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(KD파워)스마트한 세상, 직류(DC)배전 에디슨이 돌아온다. |
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회원지원팀 |
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2013-06-28 15:59:07 |
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4,066회 |
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스마트한 세상, 직류(DC)배전 에디슨이 돌아온다.
1888년부터 시작된 에디슨의 직류(DC)와 테슬라의 교류(AC) 표준화 전쟁은 1893년 국제 나이아가라 폭포 위원회에서 교류에 수력발전소 사업권을 주면서 표준화 전쟁은 테슬라의 교류 승리로 끝나게 되었다.
이후 100여년간 교류에 의한 전력 세상이 구축되었으며 직류방식은 실생활 활용이 영원히 어려울 것으로 생각되었다. 하지만 21세기가 들어서면서 디지털기기의 보급과 신재생에너지의 확대 그리고 스마트그리드 등 구역전기사업에 대한 지속적인 관심의 증대로 인해 에디슨의 직류가 다시 주목을 받고 있다.
직류가 배전의 표준이 되면 일상생활에 어떤 장점이 있을까?
TV,냉장고등 가정제품등이 직류로 사용되기에 불편하게 교류를 직류로 변환시켜주는 부품이 생략되어 부피와 가격이 현저히 줄일 수 있게 된다.
구체적으로는 다음의 장점이 있다.
첫째, 10~30% 에너지 절감에 효과가 있다. 미국의 GOOGLE, 일본 NTT 등 서버를 운영하는 IDC 빌딩에서는 전원을 직류배전으로 적용하여 10~30%의 효과를 보고 있다고 하며, 국내 KT도 남수원 IDC 센터에 직류배전을 적용하여 13.2%의 효율성 향상을 확인하였다. 특히 일본 샤프와 TDK가 태양전지와 직류배전으로 가정에 공급하는 직류 Home배전을 실시하였고 직류배전과 열병합발전과 고단열화를 실증하여 27%의 에너지 절감 효과를 얻었다.
둘째, 전력품질을 높일 수가 있다. 특히 무효전력이 없어져 송전효율이 좋아지고 리액턴스와 위상각이 없어 안정도가 좋아진다. 또한 같은 전압 교류에 비해 안전하며 상용계통에서 유입되는 서지, 노이즈 등 외란의 영향을 덜 받게 된다.
셋째, 융합경쟁력이 좋아진다. 신재생에너지에 직류배전시스템을 적용시키면 전력변환감소로 에너지 효율이 약 10% 향상 되며 전력변환 장치 제거를 통한 수변전 설비의 기존설치 면적비 50% 소형화 되어 큰 경쟁력을 갖추게 된다. 또한 직류송전(HVDC)을 직류배전에 연계 하게 되면 전력변환 최소화를 포함 어려 요인으로 인한 에너지 효율성 증가가 예상된다.
우리나라 정부에서도 직류배전에 관한 연구 및 실증을 지원하고 있다. 산업통상자원부의 지능형 전력망(Smart Grid) 로드맵에 따르면 2020년까지 저압 DC배전 시스템을 완성하고 2030년까지 고압 DC배전 시스템을 완성하는 계획을 수립하였다. 아울러 K-MEG(Korea Micro Grid)과제에서 대학교의 한 동에 DC 및 AC를 공급하는 프로젝트를 수행중이며, 다양한 형태의 DC가전이 접목되어 운영될 예정이다.
미래의 전력시장은 어떻게 재편될지 모른다. 하지만 미국전기연구원(EPRI)에 따르면 2020년 디지털 부하가 50%를 넘게 될 것으로 예측하며 직류배전의 효과가 점점 더 높아질 것으로 기대하고 있다.
또한 선진국을 제외한 동남아지역의 개발도상국, 아프리카등은 전력공급율이 50%미만이므로 발전,송전,배전등을 구축하기 위해 전력인프라에 많은 예산을 투입해야 한다. 따라서 교류보다 경쟁력이 높은 직류로 구축하고 신재생에너지 발전사업인 태양광시스템과 병행하여 구축하면 훨씬 더 효과적이라 판단된다.
이로인해 글로벌 전력시장에 큰 기회가 있을 것으로 예상된다.
지금까지 교류 전원시대에서는 우리나라는 후발주자이었다. 하지만 앞으로 다가올 직류 전원 시대에는 우리가 먼저 에디슨을 깨워 세계시장을 선도할 수 있도록 정부와 연구소 그리고 산업체간 긴밀한 협조와 진행이 필요하고, 이에 맞는 정책의 정비와 투자가 선제적으로 필요한 시점이다.
케이디파워 김임배 대표
**자료원 : 전기신문
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