한국형 차세대 전력망이 온다
전기를 스스로 만드는 시대
여러분, 혹시 집에 작은 태양광발전설비가 있는지요?
앞으론 태양광뿐만 아니라 지열히트펌프나 가정용 연료전지를 이웃들도 설치하여 전기를 자급자족하는 시대가 열립니다.
한국형 차세대 전력망과 마이크로그리드
차세대 분산형 전력망 개념도. 자료=산업통상자원부 제공
정부가 ‘한국형 차세대 전력망’ 정책을 발표하였습니다. 이 정책을 요약하자면 배전망에 마이크로그리드를 설치하여 전력을 자급자족하고 남는 전기를 송전망으로 전송한다는 계획입니다.
지금까지는 원전이나 화력발전 등 주로 해안가에 설치한 대형 발전기에서 전력을 생산하여 송전망과 배전망을 타고 주택·건물·공단에서 사용하였습니다. 차세대 전력망이 보급되면 마이크로그리드에서 전력을 생산·소비*하고 남는 전기를 송전망으로 전송합니다.
* 지산지소(地産地消), 지역에서 생산한 것을 지역에서 소비한다는 개념
송전망을 통해 보내진 남는 전기는 전기가 모자라는 또다른 마이크로그리드에 공급됩니다. 배터리·양수발전·플라이휠과 같은 에너지저장장치(ESS)나 수소로 바꿔 저장하기도 합니다.
에너지AI와 저장기술의 결합
마이크로그리드 개념도. 그림=슈나이더 일렉트릭
어느 마이크로그리드가 전력이 남고 모자른지 판단하고 전기를 배분하는 일은 에너지AI가 담당합니다. 이를 위해 차세대 전력망 연구기관인 에너지공대·GIST는 한국전력·전력거래소와 관련 기술을 개발합니다.
사실 ‘마이크로그리드’는 생소한 개념이 아닙니다. 2003년 미국 동부의 블랙아웃을 계기로 연구가 시작됐고 우리나라에서도 이미 2010년을 전후로 독립형 마이크로그리드, 계통연계형 마이크로그리드를 한전이 실증사업을 벌입니다.
2002년 미국에선 광역대정전이 일어났습니다. 전력공급이 멈추자 하나로 연결된 계통 전체에서 정전이 발생한 것이지요. 그래서 전력공급단위를 잘게 쪼개자는 아이디어가 나왔습니다. 일리노이공대(IIT) 모하메드 샤이드푸르가 대표주자로 알려졌습니다.
우리나라에서는 한전이 2012년 가파도 마이크로그리드 사업, 신안 배전급 마이크로그리드사업을 진행하였습니다.
가파도 마이크로그리드 사업은 가사도 마이크로그리드 사업으로 확대되고 훗날 제주도 탄소제로 2035를 실현하는 모델이 됩니다. 이를 독립형 마이크로그리드라고 부릅니다.
신안 배전급 마이크로그리드사업은 신안 앞바다의 섬들을 하나의 마이크로그리드로 묶는 사업입니다. 육지의 전력계통에 연결되어 ‘계통연계형 마이크그리드’라고 불립니다. 이후 마이크로그리드 실증사업은 확산됩니다. 한전뿐만 아니라 한화에너지솔루션 등이 나서 울릉도 등 섬지역에 독립형 마이크로그리드를 구축합니다. 신성이엔지는 2018년 전후로 산업용 마이크로그리드를 우리나라에서 처음으로 구축합니다.
한국 최초의 산업용 마이크로그리드 신성이엔지 용인사업장. 그림=신성이엔지 제공
한전은 이를 바탕으로 차세대 배전망관리 시스템(ADMS)를 개발하였고 2023년에 정부의 ‘스마트그린산단 에너지자급자족 인프라 구축사업’을 연속 수주합니다.
이렇게 한국은 마이크로그리드에 필요한 요소들을 상용화에 성공합니다.
태양광·풍력터빈·에너지저장장치·지능형계량기(AMI), 인버터 등 전력설비와 광통신망·무선망·전력선통신 등 통신네트워크, 가상발전소와 같은 전력플랫폼, 수요반응(DR)등 전력망 운영서비스를 갖춥니다.
최근엔 AI 보급에 힘입어 에너지AI도 개발하고 있습니다. 먼 미래에는 사람의 판단없이 데이터와 센서 정보를 기반으로 AI가 직접 발전기 작동·전력 분배를 결정하는 시대가 옵니다. 이들 모두 정부가 한국형 차세대 전력망을 보급하겠다고 발표한 배경입니다.
전남에서 시작되는 전국 확산
정부는 차세대 전력망 실증사업을 전남에서 우선 추진합니다. 전남 지역은 재생에너지를 가장 많이 보유하고 있지만 계통 한계로 출력제어가 빈번합니다. 에너지공대·GIST·한전·전력거래소가 있으며 지역에 철강·화학·조선 등 에너지 다소비 업종이 있어 마이크로그리드가 필요합니다. 전남 지역에 먼저 구축한 후 전국으로 마이크로그리드를 확대됩니다.
세상은 변합니다. 그것처럼 우리의 전기사용 패턴도 변화합니다.
앞으로 우리는 자기가 필요한 전기를 직접 생산하여 쓰는 시대를 살아갈 것입니다.
[참고 자료]
“'한국형 차세대 전력망' 본격 구축…추진단 출범”
대한민국 정책브리핑 2025년 7월 31일字
“산업부, 지역 특성 반영한 '마이크로그리드'로 전력망 개편”
데일리한국 2025년 7월 31일字
“한국 마이크로그리드 전문가들 “한국형 차세대 전력망 환영””
데일리한국 2025년 8월 1일字
“계통연계형 마이크로그리드의 경제성 및 기후환경 영향 연구”
안희민(2019), 세종대학교 대학원 박사학위논문
