분산 에너지 발전으로 새로워지는 스마트 시티
전 세계의 도시들은 이전 세대보다 훨씬 빠른 속도로 변화를 겪고 있다. 이 놀라운 성장으로 인해 산업인프라, 주택, 공공 안전 및 의료분야는 큰 도전과제에 직면하고 있다. 이러한 주요 과제를 해결하기 위해서 우선으로 전력 문제를 해결할 수 있는 안정적 에너지 그리드가 필요하다.
UL의 에너지 및 전력 기술 부문 수석 엔지니어 Ken Boyce는 “도시는 아이디어와 전기 두가지가 함께 있어야합니다. 이 두 가지가 충족되어야 스마트시티로 거듭날 수 있습니다.”라고 전했다.
그러나 혁신은 그 댓가가 따른다. 하나의 문제를 해결하는 동안 그로 인해 또 다른 문제가 발생하기도 한다. 스마트 그리드는 새로운 전력 기술의 사용을 가능하게 하고 도시 전력란의 도전 과제를 해결 할 수 있지만, 한편으로는 사이버 공격 등의 새로운 이슈를 발생시키기도 한다.
장점과 단점
전력 발전은 석탄, 핵 또는 수력 발전과 같은 대형 집중 발전소가있는 중앙 집중식 그리드에서 풍력, 태양 또는 천연 가스와 같이 분산 된 에너지 자원으로 구성된 발전소로 변화하고 있다. 각 지역의 전력 저장소는 그리드 및 에너지 인프라로 통해 진화하고 있다.
장기적인 관점에서 이러한 마이그레이션은 에너지 자원을 필요에 따라 배치 할 수 있으므로 전력망에 적합하다. 분산 에너지 발전 (DER;Distributed Energy Resources) 시스템은 송전 및 배선을 통해 누실되는 전력 손실을 줄이는 동시에 사용자에게 깨끗하고 안정적인 전력 공급을 지원한다.
또한, 이 시스템은 발전소에서부터 개별 기기에 이르기는 모든 과정을 모니터링 할 수 있도록 양방향 정보 전달을 가능케하여 그리드를 더 똑똑하게 만든다. 스마트 그리드는 분산 컴퓨팅 및 통신의 이점을 활용하여 전력의 수요와 공급의 균형을 맞출 수 있는 실시간 정보를 제공한다.
그러나 이러한 분산 에너지는 현재 그리드에 상당한 스트레스를 줄 수 있다. 제한적이고 예측하기 어려운 특성을 가진 재생에너지를 포함하는 것과 공급과 수요의 균형을 맞추는 것은 현재 도전과제 중 하나이다. 또한 전력 편차가 생긴다면 정전 사태 뿐 아니라 전압 스파이크를 손상시킬 수도 있다.
사이버 보안 문제
새로운 기술은 때론 예상치 못한 결과를 가져오기도 한다. 스마트 그리드는 새로운 전력 기술의 사용을 가능하게하고 도시 그리드의 스트레스 요인을 줄이는 반면 사이버 공격과 같은 위험에 노출시킨다.
“이러한 새로운 에너지 기능을 달성하려면 보다 지능적인 무선 장치가 필요합니다. 그러나 유선 또는 무선 인터넷에 연결된 모든 것은 보안이라는 약점이 있습니다.” Ken Boyces는 전했다. 그리드의 사이버 공격은 이미 발생하고 있다. 에너지 영역은 인프라 중 공격받는 분야이며, 앞으로 더 많은 빈도로 발생할 것으로 예상되고 있다.
거의 모든 산업 인프라는 전력에 의존하고 있기 때문에 전력 부족은 도시에 엄청나게 큰 영향을 미칠 수 있다. 가장 현실적인 해결책은 정부 기관, 장비 제조 업체, 전력 회사 및 업계 전문가들이 취약성을 평가하고 해결하기 위해 지속적으로 협력하는 것이다.
위험 완화
유럽 연합, 미국 등 국가적 차원에서 이러한 변화를 위한 사전 대비에 적극적으로 참여하는 것이 중요하다.
도전에 대해 더 깊이 이해하고, 완화 전략을 개발하고, 빠르게 발전하는 기술 기반을 활용하면 도시가 이러한 새로운 기술의 이점을 더 잘 얻고 위험을 제한하는 데 도움이 될 수 있다.
“사이버 공격과 관련된 위험을 최소화한다는 생각으로 설계, 개발 및 통합해야합니다. 사이버 공격에 대해 항상 경계태세를 갖춰야합니다. 아무리 안전하다 하더라도 그 다음을 예측하기 힘들기 때문에 결코 방심하면 안됩니다. 여러 부서간의 협력을 통해 새로운 기술의 이점을 잘 활용할 수 있는 보다 견고하고 강화된 스마트 그리드 환경을 구축해야합니다.”라고 Ken Boyce는 말했다.
새로운 에너지 그리드가 제공하는 기회와 도전에 대한 자세한 내용은 아래 사이트에서 참조할 수 있습니다.