탄소중립을 향한 보폭, 국제전력기술엑스포 BIXPO 2021!

탄소중립을 향한 보폭, 국제전력기술엑스포 BIXPO 2021!

대학생신재생에너지기자단 16기 김미림, 18기 한동근

 

빛가람 국제전력기술 엑스포의 서막

[자료1. 주관사 한국전력의 부스 전경]

출처: ⓒ18기 한동근

 지난 11월 10일 - 12일 광주 광역시에서 한국전력이 주최, 국제전력기술 엑스포 BIXPO 2021이 온・오프라인 동시에 개최되었다. 올해 BIXPO는 “탄소중립”을 주제로 총 251개의 기업이 참가하였으며 국제컨퍼런스, 국제발명특허대전, 비즈니스상담, 신기술전시회 등 여러 업체와 콘텐츠로 장식하였다. 251개의 기업과 B2B뿐 아닌 B2C 비즈니스 상담 기회를 제공하며 전력 산업에 열을 가하는 기업과 개인들을 모두 이어주었다. 또한 10일부터 12일까지 모두 총 72개의 “탄소중립” 주제로 국제컨퍼런스를 개최하였다. 특히 11일 에너지 리더스 서밋(Energy Leaders Summit)을 통해 에너지 대전환과 탄소중립 혁신전략에 관해 의미있는 논의를 진행하였다. 통칭 ELS는 국내외 전력에너지 분야 CEO,CTO,연구원, 학계전문가 등이 참여하는 BIXPO의 국제 회의이다. 한국전력공사의 대표이사인 정승일 이사가 기조연사를 맡았으며 WEC의 사무총장인 월킨슨 안젤라, NOMAC/ACWA Power의 CTO인 보조먼스 바트 등 전력산업에서의 전세계 대표들이 모여 2050 탄소중립의 동향과 Utility의 역할에 관해 이야기하였다.

 이러한 BIXPO는 전문가 뿐 아닌 일반인도 참가할 수 있는 여러 부대행사도 함께 마련해주었다. 특히 국제발명특허대전과 대학(원)생 아이디어 공모전 등이 일반인 참가자의 참여를 북돋아 주었다. 특히 박람회인 만큼 여러 기업들의 신기술전시회 부스가 눈에 띄었다. 지금부터는 그 중 방문하며 소개하고자 했던 몇가지의 기술들을 서술하겠다. 

 

BIXPO 2021의 키워드는?

[자료 2. 변전 종합 예방진단 시스템]

출처: ⓒ18기 한동근

첫째로, 이번 BIXPO 2021에서는 전력망 관리에 AI, 빅데이터를 접목하고 디지털 트윈을 활용한 기업들이 돋보였다. 기존 전력망 점검 시스템은 방대한 넓이를 직접 사람이 점검해야 해 시간과 비용이 많이 소모되었으나, IoT 기술을 활용하여 전력망 현황을 디지털망에 구축한 결과 관리에 드는 시간과 비용을 절감함은 물론 운영 현황을 한눈에 모니터링할 수 있게 되었다. 대표적인 예시가 한국전력이 선보인 “변전 종합 예방진단” 시스템이다. 기존의 변전설비 예방진단 기술은 전담 인력이 직접 분석과 진단을 수행하는 방식이었다. 그러나 변전 종합 예방진단 시스템은 주요설비인 GIS와 변압기에서 발생하는 결함신호를 다양한 센서를 통하여 온라인으로 상시 감시해 진단 알고리즘을 활용하여 상태 진단을 실시간으로 수행한다. 그리고 진단 중 이상 징후와 중요 데이터는 운영자에게 전송되게 된다.

 

[자료 3. 스마트에너지시티 에너지통합플랫폼]

출처: ⓒ18기 한동근

[자료 4. 에너지 소비현황을 모니터링 중인 시스템]

출처: ⓒ18기 한동근

또한, 한전은 도시의 에너지 공급 및 소비 정보를 종합적으로 모니터링하고 이를 UI를 통해 사용자들에게 제공해주는 에너지 플랫폼인 ‘빛가람 에너지 통합 관리 플랫폼’도 선보였다. 빛가람 에너지 통합 관리 플랫폼은 전기, 수도, 가스, 난방 등 5대 에너지를 계획하여 운영하고, 거래를 관리하는 시스템이다. 이 시스템은 에너지 공급 및 소비 정보를 종합적으로 수집하고 관리하여 시민들에게 에너지 사용량을 실시간으로 제공한다. 이러한 에너지 플랫폼을 도입했을 때, 에너지 계획, 운영, 거래를 통합 관리하기 때문에 도시의 에너지 효율을 높이고 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

[자료 5. AI기반 광섬유 온도 분포센터 안전모니터링 시스템]

출처: ⓒ18기 한동근

그 외 기업들도 AI와 빅데이터를 활용한 진단 기술, 시뮬레이션 기술을 선보였다. ENITT은 안전관리에 필요한 현장 정보를 실시간으로 처리하는 AI기반 광섬유 온도 분포센서 안전모니터링 시스템을 선보였다. 플랜트나 항만 등 거대 시스템 내 시설물을 센서가 온도를 감지하여 구조물 상태 이상을 감지하여, 24시간 신속 유지보수가 가능하게 하는 시스템이다. 한전KDN(KEPCO KDN)은 AI 기반 지중케이블 통합 진단운영 시스템을 선보였다. 지중 케이블은 땅 속에 있다는 특성상 유지보수나 점검이 어렵다. 이때 AI와 빅데이터를 활용한 진단 알고리즘으로 지중 케이블을 신속히 진단하고 고장을 예지할 수 있다. 이처럼 다양한 기업들이 AI와 빅데이터, 디지털 트윈을 활용한 기술에 집중하고 있는 것을 알 수 있다.

 

두 번째로 BIXPO 2021에서 주목할 키워드는 무인화 기술이다. 특히 전력 설비를 유지보수할 때 로봇을 이용하는 기술이 주를 이뤘다.

[자료 6. 변전소 순시점검 로봇 시스템]

출처: ⓒ18기 한동근

[자료 7. 송전선로 순시점검 드론 시스템]

출처: ⓒ18기 한동근

전력설비는 다양하고 복잡한 설비로 구성되어 있고 위험에 노출되기 쉬운 작업환경이다. 따라서 안정적인 전력공급을 달성하고 동시에 작업자의 안전도 보장하기 위해 유지보수 작업에 무인 로봇을 활용한다는 계획이다. 또한, 송전선로는 초고압 활선 환경일 뿐만 아니라, 철탑 높이가 매우 높고 두 철탑 간의 거리가 매우 길어 사람이 직접 올라가 작업을 수행하는데 항상 위험이 따랐다. 한전은 21년 9월 수립한 중장기 ICT 기술 전략 및 로드맵에서 드론, 안티드론, 로봇 등을 활용하여 외부 환경을 탐지해 상황을 스스로 판단하고 자율적으로 작업을 수행할 수 있게 한다는 계획을 발표한 바 있다. 그 일환으로, 한전은 이번 BIXPO에서 변전소 순시점검 로봇 시스템과 송전선로 순시점검 드론 시스템을 선보였다. 한전은 앞으로도 전력설비에 특화된 로봇과 드론 운용기술을 지속적으로 개발한다는 입장이다.

[자료 8. 태양광 패널 무인청소로봇]

출처: ⓒ18기 한동근

리셋컴퍼니는 태양광 패널 위 눈이나 오염을 자동으로 제거해주는 태양광 패널 무인청소로봇을 선보였다. 태양광 패널 무인청소로봇은 태양광 발전의 효율을 올리고 유지보수의 간편함을 실현시킨 혁신 제품으로 주목받고 있다. 특히 전류저항 센서로 눈과 비를 감지해 날씨에 따른 실시간 구동이 가능하고, 와이퍼 모터를 이용해 오염을 제거한다. 리셋컴퍼니는 이러한 제품의 실용성을 인정받아 중소벤처기업부가 선정한 우수연구개발 혁신제품에 지정됐고, 공공기관이 운영 중인 태양광 발전소에 실제 이를 운용중이다.

[자료 9. 한전 전력연구원의 페로브스카이트 셀과 모듈]

출처: ⓒ18기 한동근

[자료 10. 망간기반 수계 이차전지]

출처: ⓒ18기 한동근

그 외에도 BIXPO 2021에서는 탄소중립 실현이라는 목표 달성을 위해 배터리, 태양광 발전과 연관된 다양한 기술이 등장했다. 한전에서는 자사 전력연구원이 개발한 세계 최고 효율 19.2%를 달성한 반투명 페로브스카이트 태양전지 셀, 페로브스카이트 모듈, 망간수계 이차전지를 선보였다. 또한 한전은 BIXPO 전시장 내 해상풍력관을 조성하여, 향후 탄소중립 달성을 위한 해상풍력 확대에 대한 의지도 내비쳤다.

BIXPO 2021에서 본 전력산업의 미래 방향성은?

[자료 11. BIXPO에 참가한 KT]

출처: ⓒ18기 한동근

BIXPO 2021에 주로 등장한 AI, 빅데이터, 로봇이라는 키워드를 살펴보면 전력 산업 역시 4차 산업혁명이라는 물결의 한가운데에 놓여있다는 것을 알 수 있다. 사람이 직접 수행해서 위험성 논란이 끊이지 않고 있던 전력 설비 유지보수 역시 이제는 무인 로봇이 담당하기 시작했다. 전력 인프라를 관리하는데 AI와 빅데이터 기술을 이용하고 이에 더해 에너지 관리와 거래에 AI를 접목한 에너지 플랫폼이 등장했다. 주목할 만한 점은 KT, 노키아 등 주요 통신 업체도 이번 BIXPO에 참가해 AI와 빅데이터 기술에 5G 통신 기술을 접목시켜 더욱 신속하고 효율적인 전력산업을 만들어 나가는 데 기여했음을 보여줬다는 것이다. 모든 산업의 기초이자 필수품인 에너지 산업, 전력 산업이 4차 산업혁명에 힘입어 다양한 산업군들과 연계되어 성장하고 있음을 시사하고 있다.

이번 BIXPO 2021의 슬로건 “Invitation to the New Era: Meet Carbon-free Energy” 에서도 알 수 있듯 전력 산업은 새로운 시대로 나아가고 있고, 에너지 전환은 탄소 중립을 향해 나아가고 있다. 앞으로 전력산업의 미래를 더욱 기대해 볼 수 있는 대목이다.

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참고문헌

1) 박준영, "[진화하는 무인이동체 기술 어디까지 왔나?-①] 한국전력공사의 무인이동체 기술개발 현황", HelloT, 2021. 11. 27 https://www.hellot.net/mobile/article.html?no=63769

2) 주형준, "변전소 종합 예방진단 기술", 전력연구원 블로그, 2020. 03. 27 

https://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=27649620&memberNo=41515312

3) 한국전력 블로그, "이제 스마트 에너지 시티는 한전이 책임진다", 2020. 4. 28 

https://blog.kepco.co.kr/1798