대한전기학회, ‘초격차 기술' 도출과 ‘인재양성’ 로드맵 수립
대한전기학회, ‘초격차 기술' 도출과 ‘인재양성’ 로드맵 수립
  • 이재용 기자
  • 승인 2022.11.18 18:40
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‘탄소중립 전기산업발전 정책포럼’ 열어
5개 부문별 전기에너지 산업분야별 로드맵
대한전기학회는 11월 18일 한국과학기술회관 1관 12층 아나이스홀에서 '2022년 대한전기학회 탄소중립 전기산업발전 정책 포럼'을 개최했다.
대한전기학회는 11월 18일 한국과학기술회관 1관 12층 아나이스홀에서 '2022년 대한전기학회 탄소중립 전기산업발전 정책 포럼'을 개최했다.

[일렉트릭파워 이재용 기자] 코로나19의 발생과 이로 인해 새롭게 경험한 언텍트(비대면) 활동, 지난 2020년 10월 탄소중립선언과 산업계 ESG 경영체제로의 전환, 올해 초 우크라이나 사태 발생, 그리고 세계 경제의 악화 및 스태그플레이션 경고, 환율 상승과 외환위기에 이르기까지 전기에너지산업계를 둘러싼 주변 정세가 혼란스럽게 변화되고 있다.

이런 변화속에서 전기에너지 산업계도 뉴노멀의 새로운 국면에 접어들고 있어 새로운 도전과 변화를 모색해야 할 시기다.

대한전기학회(회장 김재언)가 11월 18일 서울 한국과학기술회관 12층 아나이스홀에서 ‘탄소중립 전기산업발전 정책포럼’을 열어 정책 및 발전방안을 제시했다.

김재언 대한전기학회장은 “올해 러시아의 우크라이나 침공 영향으로 전 세계 에너지수급과 관련된 에너지패권경쟁·안보 문제가 중요시되고 있고, 2050년 탄소중립과 2030년 2018년 대비 온실가스 40% 저감이란 엄청난 목표를 전기에너지산업계가 안고 있다”며 “2050년 전체 에너지수요 중 전기에너지가 차지하는 비중이 60~70%가 된다. 이 중에서 재생에너지가 차지하는 부분이 70%가 된다. 2030년에는 신정부에 의한 약간의 목표수정으로 재생에너지가 차지하는 부분이 30.2%에서 21.6%로 낮아지긴 했지만, 이는 예상 최대수요 109GW의 약 70%에 해당될 정도로 엄청난 양”이라고 말했다.

이어 “앞으로 전기를 문제없이 무난히 전 국민에게 공급해야 하는 것이 전기에너지 산업계의 큰 숙제이자 도전”이라고 강조했다.

대한전기학회는 탄소중립실현과 에너지안보확립을 위한 전기에너지분야에서의 산업 및 과학 기술패권과 그 추종을 불허하는 ‘초격차 기술’ 도출과 개발전략로드맵 수립으로 대한민국 탄소중립 2050의 길을 선도하고자 한다고 밝혔다.

이를 위해 대한전기학회에선 2050탄소중립 전기산업발전 정책백서 발간과 대 국민발표를 매년 수행하기 위해 2022년부터 탄소중립 전기산업발전 정책협의회를 본부 산하에 두고, 5개 부문별 탄소중립정책TF를 구성해 활동하고 있다.

탄소중립 전기산업발전 방향 제시
과학기술회관에서 대한전기학회가 개최한 ‘탄소중립 전기산업발전 정책 포럼’은 부문별 탄소중립정책TF 활동의 첫 결과를 공개발표한 것으로 ▲전력기술부문 ▲전기기기 및 에너지변환시스템부문 ▲전기물성응용 부문 ▲정보제어부문 ▲전기설비부문 등 5개 전기에너지 산업분야에 걸쳐 각 도출된 ‘초격차 기술과 인력양성 로드맵’을 소개했다. 이어 토론을 거쳐 의견수렴을 갖고, 이를 최종 정리해 12월 9일 대국민 탄소중립 전기산업발전 정책 백서를 공식적으로 발표할 예정이다.

김재언 대한전기학회장이 인사말을 하고 있다.
김재언 대한전기학회장이 인사말을 하고 있다.

김재언 대한전기학회장은 “탄소중립 전기산업발전 정책 포럼의 성공적인 개최를 통해 대한민국 탄소중립 2050실현과 에너지안보 확립이 이뤄지길 희망하며, 나아가 전 국민에게 안정한 전기에너지 공급과 사용으로 국민복지생활에 기여를 하고자 한다”며 포럼 개최 의의에 대해 말했다.

대한전기학회 본부 전력정책위원회는 기후위기에 대한 에너지 전환은 시대의 흐름으로 판단한다며 탄소중립·녹색성장 기본법의 시행을 탄소중립에 대한 실천의 근거로 대한전기학회의 탄소중립 전기산업발전 방향을 준비했다.

2050 탄소중립 시나리오, 새정부 국정과제 및 제10차 전력수급기본계획 등을 기반으로 5개 전력기술부문은 기술혁신, 정책개발 및 전기분야 전문인력양성 방안을 제시했다.

대한전기학회는 탄소중립의 발전 방향을 크게 ▲재생에너지 간헐성 대응 ▲온실가스 감축 ▲RE 100 부문으로 정리했다.

대한전기학회는 전력정책위원회를 전기에너지위원회로 확대 개편해 전기에너지정책의 연구 및 방향을 제시하며 전기에너지분야의 기술혁신과 인력양성으로 기후 변화에 대응, 주기적으로 전기에너지 정책보고서를 발간하고 정책포럼을 개최하고 있다.

전력망 안정화 부문
전력망 안정화 부문은 관성의 부족과 유연성 자원의 필요성을 확인했으며, 이를 제공하기 위한 노후 발전기의 동기조상기로의 용도 변화, 최저 관성 제안 및 모니터링과 dispatch, 동기조상기의 시장참여 등 실용 수준의 해외 사례에 더해 그리드 포밍 인버터 기술 연구 및 실용화, 실험 단지 조성 등 미래 기술 연구 사례를 통해 개선 방향성을 분석했다.

분석 결과를 바탕으로, 동기조상기 및 그리드 포밍 인버터 디자인, 인버터 정밀 해석을 위한 모델링 및 EMT급 계통 해석, FFR·임계관성·RoCoF 등의 새로운 지표를 고려한 계통 운영에서의 개선 및 기술 발전의 필요성과 이를 위한 전문 인력양성을 제언했다.

또 재생에너지원의 확대에 따라 공용망 보강은 필수적이며, 이를 실현하기 위한 기술로 직류 송전 및 유연송전시스템을 제시하고, 이와 관련된 개선 사항을 제언했다.

세계적으로 선도하는 기술을 보유하기 위해서, 동일분야 전문 인력양성의 필요성을 역설하는 한편, 국내 회사에서의 직류 송전 및 유연송전시스템에 대한 투자 불확실성을 완화해 투자유인을 높이기 위한 정책 및 비전 제시와 기술적 검증을 위한 제반 시설을 제공할 수 있도록 정책·기술 관리에 대한 컨트롤타워의 필요성을 제언했다.

기술과 정책의 실효성을 위해선 반드시 전력시장 환경이 뒷받침돼야 한다. 이를 위한 개선 사항을 도매, 소매(판매)·망 요금, 시장자원, 거버넌스 역량강화, 총 4분야로 나눠 정책을 제언했다.

기후 변화에 대한 국제적 협의를 바탕으로 발표된 2050 탄소중립 정책을 실현하기 위해선 現 전력분야는 다양한 영역에서의 지속적인 노력이 필요하다.

이를 위해서 단기적으로 선진국 중심의 선도적인 탄소중립 정책과 거버넌스 등을 분석하고 선택 수용하는 한편, 장기적으론 국내외 관련기관과의 협력 관계를 구축하고 전문기관·전문가의 지속적이며 심도있는 논의를 통해 국내 여건에 적합한 필요기술 개발 및 전문인력 양성이 필요하다며 이와 함께 관련 정책 수립으로 전력산업의 선순환 체계가 반드시 마련돼야 한다고 강조했다.

전기기기 및 에너지변환시스템 부문
전기기기 및 에너지변환시스템 부문에선 전기자동차와 직류배전 기술에 대해 탄소중립 백서 작성을 진행한다.

수송부문은 국내 온실가스 배출량의 14.3%를 차지하는 부문으로서 온실가스를 적게 배출하는 저공해 자동차로의 전환이 시급하며, 이를 위해 전기자동차의 보급 확대가 가장 중요한 사안이다. 

시급한 충전인프라의 구축과 이를 위해 충전 및 충전소 관리에 대해 법규정비, 관리강화 등에 정부가 더욱 적극적으로 나설 필요가 있다고 대한전기학회 측은 설명했다.

직류배전은 전기자동차의 보급에 따른 충전인프라의 확대, 태양광 등의 재생에너지 기반의 발전설비 증가, 직류전원을 사용하는 디지털 부하의 증가에 따라 대두되고 있는 기술이다.

전력에너지 시장의 패러다임 변화로 인해 국내외적으로 직류배전 시장이 급속히 성장할 것으로 기대되고 있어 국내에서도 기술개발 투자와 함께 관련 인력양성, 표준화 활동 등에 보다 많은 투자가 필요하다는 목소리다.

전기물성 및 응용 부문
전기물성·응용부문은 산·학·연 기술개발 전략과 정부의 탄소중립 정책과 양립할 수 있는 연구방향을 검토한 결과, 계통선진화, 에너지 고효율화 분야 기술개발을 2개의 대주제로 선정했으며, 대주제별로 구성기술을 탄소중립 기여도를 중심으로 검토해 6개 소주제를 선정해 전기산업 발전방향을 제시했다.

친환경·고효율 전력기기분야에선 새로운 절연가스의 개발과 이에 맞춘 절연내력을 확보한 신전력기기의 개발이 필요함을 제시했다. 또 HVDC, MVDC·LVDC 분야는 차세대 신전력망의 구축으로 에너지 전달 체계의 고효율화를 이뤄 대륙간 국가간 계통연계 및 신재생 에너지 계통연계가 급속히 진행됨에 따라, 관련 연구개발을 통한 기술자립 및 인력양성이 시급함을 제시했다.

전력설비의 디지털화,자원 및 자산의 최적관리 기술분야의 발전에 대응하는 것은 수명연장 및 비용절감을 통한 탄소중립에 기여할 중요한 분야다.

최적의 자산관리를 위해선 에너지관리 플랫폼 기술 개발 및 보급, 자산의 수명 평가 및 유지관리 시스템, 수명연장을 위한 재제조 기술, 전력 ICT 인프라를 안정적으로 제공하는 기술 등의 개발 및 관련 인력양성의 필요성을 강조했다.

또 친환경 고효율화 및 디지털화에 대비하기 위한 관련기술의 개발 로드맵과 이를 실현하기 위한 정부의 지원 필요성, 인력양성을 위한 관련 분야의 소요인력 및 향후 필요인력을 분석해, 향후 5년간 현인력수준 대비 2배 이상의 전문인력 양성이 필요함을 제시했다.

정보 및 제어 부문
정보 및 제어 부문에선 정보제어 분야에서 에너지 효율을 높이는 기술들은 다양한 신호 모니터링, 데이터 분석, 주요 지표에 대한 예측, 제어 및 최적화 기술들이 있으며 이들을 고도화하고 에너지 및 탄소배출 관련 부분에 특화된 기술 개발이 필요하다고 설명했다.

국가적으로 탄소 중립을 달성하기 위해 탄소배출에 영향이 많은 대형 부하들에 대해 우선적으로 탄소중립에 기여할 수 있는 운영 방안을 마련해야 한다는 설명이다. 이를 위한 모니터링 시스템 디지털 트윈 이용 고도화, 빅데이터와 클라우드 컴퓨팅 등을 통해 저장 및 관리돼야 하며 인공지능 및 최적화 기술로 분석하는 기술 개발 및 구현이 이뤄져야 한다.

정보제어 분야가 탄소 중립에 기여할 수 있는 부분은 에너지 효율화를 높이는 것이다. 정보제어 분야 기술들은 에너지 시스템 그 자체가 아니고 에너지의 발전, 분배, 관리 분야에서 다양한 계획 문제를 설정하고 모니터링하고 운영하는 상위 알고리즘 부분에서 탄소 중립에 기여할 수 있다고 설명했다.

에너지 효율화를 위해선 에너지 시스템에 특화된 다양한 정보제어 기술들에 대한 연구 개발이 국가적으로 이뤄져야 하며, 전통적인 에너지 시스템에 관한 인력 뿐만 아니라 인공지능, 최적화, 제어 및 객체 지향 프로그래밍과 같은 정보제어 기술이 겸비된 인력양성이 되도록 국가적인 정책 수립 및 집행이 필요하다고 밝혔다.

전기설비 부문
대한전기학회 전기설비부문회는 전기안전 관점에서 safety protocol, 전기철도 관점에서 Modal shift, 설비시공 관점에서 Energy shift를 기반으로 탄소중립 달성에 기여하는 방안을 제시했다.

전기안전에선 Safety protocol 기반 화석연료 이용설비 및 재생에너지와 전기수송에 대한 설치, 운영과 관리의 안전에 대한 적용기술과 효율화를 통해 전기설비 탄소배출 30% 감소를 목표로 제시했다. 또 전기철도에서는 Modal shift 기반 2030 NDC 37% 감소, 화석연료차에서 수송에 해당되는 부분을 전기수송으로 바꾸는 것을 목표로 제시했다.

기존 전기 재해 감소를 통한 탄소배출 30% 감소 목표 달성을 위해 전기안전 탄소배출 계산기 개발로 지속적인 모니터링을 강화하고, 중장기 전기안전기술로드맵의 철저한 이행을 위해 탄소중립을 위한 27년까지 총 5,880억원 규모의 전기안전기술개발 투자여력 목표설정과 이행을 추진할 계획이라고 밝혔다.

또 115개 규정 개선, 연간 400명의 인명피해 감축, 총 1조5,000억원 규모 시장 확대(2050년)를 위해 탄소중립에 따른 미래환경대응 기술사업 투자 효과 달성하고, 데이터 쉐어링, 능동 대응을 위해 에너지 생산과 이동, 변환과 저장, 사용과정에서의 전기안전규약(safety protocol) 개발을 통한 에너지 전환 체계 대응, 전기안전 인프라 확충을 통한 탄소중립 활동성 지원 강화 등의 구체적인 추진전략을 제시했다.

전기수송분야는 Modal shift 기반으로 국토교통 탄소중립 로드맵(교통분야)에 따른 배출량 관리 방안을 제시했다. 2030년도 37.8 % 감축, 2050년도 90.6~97.1 % 감축을 목표로 했다.

설비시공분야는 2050까지 에너지(신E, 재생E, ESS) 관련 설비투자 예상 비용을 1,394조원으로 설정하고, 이를 달성하기 위해 30년 연간 약 46조원이 투자해야 할 것으로 판단했다. 이를 위해 2050까지 재생E 설비투자 예상 비용 654조원(699 TWh), 30년간 연간 약 21.8조원의 투자될 전망이다.

대한전기학회는 이 같은 목표달성을 위해 전기안전, 전기수송, 설비시공 분야 공학교과 신설을 통한 미래 유망 직종과 직업에 대한 이해도 향상이 필요하다고 설명했다. 

이를 위해 전기설비 분야 비즈 모델 확대와 기회 제공 연구개발 및 정책 개발을 통한 기회제공을 위해 학계와 연계한 커리큘럼 개발 등의 인력양상 방안 도입을 추진할 계획이라고 밝혔다.


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