관인 배전감독원을 설치해 배전망의 운영과 관리가 성실히 이행되도록 안전장치를 마련하겠다고 밝히기도 했다.

DSO와 배전감독원 설립 요구 목소리가 커지는 것은 과거보다 계통 운영이 어려워졌기 때문이다. 원동준 인하대 전기공학과 교수는 “과거엔 컨트롤할 발전기가 200~300기 정도에 불과했고 배전계통도 단방향 위주였다. 또 용량이 부족할 경우 증설만 하면 됐기 때문에 운영 난도가 낮아 정부가 직접 쉽게 관리할 수 있었다”며 “하지만 분산전원 형태의 재생에너지가 들어오면서 과거와 달리 출력제한이 수시로 일어나고 소규모 전원까지 핸들링해야 하는 등 운영 범위가 넓어져 이제 중앙에서 모든 전원을 직접 통제하는 것이 어려워진 상황”이라고 말했다. 여기에 출력제한 순서 등에 따라 발전사업자의 수익이 달라지는 등 이해관계가 더 복잡해졌기 때문에 ‘운영의 묘’를 살리는 것이 필요하다는 것이다.

특히 우리보다 분산전원이 활성화된 외국의 경우 이미 DSO에 대한 개념이 정립된 상태다. 유럽은 중개거래시장을 확대해 DSO 역할을 강화하는 체제로 나아가고 있고 특히 지자체가 DSO에 직접 참여해 공정성을 담보하고 있다.

정부의 분산에너지 활성화 정책도 탄력받을 것으로 보인다. 현재 체계상으론 사업자들이 분산에너지원을 만들어 시장에 들어와도 공정성이 확보되기 어렵다. 하지만 DSO와 배전감독원 도입으로 체계가 확보된다면 공정한 시장 시스템이 자연스레 형성되고 시장 메커니즘에 따라 사업자들이 분산에너지 시장에 뛰어들 요인은 더 확실해지기 때문이다.

이러한 필요성으로 인해 배전감독원 설립은 시간 문제로 보인다. 원 교수는 “다만 단기간에 가능한 일이 아니기 때문에 공정하게 참여할 수 있는 플랫폼을 만들고 여러 번 시행착오도 겪어야 성숙한 논의가 가능해진다”며 “배전감독원을 넘어서 현재의 전기위원회보다 더 큰 권한을 가진 전력망 신뢰도 전체를 관리하는 ‘전력감독원’도 생각해볼 필요가 있다”고 전했다.

배전을 담당하는 한전 측도 배전감독원 설립을 긍정적으로 보는 것으로 알려졌다. 최근 한전이 재생에너지 분야에도 진출을 준비하며 망 중립성 문제가 제기되고 있는데 외부기관인 배전감독원이 설립된다면 이 문제에서 자유로워지기 때문이다.

또 배전감독원 설립으로 배전감독 역할은 새 기구를 통해 해결하고 한전은 급격히 증가한 재생에너지 전원 연결과 노후화 계통 관리 등 DSO에만 집중해 부담을 지우고 새로운 비즈니스를 구상할 수 있게 될 것으로 기대된다. 다만 국내 체계상 한전 외에는 네트워크를 운영해본 경험이 있는 곳이 없기 때문에 기구 설립에는 상당한 시간이 걸릴 것으로 보인다.

전기 신문/정재원 기자 one@electimes.com

분산에너지로의 전환과 분산에너지 플랫폼 

원동준 교수 “분산에너지 해법, 플랫폼 기술에 있어”

이번 서밋에서 슈나이더 일렉트릭 코리아는 ‘에너지관리와 자동화의 오늘과 내일’이라는 주제로 패널토의를 진행했다.

패널로는 원동준 인하대학교 전기공학과 교수와 정종필 성균관대학교 스마트팩토리융합학과 교수가 나서 각각 ‘분산에너지로의 전환과 분산에너지 플랫폼’과 ‘국내 스마트팩토리의 현황과 전망’을 발표했다.

먼저 원 교수는 현재 재생에너지 사업이 대규모 중심으로 이뤄지며 문제를 야기하고 있다고 평가했다.

그는 “그동안 친환경성 중심으로 재생에너지를 보급해왔으나 양적인 부분에 치중하며 접속문제, 출력제한 등 재생에너지의 보급을 저해하는 상황이 펼쳐지고 있다”며 “또 기저발전 감소, 예비력 감소, 계통 이용률 감소 등 전력망에서 여러 변동성을 가져오고 있다”고 설명했다.

그 가운데서도 원 교수는 재생에너지의 공급과 수요의 지리적 불일치로 인해 발생하는 문제에 대해 주목했다.

국내의 재생에너지가 대규모 단지 위주로 진행되다 보니 실수요지인 도심지보다 시골처럼 외곽 지역에서 이뤄지며 공급과 수요의 불일치가 발생한다는 것이다.

원 교수는 “우리나라는 많은 부분에서 전력망의 제약이 발생하고 있다”며 “(공급과 수요의 불일치는)재생에너지가 확대 보급되면 점점 더 심각해질 문제”라고 말했다.

원 교수는 이 같은 문제를 기술로 해결할 수 있을 것으로 예상하며 ▲신재생에너지 통합관제 시스템 ▲재생에너지 국가종합실증단지 ▲재생에너지 디지털트위 및 거래플랫폼 등을 소개했다.

신재생에너지 통합관제 시스템은 재생에너지 분산에너지 가시성을 높이는 기술이다. 재생에너지가 얼마나 생산되고 어느 지역에서 생산되는지 모니터링 할 수 있다.

또한 새만금에 조성되는 국가종합실증단지에서는 연료전지, 수소 ESS, 바이오가스, 풍력단지, 수상태양광 등 다양한 연구가 진행될 전망이다.

여기에 한전의 디지털 솔루션인 재생에너지 디지털트윈과 거래 플랫폼은 자율적인 전력환경의 불확실성에 선제적으로 대응해 나가는 미래형 스마트그리드를 구축할 것으로 기대된다.

그는 “여러 개의 분산에너지가 자율적으로 네트워크에 연결되고 참여할 수 있는 플랫폼이 중요하다”며 “분산에너지 수용성 높이기 위해 자율참여가 가능한 개방성 플랫폼이어야 할 것”이라고 조언했다.

2020년도 대한전기학회 전력기술부문회 추계학술대회 출전

인하대 전력시스템연구실 이원풍 박사 우수논문상 수상

전기공학과 전력시스템연구실 이원풍 박사가 2020년 10월 대한전기학회 전력기술부문회 추계학술대회에 출전하여 제출한 논문이 우수작으로 선정되어 논문상을 수상하였다.

발표한 논문은 "분산에너지원의 참여도를 고려한 가상발전소 최적 운영 방안"에 대하여 기술하였다.

해당 논문은 분산에너지원(Distributed Energy Resources, DER)의 참여도를 고려한 가상발전소(Virtual Power Plant, VPP) 최적 운영방안을 제시하며 효율적인 DER 운영을 도모하였다. 분산에너지원이 증가함에 따라 전력계통 운영에 있어서 불확실성이 커지는 현 실정에 맞는 최적 운영 방안이 높은 평가를 받았다.

제 12회 전력산업 소프트웨어 경진대회 출전

인하대 전기공학과 학생들 장려상 수상

전기공학과 학생들이 2019년 10월 17일 대한전기학회 주관으로 열린 전력산업 소프트웨어 경진대회에 출전하여 제출한 프로그램이 우수작으로 선정되어 장려상을 수상하였다.

전기공학과의 조해성(26), 강원석(26), 권오성(25), 김일환(24), 이성환(26), 최정식(26), 박범주(26) 학생으로 이뤄진 팀은 ‘전기자동차 충전 시스템을 갖춘 주차 시설에서의 빈자리 최단 경로 안내 어플리케이션’으로 응용소프트웨어 전력기술 부문에서 장려상을 수상했다.

해당 프로그램은 전기공학과 원동준 교수의 지도하에 진행된 ‘스마트 그리드 공학’ 수업 중 문제해결 프로젝트 (PSP·Problem Solving Project)를 통해 개발되어 눈길을 끈다.

이들이 개발한 소프트웨어는 전기자동차의 충전시스템과 관련된 주차장에서 효율적인 충전을 가능하게 하는 동시에 전력망의 원활한 공급에 기여할 수 있게 한다. 해당 프로그램은 매틀랩을 통한 시뮬레이션, 안드로이드 스튜디오를 통한 앱 개발을 통해 구현되었으며, 전기자동차가 증가하고 있는 현 주차장 실정에 맞는 해결책인 점이 높은 평가를 받았다.

팀장을 맡은 조해성 학생은 “조원 모두의 헌신적인 참여가 좋은 결과로 이어졌다”며 “실제 활용이 가능한 아이디어로서 상용화까지 될 수 있기를 기대하는 마음으로 임했다”고 말했다.

BIXPO 2019 주관 국제발명특허대전, 대학(원)생 아이디어 공모전

인하대 전기공학과 연구실 은상, 동상 수상

전기공학과 학생들이 2019년 11월 4일 BIXPO 2019 주관으로 열린 국제발명특허대전 대학생 부문과 대학(원)생 아이디어 공모전에 출전하여 제출한 아이디어가 우수작으로 선정되어 각각 은상, 동상을 수상하였다.

전기공학과의 임형진, 신승호, 조병욱 학생으로 이뤄진 팀은 ‘문 열림 감지하는 센서를 이용한 낭비되는 냉난반 전력량 절감시스템’으로 은상, 이지환(25), 김기홍(25) 학생으로 이뤄진 팀은 ‘재사용 폐배터리를 활용한 ESS로 국민DR 참여’로 에너지 전환과 디지털 변환 부문에서 동상을 수상했다.

이들이 제안한 아이디어는 전기자동차의 폐배터리를 효율적으로 재사용하여 사용할 수 있다. 또한 폐배터리를 사용한 아파트 공용 ESS를 이용하여 국민DR에 참여한다. 이를 통해 방치될 수 있는 폐배터리를 효과적으로 관리할 수 있으며, 최종적으로 폐배터리 ESS를 사용하는 입주자들이 경제적 이득을 얻을 수 있는 아이디어를 제시하여 좋은 평가를 받았다.

팀장을 맡은 이지환 학생은 “연구실에서 의견을 조율하는 과정에서 지도교수인 원동준 교수님의 조언에 큰 도움을 받으며 공모전 과제를 진행할 수 있었다.”며 “막연한 아이디어에서 어떤 방법이 더 실용적이고 실생활에 사용이 가능할지에 대해서 고민하고 고민하다보니 그 노력들이 수상할 수 있는 원동력이 된 것 같다.”고 말했다.

대한전기학회 주관 제 50회 하계학술대회 논문 발표

최정훈 석사과정 우수논문 선정

우리 연구실 재학생 석사과정 최정훈 학생이 지난 2019년 7월 10일부터 7월 12일까지 속초에서 개최된 대한전기학회 주관 제 50회 하계학술대회에 참석해 스마트그리드 부분 세션에서 우수논문상을 수상했습니다.

발표한 논문 제목은 “수요-공급 곡선을 이용한 P2P 전력거래 가격결정 및 전력거래 구조 제안”으로, 프로슈머와 소비자 간의 P2P 전력거래 시 수요-공급 곡선을 통한 거래 가격 결정 방법과 수익을 얻게 되는 프로슈머들 간의 공정한 수익 배분 방법을 제시하였습니다.

인하대 원동준 교수, 스마트 그리드 분야 장관 표창 수상

다양한 연구 및 정책개발 등 에너지 정책 수립 기여 인정받아 산자부장관 표창 수상

인하대학교는 원동준 전기공학과 교수가 최근 열린 ‘에너지플러스 2018’ 산업발전 유공자 포상식에서 스마트 그리드 분야 산업통상자원부장관 표창을 받았다고 28일 밝혔다.

원 교수는 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원이 진행한 다양한 연구기획 및 정책개발에 참여해 정부 R&D 계획과 국가 에너지 정책 수립에 기여한 점을 인정받았다.

특히 활발한 국제 협력을 통해 마이크로그리드와 ESS 기술 개발에 기여했고 스마트 그리드 분야 대국민 홍보에도 적극 나서는 등 스마트 그리드 분야에서 눈에 띄는 행보를 보인 점도 주목받았따.

그는 지난 해에는 한국공학한림원이 선정한 ‘2025년 대한민국을 이끌 100대 기술과 주역’에 ‘마이크로그리드 기술’로 이름을 올리기도 했다.

원 교수는 “앞으로 다가올 남북한 평화의 시대를 대비해 신재생에너지와 마이크로그리드 등 스마트 그리드 핵심 기술에 기반 한 미래 에너지 인프라 구축 연구에 매진할 예정”이라고 말했다.

중앙일보/양규원 기자 ykw18@joongboo.com

인하대(총장 조명우)는 원동준 전기공학과 교수가 최근 대한전기학회 전력기술부문회가 주관하는 정기총회‧추계학술대회에서 ‘동촌 박영문 교수 전력학술상’을 수상했다고 27일 밝혔다.

동촌 박영문 교수 전력학술상은 우리나라 전력계통분야 연구를 선구한 박영문 서울대 전기공학과 교수의 업적을 기려 만든 상으로 전력 분야에서 학문과 기술 발전에 크게 기여한 연구자에게 수여한다.

원 교수는 최근 5년간 전력‧마이크로그리드 분야에서 19편에 이르는 SCI급 논문을 발표해 여러 학술지에 게재했고 높은 피인용 회수를 기록했다는 점에서 좋은 평가를 받아 이 상을 수상하게 됐다.

앞서 원 교수는 스마트 그리드 분야에서 활발한 활동을 인정받아 지난해 산업통상자원부 스마트그리드 장관 표창을 수상했고 지난 2017년에는 한국공학기술한림원 ‘2025년 미래 100대 기술 차세대 주역’으로 뽑혔다. 현재 마이크로그리드 및 가상물리시스템, 신재생에너지, 전기자동차, P2P 에너지거래 등 여러 분야에서 다양한 연구 활동을 수행하고 있다.

국민일보/인천/정창교 기자 jcgyo@kmib.co.kr

2023년까지 CPS 기반 개방형 플랫폼 기술 개발

4개 분야에 예산 170억원 지원

인하대 등 10개 대학, 연구원 1곳, 기업 3곳 참여

‘에너지 클라우드 개방형 플랫폼 원천기술 개발 과제’ 참여 대학 선정으로 미래 에너지 클라우드 시대를 대비하는 디지털 생태계 구축을 위한 연구에 나선다.

에너지 클라우드는 신재생 에너지, 분산전원과 에너지저장시스템 및 전기자동차 등이 초 연결돼 자유롭게 전력을 융통하고 거래할 수 있는 플랫폼 기반의 에너지 그리드를 의미한다..

한국연구재단이 주관하는 이번 과제는 에너지 클라우드를 구성하는 요소기기간의 통합, 최적 운영과 관리를 위한 개방형 플랫폼 관련 핵심 원천 기술 개발이 최종 목표다.

올해 6월부터 2023년 12월까지 5년 간 진행되며 1단계 2년, 2단계 3년으로 나눠 운영한다. 가상물리시스템(CPS‧Cyber-Physical System) 기반의 개방형 플랫폼 운영·검증 진단, 빅데이터 기반 분산자원 운영, 차세대 고 신뢰성 보안, 자율적 참여를 위한 개방형 플랫폼 구축 등 4개 분야에 모두 170억 원을 지원 받는다. 인하대 등 10개 대학과 1개 연구원, 기업 3곳이 연구개발에 참여한다.

인하대는 포항공대, ㈜플럭시티, ㈜라온프렌즈와 함께 CPS 기반 개방형 플랫폼 운영·검증 진단 분야 연구를 맡는다. 원동준 전기공학과 교수가 연구책임자를 맡고 전기공학과 김광기, 김인수 교수가 참여한다.

CPS 기술을 기반으로 하드웨어 연계 실시간 시뮬레이션(PHILS‧Power Hardware in the Loop Simulation) 시스템과의 연동을 통해 에너지 클라우드를 가상공간에서 동일하게 구현한 디지털 트윈 환경 구축에 나선다.

이번 연구로 디지털 트윈(사물이 현실과 컴퓨터에서 동일하게 표현되는 가상 모델), 사물인터넷, 빅데이터 플랫폼 등 4차산업혁명 기술을 에너지 분야에 적극 적용해 미래 에너지 산업의 변화를 이끌 것으로 전망하고 있다.

원동준 전기공학과 교수는 “이번 연구는 분산 전원, 전력거래, 마이크로그리드, 가상발전소 등 미래 에너지 산업 핵심 요소들의 디지털 생태계를 구축하는 연구다”며 “이번 연구를 통해 에너지 산업 생태계 전반에 에너지 프로슈머 중심의 에너지 클라우드 시스템 구축의 가능성을 확인할 수 있을 것으로 보고 있다“고 말했다.