다양한 기술이 발전하고 사회가 성장해가는 과정에서 에너지수요가 증가하는 것은 필연적인 일이다. 하지만 자원은 한정되어 있기 마련이며, 때문에 한정된 자원을 최대한 효율적이고 합리적으로 사용할 수 있는 방법을 모색해야만 한다. 이에 조선대학교에서 국내 최초로 블록체인 기반 대용량 에너지거래 플랫폼 개발에 나섰다. 지난해 산업통상자원부 산하 (사)한국에너지기술평가원에서 주관하는 ‘에너지수요관리핵심기술개발사업의 에너지효율 향상 분야 실증형 연구개발 과제’에 최종 선정된 조선대학교 첨단산학캠퍼스 성백섭 교수는 ‘블록체인 기반 AI 전력거래실증사업단’의 단장으로서 2023년까지 총 사업비 98억 원 규모의 사업을 진두지휘하고 있다.
국내 최초 블록체인 기반 에너지거래 플랫폼 개발 착수
에너지 문제는 우리 시대가 떠안고 있는 가장 큰 과제 중 하나다. 정보화 사회의 급속한 발전으로 디지털 기기의 사용량이 증가한 것은 물론, 탄소배출을 줄이기 위한 전기자동차 대중화의 흐름도 에너지 수급에 있어 문제를 발생시킬 것이 분명하기 때문이다. 특히, 에너지 교류의 연계성 및 효율성을 높이기 위한 방안으로서 ‘직류(DC)배전시스템’ 적용을 위한 기술개발과 실증에 전 세계가 집중하고 있으며, 이를 토대로 소규모 전력중개시장의 확산과 그 거래 시스템 개발에도 저마다 박차를 가하고 있는 상황이다.
이에 조선대학교 ‘블록체인 기반 AI 전력거래실증사업단(이하 사업단)’에서는 지난 2019년 하반기부터 국내최초의 블록체인 기반 대용량 DC 에너지거래 플랫폼 개발 과제에 매진하고 있다. 오는 2023년 9월 30일까지 5년간, 총 사업비 98.1억 원을 지원받아 수행되는 이번 연구에는 세계최초로 대용량 블록체인 플랫폼을 운영하고 있는 ㈜KT와 실시간 전력거래(RTP)를 개발하고 있는 한국전기연구원은 물론, 대호전기㈜, 스마트마인드㈜, ㈜시그넷이브이, 목포대학교, 한양대학교가 참여하고 있으며, 조선대학교 해오름관, IT융합관 등에 태양광설비(PV), 에너지저장장치(ESS), 전기차 충전기(400KW), V2G(20KW) 등을 구축, 전력중개 에너지 P2P 거래에 대한 혁신연구가 될 전망이다.
사업책임자 성백섭 교수는 “블록체인 기술을 신재생 에너지, EV전기자동차에 연계하는 DC 에너지 거래 및 정산 시스템의 개발은 정부에서 추진하고 있는 중점 육성기술인 4차 산업혁명 관련 블록체인 기술 및 빅데이터를 활용한 에너지 전력거래 활성화로 이어질 수 있으며, 국가 미래 신성장 에너지 동력산업으로 확장 등에 기여하고 ICT 산업과 전기차, 전기차 충전기, 신재생, 배터리 분야에서의 상대적 강점을 적극적으로 활용 할 수 있어 규재혁신과 관련 연구개발이 절실히 필요사업입니다”라고 말했다.
보다 우수한 DC 전력거래 시스템 최적 솔루션 개발에 주력
‘전력거래용 양방향(V2G) 충전기’는 기존 충전기와 달리 전기자동차의 배터리를 전력망과 연결해 남은 전력을 필요로 하는 사용자들에게 이용할 수 있게 기술이 접목된 양방향(V2G) 충전기이다. 특히, 전력거래 시스템에 적용되는 블록체인 기술은 신뢰성, 무결성, 효율성 등 안전성을 강화해주고, 인공지능 기술은 실시간으로 수요와 공급을 예측하게 한다는 점에서 더욱 주목할 만하다. 이처럼 블록체인 기술을 신재생 에너지, EV 전기자동차에 연계하는 DC 에너지 거래 및 정산 시스템의 개발은 P2P 패러다임의 확산을 불러올 것이라 예상된다. 그리고 전력공급자와 소비자들 간에 자동적으로 전력거래를 할 수 있게 해주는 에너지 블록체인 기술로 거래비용을 줄이고 거래정보를 투명하게 공유할 수 있을 뿐 아니라, 에너지 소비의 실시간 확인이 가능해진다는 점에서 그 높은 효용을 기대할 수 있다. 또한, 에너지 발전의 적절한 분배가 가능해지며, 향후 에너지 빅데이터를 활용해서 에너지 수요예측에 활용할 수 있다는 것도 중장기적인 관점에서의 에너지관리 플랜을 수립하는 토대가 되리라 전망된다.
성백섭 교수는 “블록체인 기술을 신재생에너지, 전기자동차와 연계한 DC 에너지 거래 및 정산 시스템 개발 등은 정부에서 추진하고 있는 중점 육성기술로서 4차 산업혁명 관련 블록체인 기술과 빅데이터를 활용한 에너지 전력거래 활성화로 이어질 수 있습니다”라며, “국가 미래 신성장 에너지 동력산업으로 확장 등에 기여하고, ICT 산업과 전기차, 전기차 충전기, 신재생에너지, ESS, 배터리 분야에서의 상대적 강점을 적극적으로 활용할 수 있어 연구의 중요성이 커지고 있다”고 강조했다. 이에 덧붙여 성 교수는 “본 과제에서 사업단은 공공 커뮤니티 내 대용량(500kW 이상) DC 전력거래 플랫폼 요소기술 개발 및 통합 관제 모니터링 시스템 운영을 통해 블록체인 기반의 다양한 전력거래 중개 사업자간 DC 전력거래에 대한 실증과 최적 솔루션 시스템 개발을 최종 목표로 진행하고 있습니다. 기존 연구는 단일 ESS 또는 전기차 충전시 블록체인을 이용한 에너지 전력거래에 대한 정산에 초점을 맞추고 있어 본 연구에서 개발하고자 하는 보안성이 업그레이드된 블록체인 기반 전기차 양방향 충·방전(V2G) 및 다양한 신재생원을 포함하는 P2P간 실시간 DC 전력거래(Real Time Pricing) 기술을 개발하고자 하는 기술과는 분명한 차별성이 있습니다. 최근 정부에서 2030년까지 13년간 100조원을 투입해 현재 전체 발전량의 7%에 머무르고 있는 재생에너지 발전량을 20%까지 증가시키는 ‘재생에너지 3020 이행계획’을 발표했다는 점 또한 본 과제의 중요성을 짐작케 하는 요소입니다. 사업단은 다가올 4차 산업혁명시대의 선도 기술을 개발, 연구하는 데 전력을 쏟을 예정이며, 이러한 노력이 세계 시장에서의 국가경쟁력 향상은 물론, 국민들의 더욱 편리하고 쾌적한 삶에 보탬이 되기를 바랍니다”라고 밝혔다.
