전자과와 기계과 학생들 ‘스마트그리드’를 품다

전자과와 기계과 학생들 ‘스마트그리드’를 품다

 

 

환경 문제의 대두와 그린 트렌드의 부상, 이에 따라 전력 소비에 대한 국제적인 관심사는 ‘절감’을 넘어 ‘생산 방식’에 그 화두가 집중되고 있고, 나아가 태양열, 풍력 등 신재생에너지를 활용하기 위한 인프라 구축 역시 중요한 문제로 드러나고 있다. 본 기고에서는 현지를 탐방한 전자과와 기계과 학생들의 눈을 통해 국내 스마트그리드 및 글로벌 스마트그리드의 현주소를 살펴봤다.

 

 

 

1. “어떤 주제로 탐방을 계획하면 좋을까?”

 

부산대학교 GIFT 인재양성센터에서 매년 시행하는 ‘Global 학생파견 프로그램’에 지원하기로 결정한 우리들의 최초, 최대의 고민은바로 주제 정하기였다. 중앙도서관에 모여서 주제 결정에 관해 격렬한 토의를 하기를 몇 시간, 마땅한 주제를 정하지 못해 지쳐갈 무렵 전자과 학생인 이재길 학생이 꺼낸 단어가 바로 스마트그리드였다. 기존의 전력전송 기술에 IT를 융합한 스마트그리드는 융합과친환경을 중시하는 GIFT 사업에 가장 적합한 주제라는 생각이 들었다. 더군다나 스마트 폰, 스마트 카 등등 최근 가장 이슈인 단어가바로 ‘스마트’가 아닌가. 또한 세상을 구할 기술에 선정된 스마트그리드, 우리들은 말 그대로 스마트그리드에 반해버렸다.

 

 

 

2. 나를 알고 상대를 알면 백전백승 ‘제주 스마트그리드 실증 단지’를 방문하다.

 

 

 

스마트그리드를 주제로 미국 탐방이 결정된 우리들은 미국 탐방에 앞서 우리나라의 스마트그리드 상황과 계획에 대해서 알아보기로 하였다. 그렇게 자료를 수집하던 중 제주도에 스마트그리드 실증단지가 있다는 걸 알게 되었고 자료를 통해서 알아보는 것 보다직접 눈으로 보고 몸으로 체험하는 것이 훨씬 더 좋을 것이라고 판단하여 미국으로 가기 약 2주 전인 2월 1일 제주도로 향하였다.

따듯한 기온을 기대하고 제주도에 도착하였지만 아이러니하게도 공항에서 나온 뒤의 생각은 ‘춥다’였다. 불행하게도 우리가 제주도를 방문한 날은 56년 만에 강추위가 찾아온 날, 눈발이 흩날리고 강한 바람이 부는 제주도에서 우리는 오로지 스마트그리드에 대해서 배워 오겠다는 일념 하나로 제주도에 있는 4개의 스마트그리드 홍보관을 탐방하였다. 우리가 찾아가기로 한 곳은 스마트그리드종합홍보관(KEPCO), SK 스마트그리드체험센터, GS칼텍스ㆍKT 스마트그리드 체험관, 신ㆍ재생 에너지 홍보관으로 미리 예약을 한덕분에 가이드로부터 자세한 설명을 들을 수 있었다.

각 관들은 일반인들을 상대로 스마트그리드를 홍보하기 위해 만들어졌기 때문에 보다 쉬운 설명과 직접 체험할 수 있는 프로그램 위주로 짜여 있었다. 특히 스마트 홈의 경우 실제 스마트그리드가 적용된 가정을 구현에 놓아서 마치 타임머신을 타고 몇 년 후의 삶을체험해 보는 듯한 느낌을 받았다. 스마트 TV를 이용하여 현재 전기요금을 확인하여 이에 따라 집안의 가전제품들을 제어할 수 있고,조명의 밝기 또한 자동으로 조정되었다. 이것은 우리가 흔히 가지고 있는 스마트폰에 어플리케이션을 다운로드받아 사용 또한 가능하게 될 것이라고 하였다. 이 밖에도 전기자동차와 관련하여 직접 전기자동차를 충전해볼 수 있었고 SK 스마트그리드 체험센터에서는 전기자동차를 시승할 기회가 주어졌다. 비록 구형 모델이여서 핸들도 무거웠고 승차감도 좋지 않았지만 전기자동차 특유의 무소음, 무진동은 새로운 느낌 이었다.

또한 제주도에는 곳곳에서 태양력, 풍력 발전기를 볼 수 있었는데 대규모의 태양력, 풍력 발전 단지들은 말 그대로 장관이었다. 어마어마한 크기의 풍력발전기가 굉장한 속도로 회전하는 걸 보고 있으면 우리나라도 풍력발전의 가능성이 크다는 생각이 들었고 관광자원으로 발전시켜도 좋을 것이라는 생각이 들었다. 이러한 신재생에너지들은 스마트그리드에서 중요한 역할을 하는 요소 중 하나인데 정부차원에서 사용하는 것이 아닌, 개인이 풍력과 태양광 등의 신재생에너지들을 이용하여 KEPCO에 전력을 다시 되파는 것이가능한 것이다. 즉 각 가정은 단순한 소비자가 아닌 공급자의 역할을 할 수도 있는 것이다.

제주도 탐방을 통해 스마트그리드에 대한 지식으로 무장한 우리들은 부푼 기대를 안고 미국으로 향하였다.

 

 

 

3. 스마트그리드 전문가와 함께한 UCLA 탐방

 

 

미국 스마트그리드 탐방 첫날, 도착하자마자 우리는 이제 막 스마트그리드에 대한 연구가 활발히 진행 중인 UCLA에 방문하게 되었다. 사실 LA지역의 스마트그리드는 아직 초기 단계이나 캘리포니아주 전체가 스마트그리드에 대한 정책이 활발하게 진행되어 LA도연구소와 대학을 중심으로 활발히 연구 중에 있었다.

한국 역시 지난 해 6월 한국에너지기술연구원이 UCLA와 협력해 스마트그리드 연구를 진행하고 있는 중이었다.

이틀 뒤 전기자동차와 스마트그리드를 접목시킨 시연회가 UCLA에 있을 예정이었으나 2주 뒤로 연기가 되어서 UCLA 스마트그리드연구센터에서 현재 근무 중이신 이은규 박사를 만나는 것으로 변경됐다. UCLA 스마트그리드 연구센터에 도착하였을 때에 이은규박사뿐만 아니라 한국에너지기술연구원에서 현재 UCLA로 파견된 두 박사들도 함께 만났다. 이분들 또한 스마트그리드와 관련된 연구를 진행하고 있었다.

그들에 따르면 스마트그리드 보안은 스마트그리드가 전력기술에 IT가 융합된 기술이다 보니 이에 따른 해킹에 대한 위험성이 생기고 작게는 한 가정에 금전적인 피해를 입히고, 크게는 범국가적인 테러로도 이어져 큰 혼란을 야기할 수도 있는데 이러한 위험으로부터 안전하기 위해  보안시스템을 구축하는 역할을 한다고 한다. 이에 따라 통신망 자체를 인터넷 망을 쓸 것인지 다른 새로운 통신방법을 사용할 것인지도 미국 내 스마트그리드 보안에 있어서 주요 쟁점중 하나라고 하였다.

또한 그들은 전기자동차와 신재생에너지의 미래에 관해서 아직은 인프라 구축이 잘되어 있지 않아 전기자동차를 사용함과 신재생에너지를 활용함에 있어서 문제가 있으나 지금도 활발히 연구가 진행 중에 있으므로 머지않아 몇몇 가지의 단점들을 보완하여 한국내에 널리 보급될 수 있을 것으로 전망하였다. 아울러 “한국과 미래의 스마트그리드에 대해 국내의 전력회사가 미국과는 달리‘KEPCO’ 하나만 존재하고, 전력 기술과 IT기술 모두 뛰어나 스마트그리드 사업이 발전할 수 있는 밑바탕이 이미 깔려있어 머지않아한국도 스마트그리드를 전국적으로 시행하고 나아가 이러한 기술력을 바탕으로 세계에 기술을 수출할 수도 있을 것”이라고 전망하였다.

 

 

 

4. 스마트그리드 사업을 막 꽃피우기 시작한 글렌데일을 방문하다

 

 

이튿날인, 우리는 LA 인근에 위치한 조용한 마을인 글렌데일시에 있는 유틸리티 회사인 ‘Glendale Water and Power(이하 GWP)’를 방문하게 되었다.

이곳에서는 글렌데일시에서의 수도와 전력공급을 담당하는 회사로 일찍부터 스마트그리드에 대한 관심을 가지고 스마트그리드 사업을 추진 및 실행 중인 업체였다. 오전부터 시작된 미팅에서 ‘Craig Kuennen’ 마케팅 관리자와 ‘Martin Power’ 공익프로그램 담당자등이 참석했다.

현재 글렌데일 시에는 스마트그리드 사업의 기반이 되는 스마트 미터기 보급이 이미 활발히 이루어졌는데 보급률이 무려 98%에 이른다고 한다. 거의 대부분의 건물에 스마트 미터기가 있다고 봐도 과언이 아니었다. 이러한 스마트 미터기는 전력 사용 시는 물론 개인이 발전을 하여 전력회사에 판매 할 경우에도 중요한 역할을 하는 쌍방향형 미터기이다. GWP는 집에서 전력사용량을 확인할 수도있고 평소에는 액자와 같은 장식품으로 쓸 수 있는 표시기 보급, 지난 몇 달간 전력사용량과 추이를 알 수 있는 인터넷 포털사이트‘Opower’ 운영등 사용자를 위한 노력을 아끼지 않는다. 뿐만 아니라 분산 전력 사용형식으로 심야전력을 이용하여 얼음을 만들어 낮시간에 냉방에 활용하는 ‘ICE Thermal Energy Storage’ 사업 역시 배울 만한 점이었다.

그들은 빠른 스마트그리드 보급을 위해 2007년부터 TV, 신문, 라디오 등의 매체를 통해 꾸준히 홍보 광고를 시작했고, 또한 주민들이이해할 수 있도록 강당에서의 교육 및 강연, 실제 기기 시연 등의 노력을 기울였다고 한다. 또한 우편물을 통해 스마트그리드에 대한홍보를 끊임없이 함으로써 주민들에게 거부감 없이 사업을 추진할 수 있었다고 한다. 그리고 이러한 스마트그리드 사업을 통한 전력절감 효과는 아직 시작한지 얼마되지 않아 정확한 평균치는 낼 수 없었으나 약 4,000MW라는 양의 전력을 절감 할 수 있었다고 하니미국 전역에 확산될 경우 엄청난 양의 전력을 절감할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

미팅 이후 실제 글렌데일 주민들은 어떻게 생각하는지 설문조사를 실시했다. 설문조사 결과 주민 대부분은 스마트미터기를 현재 사용 중에 있고 몇몇 주민들은 자신의 집에서 개별적으로 발전을 하는 것으로 나타났다. 그 효과에 대해서는 ‘아직 잘모르겠다’는 사람들이 많았는데 이는 아직 사업이 진행 된지 얼마 되지 않아서인 것으로 파악된다. 그러나 주민들 대부분은 이러한 사업에 대해 만족하는 분위기였다.

글렌데일이라는 작은 시에서 진행 중인 스마트그리드였지만 이미 상당부분 진행 중에 있었고 주민들 또한 이러한 사업에 호의적이라는 사실을 통해, 국내 스마트그리드 정착에 있어 참고할 부분이 많다는 사실을 알 수 있었다.

 

 

 

5. 전기 자동차 천국이 될 샌프란시스코

 

 

2박3일간의 L.A 탐방을 마친 후 샌프란시스코로 향하였다. 두 번째 탐방 목적지로 샌프란시스코를 정한 이유는, 샌프란시스코는 미국 내 전기자동차 충전소가 가장 잘 보급된 도시로 앞으로 국내에 전기자동차 충전소 보급 방식에 대한 아이디어를 얻을 수 있을 거라고 생각했기 때문이다. 샌프란시스코 시청 앞에서 전기자동차 충전소를 찾는 일은 어렵지 않았다.

시청 바로 앞 주차공간에 ‘쿨롱’에서 제작한 전기자동차 충전기 3대가 배치되어 있었고 그 중 2대가 충전 중에 있었다. 전기자동차 차주와 만나 인터뷰를 하고 싶었으나 상황이 여의치 않아 시청 옆에 위치한 ‘Civic Center Plaza Garage’로 향하였다.

Civic Center Plaza Garage는 지하 1~4층으로 이루어진 굉장히 큰 규모의 주차장 이었는데 그 중 1, 3층에 각 4대의 전기자동차 충전기가 설치되어 있었다. 4대중 2대는 시청 앞 광장에 있는 것과 동일한 모델이었고 2대는 전자기유도를 이용하여 비접촉식으로 충전하는 방식의 충전기였다.

두 모델의 경우 충전 방식뿐만 아니라 단자의 모양 역시 달랐기 때문에 지원하는 차량 자체가 다른 것으로 생각이 된다.

Civic Center Plaza Garage 조사를 마친 뒤 다른 곳으로 이동하려는 찰나 마침 전기차에 탑승하는 차주를 만날 수 있었다. 그는 닛산에서 출시한 전기자동차 LEAF를 소유하고 있었으며 전기자동차에 대해 굉장히 만족하고 있었다. 전기자동차 충전의 경우 개인 차고에충전기가 비치되어 있어서 주로 집에서 충전을 한다고 하였다. 미국의 경우 대부분 개인 차고를 가지고 있고 미국 내에서 정책적으로리베이트 프로그램을 통해 개인용 전기자동차 충전기 보급을 적극 장려하고 있다는 걸 알고 있었지만 개인용 전기자동차 충전기를가지고 있다는 건 굉장히 놀라운 사실이 아닐 수 없었다.

우리는 시청에서 이동한 다음 샌프란시스코 여러 곳 에 설치된 전기자동차 충전소를 조사하기로 하였다. 구글맵을 이용하여 전기자동차 충전소의 위치를 파악 후 이동하는 방식이었는데 생각처럼 그렇게 쉽지가 않았다. 도로 주변에 설치되어 있는 전기자동차 충전소를 조사하기 위해 수차례 돌아 다녔지만 없었고 사람들에게 물어보아도 알고 있는 사람이 거의 없었다. 한 번은 Electric Charging Station의 위치를 물어보니 핸드폰 충전하는 곳을 가르쳐 주는 해프닝도 있었다. 결국 도로 주변에 설치되어 있는 전기자동차 충전소는 포기하고 다시 주차장 위주로 조사를 실시하였다. 

‘Ellis-O'Farrell Parking Garage’ 주차장은 3층 규모의 큰 주차장이었는데 1층에 2대의 전기자동차 충전기가 배치되어 있었다. Civic Center Plaza Garage와 마찬가지로 두 종류의 충전기가 있었고 충전기 주위에는 사용 방법 등이 기재된 안내지가 붙어 있었다. 직원의말에 의하면 전자기 유도를 이용한 충전기의 경우 5년 전에 설치가 되었고 쿨롱의 제품은 작년에 설치된 것이라고 한다. 또한 하루 평균 사용량은 5~6대로, 사실상 생각보다 많은 수가 이용하는 것은 아니었다.

 

 

 

6. 미래의 스마트 강국 한국을 기대하며

 

약 1주간의 미국 서부에서 짧은 스마트그리드 견학을 마친 우리는 다음 1주간 미국 동부로 넘어가 뉴욕과 보스턴을 견학한 후 한국으로 귀국했다.

이번 탐방을 통해서 스마트그리드를 시작한 곳은 미국이었으나 기술적인 바탕으로 우리나라 또한 스마트그리드 산업에 뒤처지지않음을 알 수 있었다. 그러나 스마트그리드 보안 분야에서는 우리나라 또한 걸음마 수준이라고 할 수 있다. IT기술을 사용하는 스마트그리드 분야에서 보안이 지니는 역할은 중요하다. 작년에 있었던 보안 사고들의 선례를 보더라도 보안의 중요성은 쉽게 알 수 있다.

‘선 구축 후 보안’이 아닌 같이 성장해가야 하는 것이다. 또한 스마트그리드 보급에 있어서 홍보도 잊지 말아야할 것이다. 지속적인홍보와 교육을 통해서 스마트그리드에 대한 인식을 심어주고 실제 사업 추진 시에 시행착오와 주민들의 반대 등을 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 전기자동차의 경우 우리나라 내에서 그 인프라가 턱없이 부족하다고 할 수 있는데 이러한 상황이 아직 우리나라에서 전기자동차 보급이 활성화되지 않은 이유 중의 하나라 할 수 있다. 전기자동차 충전소를 확충하고 아직까지 성능에 비해 다소 비싼 전기자동차 구매를 위해 세제 혜택 등을 주게 된다면 국내에서도 점차 전기자동차가 운영되는 모습을 볼 수 있을 것이다. 짧다면 짧은미국 탐방이 될 수도 있었으나 단순한 미국 여행이 아닌 많은 것을 보고, 느낄 수 있었고, 학교에서 배운 것들을 이용한 실제 정책과사업 등을 보며 앞으로도 더 공부를 열심히 하여 미래 한국의 스마트그리드에 일조 할 수 있는 인재로 거듭날 수 있도록 노력해야하겠음을 다짐하게 되었다.