스마트그리드 - 대학생신재생에너지기자단 3

1.   스마트그리드? 사물인터넷(IoT) 그리드!

현 사회는 산업혁명, 정보화혁명을 지나 모든 것이 연결되는 사물 인터넷 시대로 진입하고 있다. 일각에서는 사물인터넷 시대를 초연결 시대라고 부른다. 이는 기존의 인터넷이 사이버 상에서 상호 연결되었다면, 앞으로는 현실세계와 사이버, 현실세계와 현실세계 간 연결이 가능해지면서 오프라인과 온라인의 경계가 사라지기 때문에 붙여진 이름이다. 이러한 변화는 사회 전 분야에 걸쳐 거대한 파급력을 지닌 채 우리의 삶을 바꾸어갈 것이다.

 

에너지 부문 역시 이러한 변화의 흐름을 피할 수 없다. 사물인터넷은 에너지 부문에도 다양한 방식으로 적용되어 새로운 에너지 비즈니스 방식을 창출할 것으로 전망된다. 현재 에너지 각 부문에서 사물인터넷의 활용이 부분적으로 이루어지기 시작하고 있는 상황이다. 전력 부문에서는 스마트미터 보급으로 스마트그리드 형성을 위한 사물인터넷의 기초 인프라가 구축되고 있다. 이에, 이번 기사에서는 사물인터넷이 스마트그리드 형성에 어떤 영향을 미치고 있는지에 초점을 맞추었다.

 

1. 사물인터넷(IoT)이란?

 

[그림 1. 사물인터넷과 에너지]

출처 : Digitalist Magazine

 

IoT란 Internet of things의 약자로 사물인터넷을 뜻한다. 우리가 일상에서 접할 수 있는 다양한 전자기기, 차량, 건물, 더 나아가 센서, 기계장치, 기반시설 등 다양한 물리적 장치들이 정보통신 네트워크를 통해 인터넷에 연결되어 각종 데이터를 수집하고 사용자 또는 기기들 간에 서로 주고 받는 것을 의미한다.더 나아가 사물인터넷이 센서, 기계장치, 기반시설을 포함하는 경우 단순한 정보 교환에 머무는 것이 아니라, 사이버물리시스템과 융합되어 스마트그리드(지능형 전력망), 가상전력발전소(VPP), 스마트 홈, 더 넓게는 스마트도시를 구축하고 운용하는데 매우 중요한 구성요소가 된다.

 

가트너는 550만 개의 새로운 사물(Thing)들이 인터넷에 추가되어 2020년에는 200억 개 이상의 새로운 사물들이 사물인터넷에 포함될 것이라고 예측하고 있다. 사물인터넷은 미디어, 마케팅, 환경 모니터링, 기반시설 관리, 제조, 에너지 관리, 의료 및 건강관리, 빌딩 및 홈 오토메이션, 교통 등 다양한 분야에 적용되며, 사물인터넷 활용 범위와 보급 수준에 따라 우리의 미래 사회에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상된다.

 

  2.  스마트그리드(지능형 전력망)? 사물인터넷(IoT)그리드!

 

스마트그리드는 전력 부문에 정보기술, 통신기술, 디지컬 제어기술이 결합되는 산물로서 사물 인터넷의 한 분야인 에너지 인터넷(Internet of Energy)의 중심 무대가 된다. 기존 전력망 기술에 사물인터넷 기술을 적용함으로써 스마트그리드가 탄생하게 되는 것이다. 그럼 사물인터넷(IoT)기술이 스마트그리드 형성에 어떠한 영향을 끼치고 있는지 알아보자.

 

     1)    스마트미터

스마트그리드에서 대표적인 사물인터넷은 바로 스마트미터이다. 스마트미터는 전력회사와 양방향으로 통신할 수 있는 디지털 계량기로 가구 및 건물의 전력소비를 실시간에 가깝게 확인할 수 있다. 블룸버그 보고서에 따르면 2018년 현재 전 세계적으로 15억 대의 전기계량기가 존재하는 가운데 약 50%가 스마트미터기로 교체되었다고 한다. 이처럼 현재 스마트미터기는 계속해서 늘어나고 있는 추세라고한다.

[그림 2. 세계 스마트미터 설치 현황]

출처 : BNEF

 

그렇다면 과연 스마트 미터를 사용했을 때의 장점은 무엇이 있을까? 먼저, 운영비용 절감이다. 스마트미터를 통해 수동으로 계량기를 검침할 필요성이 없어지고 정전발생 지역을 바로 확인할 수 있게 되기 때문이다. 결국 원격 검침이 가능해지고, 전력망에 문제가 발생하였을 때 어디에서 문제가 발생하였는지를 기존 대비 쉽게 확인할 수 있게 되면서, 운영비용 절감 효과를 기대할 수 있다.

그 다음으로는 데이터 활용이다. 스마트미터에서 생성되는 데이터는 첫 번째로, 전력망 신뢰성과 정확한 요금청구에 기여한다. 전력회사들은 현재 광범위한 규모의 에너지 사용 데이터를 기상 데이터와 함께 미래 부하예측(load forecasting)에 활용하고 있다. 이 부하예측은 개별 소비자별로도 이루어질 수 있으며, 이는 ‘하루 전(day-ahead)’ 에너지 시장에서 전력회사의 전력구매 의사 결정을 지원한다.

 

두 번째로, 스마트그리드 데이터는 수요반응(demand response)의 효율성을 높일 수 있다. 수요반응은 전력수요가 높은 시간대에 전력 다소비자들로 하여금 인센티브나 요금변화를 통해 전력소비를 줄이도록 하는 것이다. 보통 전력회사들은 대규모 홍보로 최대전력 발생 때 전력소비를 줄일 의향이 있는 수요반응 참여자들을 모집해왔다. 그러나 최근 들어서는 신생기업들이 스마트미터 데이터 또는 변류기센서 데이터를 이용하여 보다 효과적으로 수요반응 참여자 확보에 나서고 있다.

 

[그림 3. 일반 가정의 기기별 전기사용량 분석 사례]

출처 : BNEF

 

예를 들어, 미국의 Bidgley는 부하 세분화 알고리즘을 이용하여 스마트미터 데이터를 전력사용 기기별로 세분화하여 그 정보를 제공한다. 그리고 미국의 벨킨(Belkin), 프랑스의 와트시커(Wattseeker), 스웨덴의 와티(Watty) 등은 별도의 센서를 통해 전력사용정보를 사용기기별로 세분화하고 있다. 이러한 데이터 분석 기술은 수요반응과 별도로 가정 내의 에너지관리에 관심있는 소비자들에게 매력적이고, 전력회사 입장에서도 기기별 세부 전력사용량을 알게 됨으로써 수요반응 프로그램에 참여할 잠재적 주요 참여자들을 확인할 수 있다는 이점이 있다.

 

마지막으로 많은 신생기업들은 데이터 플랫폼을 이용하여 초단위로 전력계통 안정을 유지하기 위한 주파수 제어(frequency regulation) 방안을 찾고있다. 캐나다 신생기업 Enbala의 경우 지역 전력망 운영 기관과 통신할 수 있고 수초 내에 전력망 신호에 반응할 수 있는 ‘전력망 균형유지 소프트웨어 플랫폼(grid-balancing software platform)’을 설계하였다. 이 플랫폼에서 전력망 상황에 따라 공장과 폐수처리시설 같은 상업 및 산업 단지의 부하가 조절된다. 갈수록 출력 간헐성이 높은 재생에너지가 전력계통에 보다 많이 유입되면서, 주파수 제어의 필요성은 높아지고 있다.

 

     2)  가상발전소(Virtual Power Plant)

[그림 4. 가상발전소의 개념]

출처 : 에너지경제연구원(KEEI)

버추얼파워플랜트(Virtual Power Plant)도 사물인터넷의 발전과 함께 주목받는 영역이다. 버추얼파워플랜트는 전력회사의 송배전망에 접속 되어 있는 자가발전, 저장장치 등의 분산형 에너지 자원(Distributed Energy Resources)을 네트워크로 연결해 집적하여 가상 발전소로 가정 하고 활용하는 사업형태이다. 버추얼파워플랜트 대상은 일반 가정의 히트 펌프, 연료전지, 고정형 저장장치 등의 소형기기로까지 확대될 것이며, 전기자동차 등의 이동체가 지닌 배터리도 집적하는 방향으로 추진될 것이다.

현재 국내에서는 급전지시를 받는 발전소가 300여개에 이른다. 그러나 태양광, 풍력, 바이오매스와 같은 소규모 재생에너지와 소형 열병합, 고정형 저장장치, 전기차 배터리를 추가 고려하고, 수요반응 자원까지 종합적으로 관리한다고 가정할 때에는 제어하고 조율할 대상이 수백만 개로 늘어나게 된다. 여기에서 중요한 점은 버추얼파워플랜트의 요소가 될 수 있는 각 자원들이 네트워크로 연결되어야 하고, 그 자원들을 제어할 수 있는 소프트웨어가 필요하다는 것이다. 소규모 자원들을 엮어 하나의 대형 발전소처럼 운영한다는 차원에서 명명된 버추얼파워플랜 트는 고도화된 스마트그리드 애플리케이션이자 에너지 부문 사물인터넷 활용의 핵심이라고 볼 수 있다.

 

 3)     재생에너지 활용 최적화

재생에너지 활용 최적화에서도 사물인터넷의 가치는 돋보인다. 풍력 터빈 및 태양광 패널의 예측적 유지보수를 위해 여러 센서의 데이터를 수집하여 분석함으로써, 에너지 생산의 효율성을 최적화하며 에너지 출력을 보다 정확하게 예측하는 일이 주요 비즈니스 모델이 되고 있다. 풍력단지는 주로 원격지에 위치해 있고 높은 신뢰성을 필요로 한다. 출력을 최대화하기 위해서는 풍력터빈이 바람 방향과 속도에 따라 조정될 필요가 있다. 만약 터빈에 있는 블레이드(blade)의 각도가 몇 도라도 최적화되어 있지 않다면, 그 터빈의 출력에 상당한 영향을 미칠 것이다. 풍력이나 태양광과 같은 재생에너지는 화석연료 발전과 달리 기상 상태에 따라 출력이 큰 폭으로 달라질 수 있고, 예측도 상대적으로 어렵다.

그림 5. 인비젼 에너지

출처 : WindEurope

예를 들어, 인비전 에너지(Envision Energy)와 같은 사업자는 이러한 문제를 해결하기 위해, 각 풍력 터빈에 150개의 센서를 부착하고 진동, 온도, 바람속도 등의 여러 속성 데이터를 생성한다. 그 데이터는 실시간으로 수집되고 기상과 지형지도 데이터와 함께 블레이드 각도를 최적화하는 데 활용된다. 그 시스템은 또한 부품들의 마모 상태를 확인하여 사전적으로 적정 유지보수 시기를 알려준다.

 

이 밖에도 발전, 송전 부문의 광역 모니터링 및 제어, 센서 및 자동 화를 통한 배전망 관리, 전기자동차 충전 관리 등의 다양한 분야에서 사물인터넷이 활용될 전망이다. 사물인터넷과 거기에서 생성되는 빅데이터는 전력 생산, 전달, 소비 과정에서 원격 모니터링, 첨단 제어, 시스템 이상현상 조기경보, 정보 가시화(visualization) 등을 가능하게 함으로써 스마트그리드를 구현하는 핵심 역할을 담당 할 것이다.

 

   3. 사물인터넷(IoT) 관점에서 바라본 스마트그리드의 미래

 이처럼 IoT는 스마트그리드 분야에서 다양하게, 창의적으로 계속해서 발전하고있다. IoT의 연결성과 접근성이 좋아지면 사용자 경험이나 효율이 높아져 소비자 상호작용이나 제어도 더 원활히 이루어진다. 그 밖에 IoT는 제조사와 유틸리티 업체에게 더 많은 정보를 제공하여 진단 비용을 절감하고 마을 전체의 계량기 값을 판독할 수도 있게 된다. 궁극적으로 IoT로 보다 촘촘하고 비용대비 효율도 좋으며 더 똑똑한 스마트 그리드를 구축할 수 있는 것이다.

IoT가 어디까지 어떻게 발전할지는 모르겠다. 하지만 두가지는 확실하다. IoT는 에너지 분야에 지대한 영향을 끼치고 있으며 더욱 더 많은 영향을 끼칠 것이라는 것이다. 우리 모두 똑똑한 에너지 사용으로 지속가능한 미래를 만들어나가는 IoT 분야에 관심을 가져보는 것은 어떠할까?

 

Reference

 

1. 에너지 신산업 시장을 여는 사물인터넷(IoT)

(https://blog.naver.com/kpetronews/221134408833)

 

2. [에너지소식] 빅데이터, IoT, 인공지능 (AI)의 에너지분야 적용

(https://blog.naver.com/nanoomenergy/221435607701)

 

3. 사물인터넷(IoT)로 재생에너지의 수요 공급 최적화를 돕다

(https://www.gereports.kr/supply-demand-internet-things-app-like-one-help-bring-renewables-home/)

 

4. How The Internet Of Things Helps Utility Companies

(https://www.digitalistmag.com/iot/2016/05/04/how-the-internet-of-things-helps-utility-companies-04180965)

 

5. WindEurope 2017 : Envision targets exports with turbine upgrades

(https://www.windpowermonthly.com/article/1451377/windeurope-2017-envision-targets-exports-turbine-upgrades)

 

6. 사물인터넷을 통한 에너지 신산업 발전방향 연구 - 텍스트마이닝을 이용한 미래 신호 탐색 - 박찬국, 김현제

7. 사물인터넷에서의 에너지 연구기술 동향 - 최봉준 한국뉴욕주립대학교 조교수

8. 사물 인터넷으로 더 똑똑해진 스마트 그리드

(http://www.ti.com/ww/kr/article/2014/Electronic_Science_06.html_)

 

 

 

2. 차세대 똑똑한 전력망, 스마트 그리드!

대학생신재생에너지기자단 19기 양은우

 

머리말

  최근 기후변화 및 에너지 자원 고갈에 따른 에너지 효율화가 이슈로 대두됨에 따라 전력과 IT 기술을 융합한 스마트 그리드가 차세대 성장동력으로 주목받고 있다. 스마트 그리드는 세계적으로 화석연료와 원자력 에너지를 이용한 발전에 대한 의존성을 낮추고, 고갈에 대한 대비의 필요성이 대두되면서 이를 해결하기 위한 방안으로 등장하였다.  우리나라에선 한국판 그린 뉴딜의 저탄소 분산형 에너지 정책으로 스마트 그리드가 관심 대상이 되고 있다. 따라서 본 기사에서는 '스마트 그리드'에 대한 소개와 활용 현황 그리고 한국판 그린 뉴딜에서의 '스마트 그리드'에 대해서 알아보고자 한다. 

스마트 그리드란?

 스마트 그리드란 ‘똑똑한’을 뜻하는 ‘Smart’와 전기, 가스 등의 공급용 배급망, 전력망이란 뜻의 ‘Grid’가 합쳐진 단어로 기존 전력망에 정보․통신기술을 접목하여, 공급자와 수요자간 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 지능형 수요관리, 신재생 에너지 연계, 전기차 충전 등을 가능케 하는 차세대 전력 인프라 시스템이다. 즉,  전기 공급자와 생산자들에게 전기 사용자 정보를 제공함으로써 보다 효과적으로 전기 공급을 관리할 수 있게 해주는 서비스이다. 기존의 전력망이 아날로그/전기기계적, 중앙집중체계 방사상구조, 수동 복구, 고정요금, 단방향 정보흐름의 구조를 갖고 있다면 지능형 전력망인 스마트 그리드는 디지털/지능형, 분산 체계 네트워크 구조, 자동 복구, 실시간 요금, 양방향 정보 교류의 구조를 갖고 있다. 

 

 

[자료. 1 스마트 그리드의 시스템 구조도]

출처 : 한국스마트그리드사업단

 

스마트 그리드의 구성요소

스마트 그리드는 크게 3가지 구성요소로 이루어져 있다.

 1) EMS(에너지 관리 시스템)

 정보통신기술(ICT)을 이용해 에너지 사용 상황을 최적으로 파악하고 관리해 비효율적인 에너지 사용을 줄임으로써 능동적으로 에너지 관리를 하는 시스템이다. 종류로는 공장에서 사용되는 FEMS, 빌딩과 같은 건물에서 사용되는 BEMS, 가정집에서 사용되는 HEMS 등이 있다. 

 

 

[자료 2. 가정에서 사용되는 EMS]

출처 : HEAT4COOL

 

2) ESS(에너지 저장 시스템) 

 생산된 전기를 저장 장치에 저장했다가 전력이 필요할 때 공급하여 전력 사용 효율 향상을 도모하는 장치이다. 특징으로는 신재생 에너지 자원에서 전력을 생산할 때 수반되는 송전 상의 제약을 최소화할 수 있다. 또한 풍력이나 태양광 발전 시스템에서 생산되는 신재생 에너지가 단속적이라는 결점을 보완할 수 있고, 그리드 시스템의 주파수를 안정시킬 수 있다. 일반 주택 및 상업용 시설의 에너지 비용을 절감할 수도 있다.

 

 

[자료 3. ESS]

출처 : 한국에너지공단

 

3) AMI(지능형 원격 검침 인프라, 스마트 계량기) 

 다양한 유형의 분산전원 체계, 배전지능화 시스템 등과의 정보 연계 등 미래 지능형 전력망 운용을 위해 요구되는 최우선적으로 구축해야 할 지능화 전력망 인프라이다. 표준화된 프로토콜을 통해 시스템 간 상호운용성을 확보하여 미터기를 통한 양방향 통신을 지원한다. 이는  소비자의 전력자원 측정 및 제어를 기반으로, 양방향 데이터 통신을 통해 에너지 효율을 제고하고 에너지 네트워크 운영 효율성 및 신뢰성을 향상시킨다.

 

 

[자료 4. AMI]

출처 : 한국에너지공단

 

스마트 그리드의 효과 

 스마트 그리드는 중앙으로부터 전력을 공급하던 수직적인 체계에서 벗어나 전력망을 지능화함으로써 분산 전환 방식과 같은 양방향 수평적 공급체계를 기반으로 하고 있다. 따라서 스마트 그리드의 구축에 따라 단순히 전력 공급원으로부터의 에너지를 공급받는 일방적인 전력거래 패턴에서 벗어나 일반 가정 및 개인 또한 반대로 공급자에게 에너지를 판매하는 양방향 전력거래 시장의 도입이 가능하다. 또한 기존의 수요자 계층이 자신이 보유하고 있는 잉여전력을 판매하는 전력 거래 시장이 구축되며 이로 인해 고정 전력 요금제였던 지금과 달리 실시간 변경 요금제로 변경이 가능하다. 따라서 기존 방식인 추가 잉여 전력생산 방식이 아닌 양방향 소통을 통해 한정된 에너지 자원을 보다 효율적으로 활용 할 수 있게 된다. 또한 전력 생산자 입장에서는 전력 사용 현황을 실시간으로 파악하기 때문에 전력 공급량을 탄력적으로 조절할 수 있다. 전력 사용이 적은 시간대에 최대 전력량을 유지하지 않아도 되므로 버리는 전기를 줄일 수 있고, 전기를 저장했다가 전력 사용이 많은 시간대에 공급하는 탄력적인 운영도 가능하다. 또 과부하로 인한 전력망의 고장도 예방할 수 있다.

 

 

스마트 그리드의 활용 현황 

1) 전기 자동차 산업

 기존의 자동차의 복잡한 구조의 내연기관과 달리 모터와 배터리만으로 구동되는 전기자동차는 단순한 구조와 연비 등에서 높은 효율성을 가진다. 스마트그리드 기술은 충전 부하를 전력수요가 높은 시간대에서 낮은 시간대로 이전하는 역할을 수행한다. 이때 사용하는 스마트미터(Smart Meter) 즉, 첨단 계량장비는 공급 자와 소비자 간의 양방향 정보의 흐름을 가능케하고 소비자와 공급, 생산자가 지불해야 할 비용을 최소화할 수 있도록 전기자동 차 충전(V2G)을 계획할 수 있게 된다. 또한 원격 연결과 연결 해제를 가능하게 한다. 스마트그리드의 데이터를 클라우드 컴퓨팅을 활용하면 효과적으로 로 운영, 관리할 수 있다. 스탠퍼드 대학에서 출판한 인공지능과 미래의 삶에 대한 2030 보고서에 따르면 자율 주행 자동차의 보급이 완료된 상태에서는 개별 자동차들이 상호 간에 실시간으로 통신하면서 도로를 주행하게 된다. 이는 미래의 자율주행 전기자동차는 서로 의사소통을 하면서 사고를 예방하고 교통체증을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 심지어 충전을 위해서 차량을 정지할 필요 없이 운행 중에 차량을 연 결하여 전지를 충전하는 것이 가능할 수 있다는 뜻이다.

 

 

[자료 5. V2G 개념도]

출처 : anygate 홈페이지

 

2) 전기 거래 시장

  스마트 그리드로 인한 프로슈머의 등장과  양방향으로 전기에너지를 송출/수신할 수 있는 장치의 보급은 개별 사용 자들이 적극적으로 참여하는 전기 거래 시장을 활성화시킬 것이다. 또한 전기 거래 시장에서는 전기를 생산하지도 소비하지도 않고, 단지 ESS를  이용해서 전기를 저장하여 판매하는 트레이더들도 등장할 것이다. 이들은 전기 가격이 싼 시 점의 전기를 전기 가격이 비싼 시점으로 옮기 는 역할을 하여 시장의 유동성을 공급하고 거래를 활성화시킬 것이다. 이들의 역할로 사용 자층이 두터워지고, 거래를 통한 사회적인 경제적 잉여를 창출해 낼 것이 기대된다.

 

이 두 가지 외에도 스마트 그리드는 단순히 전력망을 지능화하는 것에서 그치는 것이 아닌 정보통신산업, 전력저장장치(축전지), 풍력발전, 태양광발전, 스마트 시티 등 다른 산업과의 연계성에서 큰 파급효과를 가지고 있다.

 

한국판 그린 뉴딜에서의 스마트 그리드

 우리나라 정부는 2020년 7월 14일 코로나19 사태 이후 경기 회복을 '한국판 그린 뉴딜'을 확정·발표하였다. 이는 2025년까지 디지털 뉴딜, 그린 뉴딜, 안전망 강화 등 세 개를 축으로 분야별 투자 및 일자리 창출을 목적을 하고 있다. 스마트 그리드는 한국판 뉴딜의 최대 핵심사업인 '지역균형 뉴딜'에서 관심을 받고 있다. 소규모 지역에 전력을 자급자족할 수 있는 스마트 그리드 시스템인 '마이크로그리드'가 지역균형 뉴딜의 에너지망 구축에 최적이기 때문이다. 마이크로 그리드는 송배전에 의한 전력 손실과 고압 송전을 위한 인프라가 최소화되므로 그 자체로 탄소저감에 효과적이다. 정부는 한국판 뉴딜에 투입되는 160조 원 가운데 약 47%에 달하는 75조 원을 지역균형 뉴딜에 투입할 것이라 밝힌 바 있다.

 

 

[자료 6. 한국판 그린 뉴딜 주요 내용]

출처 : 기획재정부

 

맺음말 

 지금까지 전반적인 스마트 그리드에 대한 분석과 활용 현황에 대해 알아보았다. 전 세계가 탄소제로, 탄소중립을 외치고 있는 와중에  탄소중립을 위해 우선 언급되는 방법은 ‘에너지 절약’으로 이와 관련해 다양한 방안들 중 하나인 ‘스마트 그리드'가 주목을 받고 있는 상황이다. 또한 위에서 언급했듯이 스마트 그리드는 한국판 뉴딜에서 주목받는 시스템이다. 하지만 국내에서는 2004년부터 산학연구 기관과 전문가들을 통해 스마트그리드 관련 기술을 개발해왔지만 개발 17여 년이 지난 지금도 마이크로 그리드 및 스마트 그리드가 아직 한국 대중의 일상에 자리를 잡았다고 말하기는 어렵다. 그 이유는 바로 '저렴한 한국의 전기료'때문이다. 우리나라의 전기료는 다른 국가에 비해 가정용도 산업용도 모두 저렴한 편이다.

평소 전기를 저렴하게, 편리하게 이용할 수 있다는 점은 큰 장점이지만, 마이크로 그리드의 상용화에서는 오히려 한계점으로 작용한다. 마이크로 그리드 구축을 위한 투자비용에 비해 이익을 내기 어려운 상황인 것이다. 하지만 이익을 내기 어렵다고 스마트 그리드의 추진을 멈춰서는 안될 것이다.  전 세계적으로 탄소중립을 추진하는 만큼, 환경 이슈에 발맞춰 신재생에너지 및 마이크로그리드, 스마트그리드로 변화가 필요하다. 지금은 스마트 그리드의 미래를 위한 초기 단계이기 때문에 정부, 관련 기업들, 관리자들과의 협업이 필요할 것이다.

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'스마트 그리드' 에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "스마트 그리드 보안문제 어디까지 해결되었을까?", 13기 정수인, 14기 윤재성, 15기 김수연, 16기 이지현, 16기 이지윤, https://renewableenergyfollowers.org/m/2807

 

2. "스마트 그리드(지능형 전력망)?", 14기 이한주, https://renewableenergyfollowers.org/m/2676

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참고문헌

1) 김경택, "비츠로테크, 글로벌 '탄소중립' 선언에 수혜 주목…스마트그리드 핵심설비 美 등에 공급", 매일경제, 2020.11.13, https://www.mk.co.kr/news/stock/view/2020/11/1168275/

 

2) 심민규, "스마트 그리드( 스마트 에너지)의 스마트 시티에의 통합에 대한 문헌 연구", 한국전자거래학회, 2020.02

3) 오기택, 윤성욱, " 스마트 그리드 활용사례 연구", 대한전기학회, 2020.07

4) 조해진, "[2021 전기산업대전] 스마트그리드 축소판 ‘마이크로그리드’…韓 상용화가 어려운 이유", 산업일보, 2021.04.13, http://www.kidd.co.kr/news/221780

 

5) 진윤선, 배정효, "스마트 그리드 추진 동인 및 기술 동향 분석", 대한전기학회, 2020.10

6)한국동서발전, 한국동서발전 공식블로그, " 그린 뉴딜과 함꼐하는 제 2의 전기 혁명 스마트 그리드!", 2020.10, https://blog.naver.com/iamewp/222121234731

 

7)한국 스마트 그리드 사업단, "스마트 그리드 알아보기",  https://www.smartgrid.or.kr/

출처: https://renewableenergyfollowers.org/3392 [대학생신재생에너지기자단:티스토리]

 

[참조] [2021 전기산업대전] 스마트그리드 축소판 ‘마이크로그리드’…韓 상용화가 어려운 이유

韓의 저렴한 전기료…마이크로그리드 투자 대비 이윤 높지 않아 ‘비용’적 한계 가져

기사입력 2021-04-13 07:02:53

 

 

[산업일보]

기후 위기의 도래는 전 세계가 탄소제로·탄소중립을 외치게 하는 도화선이 됐다. 탄소중립을 위해 우선 언급되는 방법은 ‘에너지 절약’이다. 이와 관련해 다양한 방안들이 언급되고 있는 가운데, 친환경 ‘스마트그리드(Smart Grid)’가 많은 주목을 받고 있다.

 

국내에서는 2004년부터 산학연구 기관과 전문가들을 통해 스마트그리드 관련 기술을 개발해왔다. 특히, 2009년 제주 스마트그리드 실증단지를 시작으로, 기후변화 대응과 에너지효율 향상, 신성장 동력 창출 등을 목표로 하는 스마트그리드가 본격 추진되기 시작했다. 이후 신재생에너지의 필요성과 함께 에너지 신산업의 플랫폼으로 마이크로그리드가 대두됐고, 도서지역 및 대학 캠퍼스, 군부대 등에 마이크로그리드를 구축하는 등 스마트그리드를 향한 발걸음을 이어가고 있다.

 

그러나 추진 10여 년이 지난 지금도 마이크로그리드 및 스마트그리드가 아직 한국 대중의 일상에 자리를 잡았다고 말하기는 어렵다.

 

한국의 마이크로그리드 동향과 관련해, 지난 7일부터 9일까지 서울 코엑스에서 산업통상자원부 주최, 한국전기산업진흥회·한국스마트그리드협회·코엑스·한국전력공사 등의 공동주관으로 개최된 ‘2021 한국전기산업대전(SIEF), 발전산업전(PGK), 한국스마트그리드엑스포(KSGE)’(이하 2021 전기산업대전)에 참가한 전력산업 관계자들의 이야기를 들어봤다.

 

스마트그리드의 축소판, 마이크로그리드란

스마트그리드는 정보통신기술(ICT)을 접목한 차세대 전력망을 말한다. 기존의 전력망은 ‘발전-송전·배전·판매’ 단계로 이뤄져 공급자 중심의 단방향 전력망을 구성했으나, 스마트그리드는 대규모 발전소 위주의 중앙집중형 전력 공급방식에서 탈피해 분산 에너지원으로 에너지의 공급과 수요를 관리하는 방식이다.

 

특히, 태양광, 풍력, 수력, 지열 등과 같은 신재생에너지 및 ICT 접목 등을 통해 전력 생산과 소비 정보를 양방향·실시간으로 주고받을 수 있다. 이를 통해 확보한 전력 정보를 이용하면 각종 환경이나 상황에 맞춰 에너지 이용효율을 최적화할 수 있을 뿐만 아니라, 남는 전력을 ESS에 저장해 개별적으로 판매하거나 부족할 경우 구매도 가능하다.

 

이러한 스마트그리드를 소규모, 소지역의 특성에 맞게 적용한 시스템을 마이크로그리드(Microgrid)라고 부른다. 스마트그리드의 축소판이라고 볼 수 있다.

 

정문식 한국스마트그리드협회 본부장은 “산업단지라든지 병원, 대학 캠퍼스 등의 유틸리티에서 시행되는 마이크로그리드가 가장 작은 형태라고 할 수 있다”며 “소규모의 시골, 소도시 단위, 조금 더 커지면 섬까지도 규모를 확장할 수 있는데, 유틸리티 단위의 마이크로그리드들이 만들어지고, 연결되면 국가 단위의 스마트그리드 생태계가 이뤄질 수 있다”고 마이크로그리드의 의의를 설명했다.

 

국내에도 몇몇 도서지역이나 서울대학교 등이 마이크로그리드 사례로 언급되고 있지만, 유럽이나 일본 등에서 신재생에너지와 연계한 마이크로그리드가 우리나라보다 활발히 운영 중이다. 유럽은 소규모 지역사회를 위해, 일본은 지진과 같은 자연재해에 대비하기 위해서다.

 

이와 관련해 LS산전(주) 전력연구소 김영국 박사는 “유럽이나 일본은 우리나라보다 전기료가 비싸다”라고 포인트를 짚으며, “유럽이나 일본은 전력회사들이 민간화돼 있기 때문에 마이크로그리드를 운영하면 비용 절감효과를 크게 느낄 수 있을 것”이라고 말했다.

 

사진=(상단 좌측) 정문식 한국스마트그리드협회 본부장, (상단 우측) 홍승표 (주)아이티맨 과장, (하단) 김영국 LS산전(주) 전력연구소 공학박사 및 저압개폐기연구팀 매니저

 

한국의 마이크로그리드 상용화, 관건은 ‘비용’

김 박사의 말처럼 한국의 전기료는 다른 국가에 비해 가정용도 산업용도 모두 저렴한 편이다. 평소 전기를 저렴하게, 편리하게 이용할 수 있다는 점은 큰 장점이지만, 마이크로그리드의 상용화에서는 오히려 한계점으로 작용한다.

 

김 박사는 “과거에는 REC(Renewable Energy Certificates)가 있어서 생산한 전력을 비싸게 판매할 수 있었는데, 이 제도가 일몰됐다”며 “한국은 전기료가 저렴하기 때문에 마이크로그리드 구축을 위한 투자비용에 비해 이익을 내기 어려운 상황”이라고 밝혔다.

 

마이크로그리드 전력 데이터 수집·분석 등 시스템을 개발하는 ㈜아이티맨의 홍승표 과장 역시 “한국에서는 아직 마이크로그리드가 큰 이득이 안 된다”고 동의했다. 홍 과장은 “마이크로그리드 구축비용을 수익으로 회수하려면, 짧게는 5~10년이 있어야 회수가 가능하다고 본다. 이 기간도 전력 거래가 제도적으로 마련이 됐을 때의 이야기”라고 미진한 제도와 비용적인 부문의 한계를 지적했다.

그러나 국내 시장과 달리, 해외에서는 선진국뿐만 아니라 동남아시아 등 섬이 많은 지역처럼 마이크로그리드가 필요한 곳이 많다. 홍 과장은 “마이크로그리드가 필요한 해외로의 진출을 위해 국내 산업단지 등을 통한 실증 데이터를 수집하고 있다”고 말했다.

홍 과장이 언급한 해외 진출 가능성과 더불어, 김 박사는 마이크로그리드 추진을 멈추지 말아야 하는 이유에 대해 ‘탄소중립’을 언급했다. 전 세계적으로 탄소중립을 추진하는 만큼, 환경 이슈에 발맞춰 신재생에너지 및 마이크로그리드, 스마트그리드로 변화가 필요하다는 것이다.

 

김 박사는 “최근 ESG 경영 같은 환경 이슈가 많아졌고, 탄소세 등 이슈가 신규로 발생하면 마이크로그리드 관련 상황이 바뀔 수 있다”며 “지금의 마이크로그리드는 미래를 위한 초기 단계다. 신기술이 많아 법 정비가 덜 된 부분이 있다. 정부와 관련 사업자, 관리자가 함께 고민해야 할 시점이 올 거라고 본다”라고 전망했다.

 

[참 조]

https://smartgrid.or.kr/sub05/sub02.php

사이트명

SG소개

스마트그리드(지능형전력망) 소개

정의｢지능형전력망의 구축 및 이용촉진에 관한 법률｣ 제2조 (정의)

2.“지능형전력망”이란 전력망에 정보통신기술을 적용하여 전기의 공급자와 사용자가 실시간으로 정보를 교환하는 등의 방법을 통하여 전기를 공급함으로써 에너지 이용효율을 극대화하는 전력망을 말한다.

 

개념

• ICT 기술을 이용한 실시간 데이터 수집, 통신, 제어 등의 양방향 운영을 통한 전력 수요와 공급을 최적화하는 전력망

지능형전력망 개념도

구성요소

1(전력망) 재생에너지 통합관제시스템과 같은 실시간모니터링 시스템, 자동 제어·관리 시스템 구축 등 IT기반 전력시스템

2(시장·제도) 양방향 통신 및 통합 전력 데이터를 활용할 수 있는 실시간 요금제도와 新서비스 시장

3(데이터) 에너지 효율 극대화를 위한 공급자, 수요자, 중개사업자와 시장운영자 간의 실시간 데이터 교류 및 분석

4(인프라) Advanced Metering Infrastructure(AMI)*, Phasor Measurement Unit(PMU)** 등 데이터 측정장치, 에너지관리 시스템(EMS), 에너지저장장치(ESS), 전기차 충전소 등 지능형전력망 기반 인프라

   * 에너지사용량을 실시간으로 검침하고 통신할 수 있는 지능형 계량 인프라

  ** 측정 시각이 동기화된 전압, 전류 등의 데이터를 측정할 수 있는 기기

 

스마트그리드 구축에 따른 이점

• 양방향 전력정보 교환을 통하여 합리적 에너지 소비를 유도하고, 고품질의 에너지 및 다양한 부가서비스 제공
• 신재생에너지, 전기차 등 청정 녹색기술의 접목•확장이 용이한 개방형 시스템으로 산업간 융•복합을 통한 신비지니스 창출 가능

 

 

3. 스마트그리드 보안 문제 어디까지 해결되었을까?

 

13기 정수인, 14기 윤재성, 15기 김수연, 16기 김지현, 16기 이지윤

 

[그림 1. 스마트그리드 유토피아]

출처 : 스마트 그리드 보안 진단, 데일리시큐

   스마트그리드(Smart Grid, 지능형전력망)란 기존의 ‘발전-송전-배전-판매’의 단일 단계로 구성된 기존의 전력망에 ICT 기술이 결합된 지능형 전력기술로, 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 에너지 사용정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화 시켜주는 기술이다. 그리고 스마트그리드 유토피아는 핸드폰으로 전기요금이 가장 싼 시간대를 알아보고 현명하게 전기를 사용하는 시대로, 스마트그리드 기술의 보급이 이루어진다면 아마 곧 우리의 모습이 될 것이다.

 

 스마트그리드 기술은 사용자의 편리성과 정보의 신뢰성을 높여주는 동시에 전력 공급의 안정성과 공급-수요의 불균형 해소가 가능하며 효율적인 에너지관리를 통한 에너지 효율화와 에너지 절감을 통한 저탄소 국가 실현, 경제성장동력 등 국익을 도모할 수 있다.

 

   하지만 스마트그리드는 물리적 공격, 악천후, 사이버공격, 전자기파, 지자기 폭풍 등 다양한 차원에서의 위협과 취약점이 존재한다. 그중에서도 사이버 공격에 대한 우려가 가장 높은데, 그 이유는 스마트그리드가 폐쇄망인 기존 전력망과는 달리 개방형 구조를 기반으로 하기 때문이다. 또한 앞서 말했듯 스마트그리드는 전력사용의 효율성을 높이기 위한 수용자와의 정보교환이 증가하고, 고객 편의를 위한 수요반응(DR), 지능형 검침(AMI) 등 새로운 전력서비스를 제공하지만, 이 때문에 사이버 공격의 위협 가능성이 높아졌다. 한국정보보호학회에서 발행한 ‘AMI 공격 시나리오에 기반한 스마트그리드 보안 피해비용 산정 사례’에 따르면 전국에 보급된 스마트 미터가 200만 개이고, 그중 금번 공격으로 인해 피해를 입은 스마트 미터는 전체의 10%이다. 피해를 입은 스마트 미터 전량을 교체하는 것을 포함한 5가지 가정을 세웠을 때, 1회 손실 비용은 총 371.9억 원으로 절대 무시할 수 없는 규모의 비용이 발생한다.

 

   심지어 여러 기기들과 연동되어 있어 보안의 취약성이 발견되면 많은 경제적 피해사례가 발생할 것이다. 개인 정보가 유출 되는 문제뿐만 아니라 단순한 시스템 해킹만으로도 도시가 마비될 수 있다. 최근 사이버 공격 트렌드를 살펴보면 사이버 공격은 지금보다 더 큰 위협으로 작용하여 국가 안보적인 문제로까지 발전할 것으로 보인다. 따라서 스마트그리드 상에 전송되는 데이터의 보안은 안전한 스마트그리드 유토피아가 되기 위한 가장 기본적인 사항이라고 할 수 있다.

 

스마트그리드의 정보 보호 목표와 구성 요소

   스마트그리드 정보 보호의 목표는 안전한 스마트그리드 이용 환경을 조성하는 것이다. 이를 위해 우선은 보안 체계가 구축되어야 하며, 동시에 기술적, 법적, 제도적 보호 대책 또한 마련되어야 한다. 보안의 필수 구성요소로는 기밀성, 무결성, 가용성, 인증, 부인방지, 접근제어 등이 있으며, 이를 실현하기 위해 업무 프로세스를 통제하고 관리하는 것을 정보 보호 관리 체계라고 한다. 정보 보호 관리 체계를 통해 스마트 그리드의 안정성과 신뢰성을 향상시켜 보다 체계적이고 지속적인 정보보호 운영체계를 유지할 수 있다.

[표 1. 보안 필수 구성요소]

출처 : 스마트 그리드 보안기술 동향분석 및 대응방안

   이론적으로는 앞의 내용처럼 기밀성, 가용성 등의 요소를 이용해서 안전성 개념을 정의하지만 이 내용들은 기존의 암호 알고리즘 및 컴퓨터 간에 정보를 교환할 때의 통신 규약인 프로토콜들에 국한되어 있다. 앞으로는 새로운 프로토콜 및 새로운 공격자의 행위가 나타날 것이며, 새로운 형태에 대해서는 예측할 수 없기에 무엇이 안전한가에 대한 정의는 계속 연구를 진행해야 한다. 또한 스마트 그리드는 대표적인 융합 신기술에 해당하여, 융합했을 때 발생할 수 있는 위협 요인과 새로운 공격 형태, 그리고 각종 보안 사고들도 함께 예측하여 보안 체계를 강화해야 한다.

 

스마트 그리드에서의 보안 위협 요인

   그렇다면 스마트 그리드의 보안을 위협하는 요인은 어떤 것들이 있을까? 스마트그리드에서의 보안 위협 요인은 3가지로 나타낼 수 있다.

   첫 번째는 제어 시스템 위협이다. 이는 스마트 미터기(AMI)에 정교한 공격이 발생한 경우이다. 스마트 미터기에 보안 기능이 제대로 갖춰지지 않는다면, 해커들이 직접적으로 스마트 계량기 램을 공격하고 쉽게 계량기를 없애거나 통제할 수 있게 된다. 만약 어느 정도의 보안 기능을 갖췄더라도 별도의 도구를 이용해 정보를 빼낼 수도 있다. 이와 같이 해커가 스마트 계량기 프로그램에 접속하게 되면, 계량기와 부착된 다른 장치에도 공격 웜이나 다른 멀웨어 등 악성코드를 확산시킬 수 있다. 악성코드를 삽입하여 감염시킨 좀비 PC를 통해 대상 컴퓨터에 동시 접속을 요청함으로써 시스템을 마비시키는 DDoS 공격을 할 수 있는 것이다. 즉 해커가 공격 거점을 확보하면, 연결되어 있는 네트워크를 통해 스마트 그리드 전체 시스템을 공격할 수 있게 된다. 이는 작게는 개인적 피해를 일으킬 수 있지만, 크게는 대규모의 정전 사태로 인한 국가 재난으로도 이어질 수 있다.

   실제로 전력분야의 사이버 침해 사고로 인한 대규모 정전 사태 및 국가적 피해는 과거서부터 지속되어왔다. 1999년 6월에 미국 워싱턴 주에서 운영 중인 제어시스템의 데이터베이스가 사이버 해킹으로 인해 다운되었고 올림픽 가솔린 파이프라인이 폭발하여 대규모 피해가 발생하였다. 2007년 브라질에서는 해킹으로 인한 대규모 정전사태가 벌어져 약 700만 달러의 피해를 입었다. 국내의 경우, 2009년 7월에 DDoS 공격으로 11만 대 이상의 PC가 악성 코드에 감염되는 대규모 사이버 공격으로 인해 500여 억 원의 경제적 피해가 발생한 적이 있다.

   미국 경제학자 스콧 버그는 동시다발적인 사이버 공격으로 전력망이 마비되어 정전이 계속될 경우 나타날 현상을 단계별로 구분했다. 1단계는 정전기간 1일째로 국민의 불편함 야기, 2단계는 정전기간 3일째로 생필품 사재기(상점 물건 바닥) 및 각종 기기 동작 불능, 3단계는 정전기간 10일째로 인구 대이동이 일어나며 사상자 발생의 시작, 4단계는 정전기간 3개월째로 국민 폭동과 재앙수준의 피해가 발생한다고 한다. 실제로, 1977년 뉴욕에서 25시간 동안 정전이 계속되었을 때 상점 1700여 곳이 약탈당하고, 4천 명이 체포되었으며 1억 5000만 달러의 재산 피해가 났었던 사례도 있다. 이와 같이 사이버 공격은 국가적 재난으로 연결되어 굉장히 심각한 피해를 초래할 수 있다. 앞으로 스마트 그리드가 주요 전력망이 된다면 사이버 침해 사고의 위험성은 꼬리표처럼 따라다닐 가능성이 크다.

 

   두 번째는 네트워크 위협이다. 인터넷 망과 연동되는 점을 이용하여, 인터넷의 보안이 취약한 부분 및 제어시스템으로 침투할 수 있다. 계량기를 포함한 스마트그리드에서 사용하는 다양한 IOT 기기들은 개발 및 경제성 등에 우선순위가 밀려 보안이 취약한 편이다. 또한 이 기기들은 인터넷에 연결되어 원격으로 제어 가능하다. 이러한 특성은 해커들이 계량기의 무선 네트워크 장치를 이용해 계량기에 침투할 수 있는 여건을 조성한다. 그리고 앞에서 언급한 것처럼 제어시스템을 공격한 후에는 스마트그리드 시스템 전체의 공격도 가능해진다.

   인터넷 접속을 이용한 대규모 사이버 공격도 이미 발생한 적이 있다. 2016년에 발생한 미라이(Mirai) 봇넷(인터넷에 연결되어 있으면서 외부의 원격 제어 공격을 당한 여러 컴퓨터들의 집합)사건이다. 이 당시 미라이 봇넷은 보안이 취약한 CCTV나 IP 카메라와 같은 IOT 기기를 해킹하여 DDoS 공격을 했다. 해커가 본인의 추적을 피하기 위해 악성코드를 온라인에 공개하였고 이 공격은 릴레이로 이어졌다. 이 공격으로 미국 동부 해안 지역의 인터넷 접속이 불통이 되기까지 했다. 하나의 악성코드가 공격력이 강할 수 있었던 이유는 각 기기들의 서버가 인터넷에 다양하게 분산 및 연결되어 있었기 때문이다. 스마트그리드는 다양한 기기들이 인터넷을 이용해 복합적으로 연계되어 있는 전력망이다. 만약 각 기기들의 보안이 제대로 갖추어지지 않는다면, 기기들이 복합적으로 연계되어 있는 만큼 엄청난 피해가 발생할 것이다.

 

   세 번째는 소비자 보안 위협이다. 스마트 그리드에 저장된 각 가정의 에너지 사용 정보를 통해 소비자의 개인정보가 노출되는 피해가 생길 수 있다. 지금까지는 대중들의 에너지 소비 데이터에 대한 우려가 크게 없었다. 그 이유는 현재 에너지 소비 데이터를 얻기 위해서는 각 가정 혹은 건물에 직접 방문하여 물리적으로 전기계량기로부터 데이터를 직접 취득해야 했고, 그 데이터는 한 달이라는 한정된 기간의 에너지 소비 정보만을 알려줄 뿐이었다. 하지만, AMI(스마트 미터기)의 경우 우리의 실시간 에너지 소비 정보를 제공하여 개인의 생활 패턴을 고스란히 보여준다. 에너지 소비에 따른 개인 정보 수집 및 이용은 스마트 그리드의 운영에 있어서 필수요소라고 할 수 있다. 다만 이러한 개인 정보들이 전력공급 이외의 목적으로 사용되었을 때, 사생활 침해 문제 발생이 우려된다. 

   스마트그리드의 사생활 보호 문제를 담당하고 있는 미국의 사이버보안 태스크포스팀에 의해 수행된 개인정보 침해 영향평가(privacy impact assessment, PIA)에 따르면 개인정보 유출에 대한 많은 우려와 관련 문제들이 제기되고 있다. 하지만, 개인 사생활 침해 문제는 아직 충분히 알려져 있지 않으며, 스마트 그리드와 관련 있는 정보 수집기관의 사생활 침해 관련 절차 및 정책 등이 갖추어지지 못한 상태다.

   스마트 그리드 참여자의 과도한 정보 수집이나 부적절한 정보의 사용과 같이 본래의 수집 목적을 벗어나는 행위를 예방하려면 올바른 개인 정보를 활용을 위한 조치가 필요할 것이다. 이를 위해 스마트그리드의 사생활 침해와 관련된 정책, 표준, 절차 및 기술적 요소에 대해서 갖추어 나가야 한다. 또한 개인 정보의 소유권은 누구이며, 어떤 데이터를 어떤 약속으로 공유하고 활용할 수 있을지에 대해서도 고민해보아야 한다.

 

AMI(스마트 미터) 기술과 보안

   스마트 그리드 기술은 AMI, 네트워크망, 데이터베이스 등으로 구성되어 있다. 스마트 그리드의 주요 기술 중 하나인 AMI(Advanced Metering Infrastructure, 스마트미터기)는 양방향 통신이 가능한 지능형 전력계량기이다. AMI는 무선 등의 통신망과 연결되어있어 전기 사용량과 시간대별 요금 정보 등의 데이터를 수집해서 양방향으로 제공한다. 또한, 소비자가 전기 사용량과 예상 요금을 실시간으로 알 수 있다. 스마트그리드 전체 시스템의 보안을 위해서 AMI의 보안은 반드시 갖춰져야 한다. 앞에서 언급한 AMI의 양방향 특성은 사이버공격을 받는 요소가 되기 때문이다. 이에 대한 자세한 설명은 다음과 같다. 

   첫 번째, 양방향 통신기술의 사용으로 불법적인 데이터 위, 변조의 공격으로 전력 요금을 조작하여 금전적 피해를 입히는 개인적 피해가 일어날 수 있다. 두 번째, 전력시스템의 사이버 보안 위협 요소가 증가할 수 있다. 스마트미터가 전력 공급자와 소비자 사이에 양방향 통신을 사용하게 되면서, 스마트 미터에서 운영센터로의 통신 경로가 생성된다. 이때 생성된 통신 경로로 스마트 그리드 운영센터부터 송·변전 시스템 등의 전력시스템에 대한 사이버 보안이 위협받게 된다. 이와 같이 AMI는 소비자 측에서 스마트 그리드 시스템으로의 접근 가능한 지점의 증가로 보안 위협요소를 증가시키며, 안전한 스마트 그리드의 운영을 위해서 AMI의 보안을 강화해야 한다.

 

한국형 스마트 그리드 보안 기술의 현황

   한국형 보안 기술은 오랜 시간 동안 단위 제품 위주로 시장이 발전되었기에 전체적인 보안기술에 취약하다. 단위기술 개발을 통해 쌓여온 역량이 적절하게 활용되기 위해서는 총체적인 보안 모델 개발이 필요하다. 또한, 스마트 그리드 기술의 경우 AMI, 네트워크망 등 여러 가지 기기로 구성이 되어 해커들의 침투 경로가 다양하게 분포되어있다. 따라서 모든 공격을 사전에 방지하는 것이 어렵다. 그러므로 스마트 그리드의 피해 사례와 여러 요소들을 조사하고 피해가 큰 위험 유형부터 대처 방안을 세워두어야 한다.

 

   그렇다면 한국형 스마트 그리드의 보안 문제를 해결하기 위해 관련 업계에서는 어떻게 대처하고 있을까? 스마트그리드 기술은 초기에 도입되었을 때까지만 해도 암호화가 적용되어 있지 않아 보안성이 매우 취약했다. 관련 업계는 이러한 보안 문제를 해결하기 위해 AMI용 모뎀에 KCMVP(암호모듈검증)을 인증받은 암호모듈칩을 적용하고 있다. 암호모듈이란 암호, 난수 생성, 해시, 전자서명, 소수 판정, 인증 등의 암호기능을 수행하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어의 총칭이다. 이는 기기의 암호화를 통해 제삼자가 접근하는 것을 차단할 수 있어 스마트그리드 보안 문제의 방안으로 이용되고 있다.

 

   암호모듈 개발과 적용에 힘쓰고 있는 기업들로는 한국전력공사, 한국조폐공사, 키페어가 있다. 한국전력공사의 경우, 2017년 11월에 암호모듈 KEPCOCF V1.0을 개발하여 KCMVP를 획득했다. 그 이후 2018년 하반기부터 원격으로 양방향 소통이 가능한 지능형 검침 인프라 AMI(Advanced Metering Infrastructure)에 KEPCOCF V1.0와 더불어 타사 KCMVP 암호모듈을 도입하기 시작했고 2018년 11월 기준 약 400만 대에 이를 것으로 예상되었다. 2018년 10월 31일에는 한국조폐공사가 암호모듈 KShell42 Crypto V1.0을 자체 개발하여 KCMVP를 인증받았고 암호 알고리즘 서비스를 통해 정보 보안이 필수적인 IoT와 스마트 미터링에 적극 활용할 것을 계획했다. 공기업뿐만 아니라 보안 전문 스타트업 기업인 키페어도 한국조폐공사와 같은 날에 KCMVP를 획득했다. 키페어는 범용 KSE100B와 어드밴스 타입 KSE300B를 동시에 인증받았다. 한국조폐공사와 키페어는 각각 자체 개발한 암호모듈을 가지고 한전의 AMI용 모뎀 입찰에 참여하고 있다. 암호모듈 검증을 받은 한국전력연구원, 한국조폐공사, 키페어 이 세 업체가 AMI 모뎀 사업에서 AMI 제조사들의 선택을 받기 위해 경쟁하는 상황인 것이다.

   이렇게 암호모듈 시장 경쟁이 점차 활발해지고 있는 가운데, 암호모듈이 스마트그리드의 보안문제를 어느 정도 해결할 수 있을까? 이에 관해 한전 관계자는 KCMVP를 획득한 암호 모듈칩을 적용한다면 최상의 보안을 유지할 수 있다고 주장했지만 학계에서는 한전과 다른 입장을 표명하고 있다.

 

   첫째, 한전의 암호모듈 KEPCOCF V1.0은 한국조폐공사와 키페어의 Secure Element기반 암호모듈과는 다르게 난수 생성기와 키를 저장하는 보안 메모리가 없기 때문에 여전히 보안이 취약할 가능성이 크다는 것이다. 한전의 암호모듈은 난수 생성을 위한 초기 값인 Entrogy Input을 암호화된 채로 외부로부터 공급받아 한전 암호모듈 내에 탑재된 난수 생성기를 이용하여 난수를 생성한다. Key에 관해서는 한전 PKI(Public Key/Private Key 알고리즘의 집합)에서 만들어진 전자서명용 개인키와 공개키를 암호화하여 메모리에 저장되는 구조다. 만일 비밀 키를 모른다면 메모리를 해킹해도 정보를 알 수 없다며 한전 측은 위의 암호모듈 구조를 통해 보안 안정성을 확보했다고 답변했다. 하지만 학계에서는 한전이 암호화된 Entrogy Input으로 난수를 생성한다 하더라도 Entrogy Input 자체를 암호화하기 위한 난수가 필요하기 때문에 그 난수를 어떻게 생성해야 하는가 라는 모순이 발생한다고 주장한다. 또한 전자서명용 개인키와 공개키를 암호화하여도 복호화하는 쪽의 비밀 키가 플래시 메모리에 평문 형태로 저장되므로 안전성이 떨어진다고 지적했다.

 

   두 번째로는 암호모듈의 한계점을 찾아내기 위한 모의해킹을 전혀 실시하지 않아 점점 업그레이드되는 해킹 기술에 대응하기 위한 노력이 부족해 보인다는 점이다. 한전 측은 취약점을 위한 시뮬레이션을 실행하지 않은 이유에 대해 KCMVP을 획득하여 취약성까지 검증받은 것이라고 답변했다. 향후 시뮬레이션 실행에 관해서 2019년 한전 PKI 구축이 완성된 후 국정원에서 AMI 암호 키 보안 관리를 점검하고 취약점을 진단할 것을 덧붙였다. 그러나 KCMVP를 인정받았다고 해서 암호모듈에 관해 벌어질 모든 보안 문제로부터 벗어난 것은 아니다. 보안기술이 발전하는 만큼 그 이상으로 해킹기술 또한 발전하기 때문이다. 따라서 해킹 시뮬레이션과 취약성 검증은 지속적으로 실행되어야 하며 이를 위해 관련 부처와 업계들이 협력할 필요가 있다.

 

   또한 산업통상자원부의 계획 이외에 더욱 구체적으로 보안문제를 뒷받침할 스마트 그리드 사업의 전반적인 로드맵이 미약하다는 것도 보안 문제 해결에 걸림돌이 된다. 미래에 갑작스럽게 닥칠 보안 위기에 어떻게 대응해야 할지 미리 방책을 짜고 있어야 스마트 그리드 산업의 안정성을 확보할 수 있다. 이를 위해서 가장 먼저 암호모듈로 보안 문제가 쉽게 사라질 것이라는 안일한 태도에서 벗어나야 할 것이다. 스마트 그리드에 관련된 기업들과 정부기관이 합심하여 지능형 전력망 및 보안 이슈에 대한 신규 사업을 구축하고 보다 장기적이고 구체적인 계획을 통해 연관된 산업을 육성하여야 한다.

 

스마트그리드 보안정책

   길이 없다면 아무리 좋은 차가 있더라도 소용이 없는 것처럼, 스마트 그리드 보안에 대한 법과 제도가 없다면 아무리 좋은 기술이 있더라도 활성화하기 어려울 수 있다. 그렇기에 앞서 소개한 보안 기술들을 뒷받침해줄 법과 제도의 마련이 필수적으로 요구된다.

   스마트그리드는 전력IT 10대 기술개발 과제로 선정되어 2005년부터 9년간 배전지능화, 지능형 송전, 마이크로그리드, AMI 등에 2,532억 원을 지원받았다. 이러한 경제적 지원을 바탕으로, 2009년부터 국가단위 스마트그리드 구축계획(2009년)을 시초로 스마트그리드 국가로드맵(2010년 1월), 지능형 전력망의 구축 및 이용촉진에 관한 법률(2011년 05월), 제1차 지능형 전력망 기본계획(2012~2016년)을 수립하였다. ‘지능형 전력망의 구축 및 이용촉진에 관한 법률’을 통해 스마트그리드 산업을 체계적으로 육성하기 위한 법적 근거를 마련하였고, 이후 ‘제1차 지능형 전력망 기본계획’을 시행하여 7대 광역권별 거점도시 구축을 목표로, 전략목표, 제도개선·시장 창출·기술개발·기반조성 등 4대 부문의 16개 정책과제를 제시하였다.

[표 2. 스마트그리드 5대 분야별 보안기술 로드맵]

출처 : 안전한 스마트그리드 구축 및 활용을 위한 법제도 개선방안

   그 중에서도 2010년 1월에 발표된 스마트그리드 국가로드맵에서는 사이버 보안 분야에 대한 기술개발 실행 로드맵, 보안체계 구출 방안 내용을 담고 있다. 여기서 말하는 스마트그리드 보안체계 구축 방안이란, 스마트그리드의 안정적인 구축을 위한 보안 가이드라인을 마련하고, 국가단위 스마트그리드에 적합한 보안체계 구축을 지원하며, 스마트그리드 보안성 유지를 위한 보안 표준 마련 및 보안 인증제도를 운영하는 것을 말한다. 이후 2011년에 지식경제부에서 발간한 그린에너지 전략 로드맵에서도 스마트그리드 플랫폼 중에 하나로 스마트그리드 사이버 보안을 제시하였다. 이와 같은 스마트그리드 보안기술 개발 및 체계 구축을 위하여 보안 가이드라인을 마련하는 것이 필수적으로 요구되며, 국가단위 스마트그리드에 적합한 보안 체계 연구 및 구축 지원, 스마트그리드 보안기술 연구개발 및 적용, 스마트그리드 보안성 유지를 위한 보안 표준 마련 및 보안 인증제도 운영 등을 추진해야 한다.

 

   세계 최고 수준의 지능형전력망 정보보호 체계를 구축하겠다는 2011년의 정부의 목표와는 다르게 여전히 한국의 스마트그리드 산업과 보안기술은 정체되어있다는 평가를 받는다. 그 이유로는 공기업의 시장 장악, 현재의 보안 위협만 겨우 막을 수 있는 기술력 등 여러 복합적인 이유를 들 수 있지만, 이런 모든 문제가 발생하는 이유는 ‘정부의 소극적인 정책’에서 비롯되었다고 생각한다. 앞으로 정부는 스마트그리드 활성화를 위한 보안 기술력 향상과 보안 프로그램 보급을 위해 보다 적극적으로 정책을 제시해야 한다고 생각한다.

 

스마트그리드 유토피아로 향하는 길

   스마트그리드는 우리에게 새로운 미래를 꿈꾸게 해준다. 기존의 전력망에서는 불가능했던 것들이 스마트 그리드에서는 가능해질 것이다. 우리는 지금 전력망의 효율화, 저탄소의 실현, 경제성장 동력 증가 등 스마트 그리드가 가져다 줄 편익을 기대하고 있다. 하지만 그 편익 뒤에는 보안 위협이 기다리고 있다.

 

   앞으로 스마트그리드가 주요 전력망이 된다면, 사이버 공격의 위험성은 계속 존재할 것이며, 공격으로 인한 피해는 국가적 재난 수준까지 가능하다. 보안이 침해당했을 때 우리가 감당해야 하는 피해는 너무 막대하기에 스마트그리드의 보안은 절실하게 요구된다. 하지만 현재의 스마트그리드 보안 대책은 많이 부족하다. 스마트 그리드가 ICT 기술이 융합된 전력망인 만큼, 현재의 보안 위협의 수준에 대응하는 것을 넘어서서 미래의 보안 위협에도 대처할 수 있도록 준비해나가야 한다.

   그 준비의 일부로 각 기기와 시스템의 설계 및 개발 단계부터 정보 보호 대책을 마련해야하며, 시스템 개발 후에는 여러 가지 검사를 하고 전체 시스템을 연동했을 때의 시뮬레이션을 통해서 여러 번 검증해야 한다. 나아가 스마트 그리드의 한 부분을 차지하는 AMI를 포함한 다양한 기기의 각각의 보안도 중요하며, 개인 정보 보호를 위한 대책도 필요하다. 또한 스마트그리드의 보안과 관련해서 스마트그리드의 전체적인 체계를 세우고 상세 계획 세워나가는 등 제도적 뒷받침도 필요하다.

   스마트그리드가 보편적으로 사용이 되는 날에는 우리가 여태 마주하지 못했던 문제들을 만나게 될 것이다. 편리함과 안전성의 가치를 저울질 하고, 개인의 정보이용과 데이터가 누구의 소유인지도 고민해야 할 것이다. 아무리 효율적이고 경제적인 이익이 증가하더라도, 소비자들의 개인정보를 보호하지 못하고 사이버 공격으로부터 전력망을 보호하지 못한다면 스마트 그리드의 운영은 어려워질 것이다. 우리가 꿈꾸는 스마트그리드 유토피아를 맞이하고 싶다면 안전하고 신뢰성 있는 운영을 위해 지금부터라도 보안 기술과 제도들을 밀도 있게 구축해나가야 할 것이다.

 

< 참고문헌 >

1. 이철환 외 4명, 「한국형 스마트 그리드를 위한 정보보호 체계 및 대책」, Internet and Information Security 제 2권 제1호, 2011.05

2. 유성민 외 2명(KT융합기술원), 「스마트 그리드 보안기술 동향 분석 및 대응방안」

3. 「제2차 지능형 전력망 기본계획」, 산업통상자원부, 2018.8

4. 에너지경제연구원, 「안전한 스마트그리드 구축 및 활용을 위한 법제도 개선방안」,  지식경제부, 2012.2

5. 전효정 외 1명, 「AMI 공격 시나리오에 기반한 스마트그리드 보안피해비용 산정 사례」, 한국정보보호학회, 2016.6

6. 전용희, 「사물인터넷(IoT) 기반 스마트 그리드 보안 특성 및 쟁점 분석」, 정보보호학회지, 한국정보보호협회, 2014.10

7. 김화영, 「보안전문 스타트업 '키페어', 순수 국내 기술로KCMVP 암호모듈 인증」, 노컷뉴스, 2018.11.08.

https://www.nocutnews.co.kr/news/5057909

 

8. 김화영, 「한국조폐공사 "스마트카드칩 기반 암호모듈, 국내 최초 KCMVP 인증 획득"」, 노컷뉴스, 2018.11.07

https://www.nocutnews.co.kr/news/5057648

 

9. 길민권, 「[스마트 그리드 보안 진단] 정부, 산업활성화 의지 있나...공기업이 시장 장악...생태계 무너진다」, 데일리시큐, 2019.03.25

https://www.dailysecu.com/news/articleView.html?idxno=47444

 

10. 국경완,「스마트그리드의 미래, 화두는 'IOE'」, 에너지신문, 2019.01.07

http://www.energy-news.co.kr/news/articleView.html?idxno=61283

 

11. 이승윤,「스마트시티 IoT 보안, 각 영역별 엔드포인트 보안 구축 선행 필요」, CCTV뉴스, 2019.05.17

http://www.cctvnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=114171

 

12. 황정빈,「한전 AMI 모뎀사업 3파전…"첫 암호모듈칩 적용"」, ZDNet Korea, 2018.11.15.

http://www.zdnet.co.kr/view/?no=20181114204759

 

13. 윤경진,「'키페어' 보안칩 암호모듈 인증, 스마트미터기와 IoT기기 적용 예정」, 아주경제, 2018.11.08

https://www.ajunews.com/view/20181108142904553

 

 

 

 

http://www.energy-news.co.kr/news/articleView.html?idxno=61283

 

[참조]

스마트그리드의 미래, 화두는 ‘IOE’

• 기자명 국경완 국방부 국방통합데이터센터 통합관제실장 
•  승인 2019.01.07 22:20

 

[에너지신문]스마트그리드(Smart Grid)는 기존의 전력망(Grid)에 정보통신 기술(ICT)을 접목해 전력망을 지능화·고도화함으로써 고품질의 전력서비스를 제공하고 에너지 이용효율을 극대화하는 전력망을 말한다.

 

스마트그리드는 에너지효율 향상에 의해 에너지 낭비를 절감하고, 신재생에너지에 바탕을 둔 분산전원의 활성화를 통해 에너지 해외의존도 감소 및 기존의 발전설비에 들어가는 화석연료 사용 절감을 통한 온실가스 감소효과로 지구온난화도 막을 수 있게 된다. 4차산업혁명 시대에는 산업의 경계가 허물어지고 모든 것이 연결되는 초연결(hyper connectivity) 시대가 돼 더더욱 ‘전기’의 중요성이 강조되고 있다.

 

주요 구성요소로는 에너지저장시스템(ESS), 지능형 원격검침 인프라(AMI), 에너지관리시스템(EMS), 전기차 및 충전소, 분산전원, 신재생에너지, 양방향 정보통신 기술, 지능형 송ㆍ배전시스템 등으로 구성된다.

 

차세대 전력망인 스마트그리드를 구현하기 위해서는 다양한 분야에서 첨단 정보통신 기술을 바탕으로 한 기반이 구축돼야 한다. 먼저 전력망을 지능화해야(Smart Power Grid) 하고, 전력공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 전력 정보를 교환할 수 있도록 해야(Smart Place) 하며, 전력망과 전기자동차가 양방향으로 자유롭게 접속하는 시스템을 갖춰야(SmartTransportation) 한다.

이 글은 센서의 발달, IoT의 실현 등 배경 기술이 뒷받침되고 있는 시점에서 스마트그리드가 현실화되고 확산, 발전하는 양상을 보이고 있는 가운데 에너지 신산업의 중심에 있는 스마트그리드 관련 최근 동향 및 보안 이슈에 대해 살펴보고자 한다.

ESS로 전기 수급 위기 극복 및 효율적 에너지 사용 유도

에너지인터넷 혁명으로 변신 중…한국도 신규사업 추진해야

▲ 배전용일체형ESS.

◆한국 및 세계의 스마트그리드 동향은

현재 정부는 ESS 보급을 확대해 전기 수급 위기를 극복하고 효율적인 에너지 사용을 유도한다는 계획을 추진하고 있다. 2009년 12월 제주 스마트그리드 실증단지를 구축해 2MVA급 ESS를 개발해 현장에서 실증을 추진해 검증된 관련 기술 확보 및 산업현장과 대형 빌딩에 적용 가능한 에너지효율화 솔루션을 자체 개발해 보유하고 있다. 포스코 ICT는 2015년에 신안 팔금도에 신재생에너지와 연계한 ESS를 구축했고, 추자도를 에너지자립섬으로 만들기 위한 소규모 전력망인 마이크로그리드를 구축하는 사업을 추진한 바 있다.

 

현대차는 노후화된 전기차 배터리를 에너지저장장치(ESS)로 재활용하는 사업을 준비 중으로, 지난해 6월 글로벌 에너지 기업인 핀란드 바르질라와 전략적 파트너십을 맺었다. 아울러 현대제철 당진공장에서 아이오닉 일렉트릭, 쏘울 EV의 재활용 배터리를 기반으로 1MWh급 ESS 설비를 구축하는 실증 사업을 진행 중이다.

 

세계 ESS 시장은 각국 신재생에너지 정책을 기반으로 해 빠르게 확대되고 있는 추세다. 영국의 경우 태양광, ESS를 연계해 설치를 하면 세금 감면 혜택까지 주고 있으며, 미국 역시 ESS 의무 규정, 설치 지원금 제도를 만들어 신재생에너지 시장의 확대를 꾀하고 있다. 독일 BMW는 전기차 중고·폐배터리를 활용한 가정용 ESS를 제작해 현지 100가구를 대상으로 시범사업 중이며, 일본 닛산도 전력회사와 손잡고 중소형 ESS 실증 사업을 추진 중이다. 하지만 세계적으로 상용 제품은 아직 나오지 않은 상황이다.

 

현재 스마트그리드 구축 사업 중 가장 주목해야 할 부분은 AMI 설치이다. 선진국과 신흥국을 가리지 않고 전 세계적으로 AMI 구축과 스마트미터 보급이 활발히 진행되고 있다. AMI는 원격검침 모뎀을 설치해 양방향통신이 가능한 지능형전력계량시스템을 말한다. AMI는 스마트그리드를 구현하기 위한 핵심 인프라다. 스마트미터, 통신망, 계량 데이터관리시스템과 운영시스템으로 구성되고 스마트미터 내에 모뎀을 설치해 양방향통신이 가능한 지능형전력계량인프라이다.

최근 한국전력이 제안한 한국형 고속전력선통신(PLC: Power Line Communication)을 이용한 AMI 통신 규격이 국제전기기술위원회(IEC)로부터 최종 승인됐으며, 국제표준으로 공식 발간됐다. 한국형 PLC의 스마트미터 국제표준 등재는 한국형 고속 PLC 기반 AMI 기술의 대외 인지도를 높이고, 글로벌 시장 진출에 크게 기여할 것으로 예상된다.

 

HEMS는 에너지효율 향상 목표를 설정하고 이를 달성하기 위해 관리체제를 일정한 절차 및 기법에 따라 체계적이고 지속적으로 추진하는 전사적 에너지관리 시스템을 말하는 것으로 소프트웨어로 관리된다. 포스코건설은 부산 동래구에 오픈한 ‘동래 더샵’에 HEMS를 적용해 가구별로 에너지 사용 알림 및 지침을 제공해 에너지절감을 도와줘 가구 에너지 사용량을 실시간 확인할 수 있는 기능을 제공했다.

 

서울에너지공사는 ‘마곡지구 스마트에너지시티 조성계획’에 따라 마곡지구의 청사진을 제시하면서 도심에 분산된 대형 공공건물의 경우 주민센터 중심의 공공건물 에너지 자립 모델을 도입하고, 공동주택 대상으로는 지역밀착형 에너지관리시스템 도입을 추진한다.

스마트그리드 구축 시에 사이버-물리적 시스템의 취약점이 발생하면 많은 심각한 문제를 발생시킬 수 있다.

스마트그리드 기술을 가능하게 하는 주요 기술은 이전에 설명한 AMI라고 할 수 있다. AMI는 계량기 데이터를 전기공급업체에 무선으로 전송하기 때문에 현장 미터기 판독이 더 이상 필요하지 않을 뿐더러 언제 어디서나 전력 소비 및 가격 데이터를 실시간으로 수신할 수 있다. 그러나 데이터는 통신네트워크를 통해 이동하기 때문에 데이터 전송 중 탈취와 변조의 위험이 있다. 따라서 데이터 손상은 전체 사이버-물리적 시스템이 공급, 소비, 계량 및 청구의 과정에서 취약하다는 것을 의미한다.

시장조사 기업 파이크 리서치(Pike Research)는 현재의 스마트그리드 보안 상태를 가리켜 “혼돈에 가깝다”고 표현했다.

스마트그리드 분야의 선구자인 안드레 카발로는 스마트그리드 보안이 복합적인 문제라고 밝혔다. 그에 따르면 완벽한 보안을 위해서는 통신망 차단장치와 네트워크, 데이터센터, 그리고 애플리케이션이 필요하다고 말했다.

또한 카발로는 기존의 보안 상황에 대해 “애플리케이션 데이터센터로부터 발전시설로의 보안은 꽤 훌륭하지만, 통신망 종단장치에서부터 발전시설이나 데이터센터 사이의 보안은 아직 보완할 점이 많다”라고 지적했다.

 

◆“미래엔 소규모 분산 발전 시대 찾아올 것”

▲ HEMS를 적용해 가구별 에너지사용 지침을 제공하는 포스코건설의 '동래 더 샵'

 

스마트그리드의 미래는 과연 무엇일까?

여기에 대한 가장 정확한 대답은 아마도 최근에 화두가 되고 있는 IOE(Internet of Energy)가 아닐까 생각한다.

‘에너지혁명 2030’의 저자인 토니세바는 “센서, ESS, 전기자동차, 태양광, 빅데이터, 인공지능(AI) 등 6가지 기술이 기존의 에너지·교통 산업을 완전히 파괴할 것이다. 에너지인터넷 혁명은 이미 시작됐다”고 말했다. 그는 2017년부터 태양광발전이 기존 발전 방식을 압도하고, 2030년엔 전기차가 내연기관 자동차를 대체할 것이라고 했다. 그는 이런 변화를 이끌 6가지 기술로 센서, 에너지 저장, 전기자동차, 태양광, 빅데이터, 인공지능(AI)을 제시했다.

또한 라지트 가드 UCLA대 교수는 “세계는 신재생에너지를 활용하는 것을 넘어서 빅데이터와 스마트그리드(Smart Grid) 기술을 융합해 에너지효율성을 높이는 연구를 하고 있다"고 말했다.

 

이와 같이 과거 공기업이나 대기업은 경제성만 따지는 대규모 발전 산업을 했지만, 앞으론 소규모 분산 발전 시대가 올 것이다. 국내 기업도 이 같은 흐름을 인지하고 저마다 대처 방안을 찾고 있다. 하지만 여전히 정부의 장기 비전과 사업 환경의 변화를 지속적으로 요구하고 있다. 에너지 이용 효율을 극대화하기 위해 도입된 스마트그리드는 참여정부 시절인 2005년 ‘전력 IT 10대 기술개발 과제’로 선정된 후, 2012년에는 법률에 의해 ‘제1차 지능형전력망 기본계획’이 수립된 이후에는 에너지 신산업에 밀려 단어조차 생소할 정도로 축소됐다.

 

세계 기업들은 정신을 차릴 틈도 없이 ‘에너지인터넷 혁명’의 흐름에 올라타 변신을 시도하고 있다. 반면 우리나라 기업은 에너지 신산업과 관련해 정부의 장기 비전이 미흡해 여전히 불안해하고 있는 것도 부인할 수 없는 사실이다. 이를 극복하기 위해서는 제2차 지능형전력망 기본계획과 연계한 신규 사업을 시급히 편성해 추진하고 한전, 스마트그리드협회 등 유관기관과 공조를 통해 연계 산업들의 발전을 도모해야 할 것이다.

 

<이 기고는 한민족과학기술자네트워크(KOSEN Report)에 실린 글을 수정한 것입니다.>

 

[참조]

https://www.ajunews.com/view/20181108142904553

 

'키페어' 보안칩 암호모듈 인증, 스마트미터기와 IoT기기 적용 예정 | 아주경제

 

'키페어' 보안칩 암호모듈 인증, 스마트미터기와 IoT기기 적용 예정

윤경진 기자입력 2018-11-08 14:35

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이창근 키페어 대표[사진=키페어]

보안 전문 스타트업 업체가 ‘암호화 보안 모듈 검증(KCMVP)'을 인증받았다.
키페어는 지난달 31일 국가보안연구소로부터 스마트미터기, IOT 제품에 필수적인 보안 칩 'KCMVP'을 통과했다. 업계 최초로 범용 칩 KSE100B와 어드밴스 타입 칩 KSE300B를 동시에 인증을 받았다. 특히 SIM 타입 외에도 SOP 타입으로도 제공된다. 한국전력, 가스공사 등의 스마트 미터기 AMI 시스템에 우선 적용된다.

해당 보안 칩은 주요 암호 알고리듬 RSA, ESDA SEED등의 대칭키 암호, 공개키 암호, 해시 및 전자서명 등을 제공하고 인증받은 자체 난수 생성 모듈을 탑재했다.

저전력 설계로 30밀리와트(mW) 이하에서 구동한다. 슬립(대기) 모드를 지원해 계량기 전력 소모량을 줄인다. 보안 칩은 대부분 마이크로컨트롤러(MCU)와 접목해 스마트미터기와 다양한 사물인터넷(IoT) 기기에 적용이 가능하다.