2026년 06월 24일, KEIE 세미나실에서 ‘전력계통 그리드포밍(GFM) 의무화 대응전략과 연계 핵심기술 동향 세미나'가 열렸다. 이번 세미나는 전력 업계에서 근무하는 여러 연사가 발표를 진행했으며, GFM 기술동향 및 의무화를 위한 전략에 관해 심도 있게 다뤘다.
GFM BESS의 국내 도입 현황 및 계획
[자료 1. 전력거래소 명준용 계통계획팀장 발표]
출처: ⓒ28기 정성엽
첫 발표는 전력거래소 명준용 계통계획팀장의 'GFM BESS의 국내 도입 현황 및 계획'으로 시작됐다.
명 팀장은 국내 발전설비가 전반적으로 석탄, LNG, 원전과 같은 동기발전기로 이뤄졌다며, 전통적인 계통 상황을 언급했다. 하지만 최근 태양광을 중심으로 재생에너지 설비가 빠르게 증가하고 있으며, 재생에너지 설비용량은 약 38.7GW 수준에 이르렀다. 이 중 태양광 비중은 30.8GW이다. 명 팀장은 풍력의 경우 아직 2.4GW 수준이지만 인허가를 받은 사업이 다수 존재해 향후 5~6년 동안 설비용량이 크게 증가할 것이라 전망했다. 이처럼 전력계통은 기존의 대규모 동기발전기에서 인버터 자원 기반으로 변화하고 있다며, 전력 추세를 설명했다.
재생에너지 비중 증가와 동시에 동기발전기가 감소하면서 계통 관성 감소, 주파수 변화율 증가, 전압 및 출력 진동 확대, 약계통 지역에서의 동기화 불안정 등의 문제가 발생한다고 밝혔다. 이때 명 팀장은 GFM의 중요성이 대두된다고 말했다. GFM은 독립적인 전압원처럼 동작하면서 전압과 주파수를 자체적으로 형성한다. 또한 외란이 발생해도 동기화를 유지하고 관성·전압 형성, 진동 감쇠 특성을 제어기를 통해 모사한다. 즉, GFM의 핵심 역할은 기존 그리드 팔로잉 인버터(GFL)의 부족한 성능을 보완해주기 때문이다. 이에 명 팀장은 GFM 적용 시 가상관성 제공, 전압 및 주파수 형성, 계통 외란에 대한 강건성 확보, 출력 및 전압 진동 감쇠, 약계통에서의 안정적인 운전 등의 이점을 가져갈 수 있다고 설명했다.
[자료 2. 전력거래소 명준용 계통계획팀장의 발표 자료]
출처: ⓒ28기 정성엽
명 팀장은 국내에서 2022년부터 GFM 기술개발과 계통 적용 논의가 본격적으로 추진됐으며, 2023년 12월 21일 스마트그리드협회를 중심으로 GFM 관련 단체표준이 제정됐다고 설명했다. 구비해야 될 기본 기능 및 성능요건이 제시됐다고 말했다. 이후 국내 인버터 제작사와 전력계통 전문가를 대상으로 기술 수준, 시험 방법, 사업화 조건, 성능요건 등에 대한 의견을 수렴했으며, 그 결과 2025년 11월 27일 제2차 ESS 중앙계약시장 입찰 공고에 GFM 성능요건이 반영되면서 국내 최초의 본격적인 사업화 단계에 진입했다고 밝혔다. 2026년 3월 규칙개정위원회 심의와 4월 전기위원회 심의를 거쳐 2026년 4월 29일부터 관련 규정이 시행됐다고 덧붙였다. 이에 한전은 해당 규정과 연계해 세부 시험조건, 응답속도, 운전범위, 계통 외란 대응성 등 구체적인 기술요건을 마련하고 있다고 설명했다.
계통연계 기준 수립 방향
이어서 한국전력공사 계통기획처 복합망기술부 이연찬 박사의 '계통연계 기준 수립 방향과 해외 실증 사례' 발표가 진행됐다.
이 박사는 기존 동기발전기 중심 계통에서 고장이 발생하면 큰 고장전류가 흐르고, 보호계전기가 이를 감지해 고장 구간을 찾아 차단하는 방식으로 계통을 보호해왔다고 설명했다.
반면 인버터 기반 자원의 경우 출력전류가 제한되기 때문에 동기발전기처럼 뚜렷한 고장전류 피크가 나지 않을 수 있다. 이에 기존 보호계전 방식만으로는 고장 위치와 구간을 정확히 평가하는 데 어려울 것이라 말했다. 이 박사는 인버터를 동기기처럼 활용하여 고장점을 확인할 수 있느냐가 고민점이며, 현재는 GFM-BESS설비를 재생에너지 출력이 크고 작은 부분에 사용을 해보고 있다고 설명했다. GFM을 BESS에 적용하는 이유는 다름 아닌 동기기와 같은 안정적 전원 공급이 필요하며, 인버터와 같은 빠른 제어와 여유 에너지원이 필요하기 때문이다. 해외에서도 태양광이나 풍력에 GFM을 적용하는 사례가 있지만, 단독 적용보다는 BESS와 함께 구성하는 방식이 활용되고 있다.
[자료 3. 한국전력공사 계통기획처 복합망기술부 이연찬 박사의 발표 자료]
출처: ⓒ28기 정성엽
이 박사는 국내 GFM 도입에서 기준을 문서화하는 것뿐만 아니라 실제 시험과 검증을 통해 성능을 확인하는 과정이 중요하다고 설명했다. 계통연계 기준과 운영규정은 향후 실증결과와 계통상황에 따라 수정될 수 있기 때문에, 최초 기준을 완벽하게 만드는 것보다 실제 설비가 요구성능을 수행하는지의 지속적인 검증 체계 구축을 강조했다. 현재 검토되는 검증 체계로는 1. 단위기기 검증, 2. 시뮬레이션 모델 검증, 3. 현장 성능검증, 4. 상업운전 중 지속적인 모니터링이 있다. 향후 기술발전과 실증결과에 따라 검증 절차와 함께 고도화될 것이라 전망했다.
인버터 기반 전력망 시대의 ESS, PCS 활용전략과 Grid-Forming 검증 솔루션
한국에너지기술연구원 에너지 ICT연구단 백종복 단장의 '인버터 기반 전력망 시대의 ESS, PCS 활용전략과 Grid-Forming 검증 솔루션' 발표가 이어졌다.
백 단장은 GFM이 특정 설비에만 적용되는 기술이 아닌 ESS 플랜트와 산업단지 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 기술이라 말했다. ESS기반 GFM을 구현할 때는 기존처럼 PCS 관점에서만 접근해서는 안된다 설명했다. PCS뿐만 아니라 소스와 스토리지를 하나의 패키지로 묶어 고려해야 하며, 계통 상황에 따라 에너지를 끌어 사용하는 만큼 SOC와 출력 여유를 종합적으로 관리해야 ESS 기반 GFM을 서비스화할 수 있다고 말했다. 이러한 기술은 현재 사업과 연계된 새로운 서비스 형태로 만들어지고 있다고 설명했다.
[자료 4. 한국에너지기술연구원 에너지 ICT연구단 백종복 단장의 발표 자료]
출처: ⓒ28기 정성엽
백 단장은 향후 구매 판단 기준은 단순한 GFM 기본 성능보다 어떤 계통 조건에서 어떤 성능을 어떻게 검증했는지가 될 것이라 전망했다. 요구되는 요소는 'Grid Model Package', 'Validation Report', 'Lifecycle Service' 이다. 모델을 패키지 형태로 확보해 제출할 수 있어야 하며, 해당 성능이 어떤 환경에서 구현되는지의 성능 리포트도 함께 제출하는 능력을 강조했다. 또한 경쟁력의 중요한 요소로 현장 튜닝, 원격 업데이트, 성능 개성 등 전주기 서비스를 설명했다.
GFM은 데이터센터에도 활용할 수 있으며, 산업단지 마이크로그리드에서도 신뢰성 확보를 위해 사용할 수 있다고 밝혔다.
재생에너지 확대 시대, GFM이 이끄는 전력계통 안정화
전력 트렌드가 동기 발전기에서 인버터 기반으로 변화하고 있다. 이는 과거로부터 이미 구축된 전력 패러다임에 큰 영향을 미친다. 그러나 재생에너지 확대에 따른 계통 전환은 피할 수 없는 흐름인 만큼, 변화하는 환경에 적합한 기술과 제도가 필요하다.
GFM은 인버터 기반의 제어 기술로 재생에너지의 단점을 보완해주는 계통 안정화 핵심 기술이다. 현재 국내에서도 GFM BESS의 제도화와 사업화가 본격적으로 추진되는 만큼, 향후 GFM의 광범위한 활용이 기대된다.
[취재] 전력계통 전환의 핵심, 그리드포밍(GFM) 기술과 국내 도입 전략
대학생신재생에너지기자단 28기 정성엽
산업교육연구소, 전력계통 그리드포밍(GFM) 세미나 개최
2026년 06월 24일, KEIE 세미나실에서 ‘전력계통 그리드포밍(GFM) 의무화 대응전략과 연계 핵심기술 동향 세미나'가 열렸다. 이번 세미나는 전력 업계에서 근무하는 여러 연사가 발표를 진행했으며, GFM 기술동향 및 의무화를 위한 전략에 관해 심도 있게 다뤘다.
GFM BESS의 국내 도입 현황 및 계획
출처: ⓒ28기 정성엽
첫 발표는 전력거래소 명준용 계통계획팀장의 'GFM BESS의 국내 도입 현황 및 계획'으로 시작됐다.
명 팀장은 국내 발전설비가 전반적으로 석탄, LNG, 원전과 같은 동기발전기로 이뤄졌다며, 전통적인 계통 상황을 언급했다. 하지만 최근 태양광을 중심으로 재생에너지 설비가 빠르게 증가하고 있으며, 재생에너지 설비용량은 약 38.7GW 수준에 이르렀다. 이 중 태양광 비중은 30.8GW이다. 명 팀장은 풍력의 경우 아직 2.4GW 수준이지만 인허가를 받은 사업이 다수 존재해 향후 5~6년 동안 설비용량이 크게 증가할 것이라 전망했다. 이처럼 전력계통은 기존의 대규모 동기발전기에서 인버터 자원 기반으로 변화하고 있다며, 전력 추세를 설명했다.
재생에너지 비중 증가와 동시에 동기발전기가 감소하면서 계통 관성 감소, 주파수 변화율 증가, 전압 및 출력 진동 확대, 약계통 지역에서의 동기화 불안정 등의 문제가 발생한다고 밝혔다. 이때 명 팀장은 GFM의 중요성이 대두된다고 말했다. GFM은 독립적인 전압원처럼 동작하면서 전압과 주파수를 자체적으로 형성한다. 또한 외란이 발생해도 동기화를 유지하고 관성·전압 형성, 진동 감쇠 특성을 제어기를 통해 모사한다. 즉, GFM의 핵심 역할은 기존 그리드 팔로잉 인버터(GFL)의 부족한 성능을 보완해주기 때문이다. 이에 명 팀장은 GFM 적용 시 가상관성 제공, 전압 및 주파수 형성, 계통 외란에 대한 강건성 확보, 출력 및 전압 진동 감쇠, 약계통에서의 안정적인 운전 등의 이점을 가져갈 수 있다고 설명했다.
[자료 2. 전력거래소 명준용 계통계획팀장의 발표 자료]
출처: ⓒ28기 정성엽
명 팀장은 국내에서 2022년부터 GFM 기술개발과 계통 적용 논의가 본격적으로 추진됐으며, 2023년 12월 21일 스마트그리드협회를 중심으로 GFM 관련 단체표준이 제정됐다고 설명했다. 구비해야 될 기본 기능 및 성능요건이 제시됐다고 말했다. 이후 국내 인버터 제작사와 전력계통 전문가를 대상으로 기술 수준, 시험 방법, 사업화 조건, 성능요건 등에 대한 의견을 수렴했으며, 그 결과 2025년 11월 27일 제2차 ESS 중앙계약시장 입찰 공고에 GFM 성능요건이 반영되면서 국내 최초의 본격적인 사업화 단계에 진입했다고 밝혔다. 2026년 3월 규칙개정위원회 심의와 4월 전기위원회 심의를 거쳐 2026년 4월 29일부터 관련 규정이 시행됐다고 덧붙였다. 이에 한전은 해당 규정과 연계해 세부 시험조건, 응답속도, 운전범위, 계통 외란 대응성 등 구체적인 기술요건을 마련하고 있다고 설명했다.
계통연계 기준 수립 방향
이어서 한국전력공사 계통기획처 복합망기술부 이연찬 박사의 '계통연계 기준 수립 방향과 해외 실증 사례' 발표가 진행됐다.
이 박사는 기존 동기발전기 중심 계통에서 고장이 발생하면 큰 고장전류가 흐르고, 보호계전기가 이를 감지해 고장 구간을 찾아 차단하는 방식으로 계통을 보호해왔다고 설명했다.
반면 인버터 기반 자원의 경우 출력전류가 제한되기 때문에 동기발전기처럼 뚜렷한 고장전류 피크가 나지 않을 수 있다. 이에 기존 보호계전 방식만으로는 고장 위치와 구간을 정확히 평가하는 데 어려울 것이라 말했다. 이 박사는 인버터를 동기기처럼 활용하여 고장점을 확인할 수 있느냐가 고민점이며, 현재는 GFM-BESS설비를 재생에너지 출력이 크고 작은 부분에 사용을 해보고 있다고 설명했다. GFM을 BESS에 적용하는 이유는 다름 아닌 동기기와 같은 안정적 전원 공급이 필요하며, 인버터와 같은 빠른 제어와 여유 에너지원이 필요하기 때문이다. 해외에서도 태양광이나 풍력에 GFM을 적용하는 사례가 있지만, 단독 적용보다는 BESS와 함께 구성하는 방식이 활용되고 있다.
[자료 3. 한국전력공사 계통기획처 복합망기술부 이연찬 박사의 발표 자료]
출처: ⓒ28기 정성엽
이 박사는 국내 GFM 도입에서 기준을 문서화하는 것뿐만 아니라 실제 시험과 검증을 통해 성능을 확인하는 과정이 중요하다고 설명했다. 계통연계 기준과 운영규정은 향후 실증결과와 계통상황에 따라 수정될 수 있기 때문에, 최초 기준을 완벽하게 만드는 것보다 실제 설비가 요구성능을 수행하는지의 지속적인 검증 체계 구축을 강조했다. 현재 검토되는 검증 체계로는 1. 단위기기 검증, 2. 시뮬레이션 모델 검증, 3. 현장 성능검증, 4. 상업운전 중 지속적인 모니터링이 있다. 향후 기술발전과 실증결과에 따라 검증 절차와 함께 고도화될 것이라 전망했다.
인버터 기반 전력망 시대의 ESS, PCS 활용전략과 Grid-Forming 검증 솔루션
한국에너지기술연구원 에너지 ICT연구단 백종복 단장의 '인버터 기반 전력망 시대의 ESS, PCS 활용전략과 Grid-Forming 검증 솔루션' 발표가 이어졌다.
백 단장은 GFM이 특정 설비에만 적용되는 기술이 아닌 ESS 플랜트와 산업단지 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 기술이라 말했다. ESS기반 GFM을 구현할 때는 기존처럼 PCS 관점에서만 접근해서는 안된다 설명했다. PCS뿐만 아니라 소스와 스토리지를 하나의 패키지로 묶어 고려해야 하며, 계통 상황에 따라 에너지를 끌어 사용하는 만큼 SOC와 출력 여유를 종합적으로 관리해야 ESS 기반 GFM을 서비스화할 수 있다고 말했다. 이러한 기술은 현재 사업과 연계된 새로운 서비스 형태로 만들어지고 있다고 설명했다.
[자료 4. 한국에너지기술연구원 에너지 ICT연구단 백종복 단장의 발표 자료]
출처: ⓒ28기 정성엽
백 단장은 향후 구매 판단 기준은 단순한 GFM 기본 성능보다 어떤 계통 조건에서 어떤 성능을 어떻게 검증했는지가 될 것이라 전망했다. 요구되는 요소는 'Grid Model Package', 'Validation Report', 'Lifecycle Service' 이다. 모델을 패키지 형태로 확보해 제출할 수 있어야 하며, 해당 성능이 어떤 환경에서 구현되는지의 성능 리포트도 함께 제출하는 능력을 강조했다. 또한 경쟁력의 중요한 요소로 현장 튜닝, 원격 업데이트, 성능 개성 등 전주기 서비스를 설명했다.
GFM은 데이터센터에도 활용할 수 있으며, 산업단지 마이크로그리드에서도 신뢰성 확보를 위해 사용할 수 있다고 밝혔다.
재생에너지 확대 시대, GFM이 이끄는 전력계통 안정화
전력 트렌드가 동기 발전기에서 인버터 기반으로 변화하고 있다. 이는 과거로부터 이미 구축된 전력 패러다임에 큰 영향을 미친다. 그러나 재생에너지 확대에 따른 계통 전환은 피할 수 없는 흐름인 만큼, 변화하는 환경에 적합한 기술과 제도가 필요하다.
GFM은 인버터 기반의 제어 기술로 재생에너지의 단점을 보완해주는 계통 안정화 핵심 기술이다. 현재 국내에서도 GFM BESS의 제도화와 사업화가 본격적으로 추진되는 만큼, 향후 GFM의 광범위한 활용이 기대된다.
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2. "전력망을 추종하지 않고 형성하는 Grid-Forming 인버터", 25기 구윤서, https://renewableenergyfollowers.org/power-grid/?idx=169442462&bmode=view