명지대 차세대 전력기술연구센터전력IT 분야 선도하며 세계적 연구기관으로 거듭날 터IT산업이 발전하고 전기에 대한 의존도가 점점 높아짐에 따라 전기시스템의 보호제어 및 자동화는 중요한 화두로 떠올랐다. 단,1초의 정전만으로도 큰 경제적 손실을 가져오는 현실 속에서 전력시스템의 보호제어 및 자동화 시스템 연구에 몰두하며 세계적 연구센터로 발돋움 하고 있는 명지대 ‘차세대 전력기술연구센터’를 찾아봤다.
과기부 한국과학재단이 지정한 ‘우수공학연구센터’명지대 차세대전력기술연구센터는 과학기술부, 한국과학재단, 명지대학교, 관련 산업체 등에서 지원받아 9년간 전력시스템 및 보호제어기술을 연구하고 있다. 2001년에는 과학기술부 한국과학재단이 지정한 ‘우수공학연구센터’로 인정받았고, 전력 보호 및 자동화 기술 분야의 중심이 되는 기반을 마련하고 개발된 기술이 실제 산업에 적용되도록 노력중이다.명지대학교 전력시스템 센터는 이미 1996년부터 7개의 전력산업체와 전력시스템 컨소시엄을 구성하고 실무교육, 실용연구를 목표로 국내 최다 6명의 전력교수진으로 특성화하고 전력시스템 보호 및 자동화분야를 정점적으로 특화연구를 수행해 왔으며 현대적 교육프로그램의 확립과 인재양성에 힘을 기울였다.2001년 차세대 전력기술연구센터로 새롭게 태어나 전력산업 구조개편과 분산전원 도입이라는 전력산업의 새 시대 환경을 위한 독창적 차세대 보호제어기술을 개발하고 있다.3개의 연구부에서 최첨단 전력 보호제어분야 연구
차세대 전력 기술센터의 올해의 연구목표는 3개로 분리된 연구부에서 실행되고 있다. 제1 전력 IT 기술연구부에서는 이승재 교수 책임 아래 ‘Agent 기반 자동화 시스템 개발’을 진행 중이며, 강상희 교수가 맡고 있는 제2 차세대 보호 및 IED 기술 연구부의 ‘Agent 기반 유연 IED 플랫폼 기술개발’ 을, 마지막으로 한병문 교수가 맡고 있는 제3 분산전원 연계 지능형 보호 제어 기술 연구부의 ‘일체형 분산전원 연계시스템의 개발’ 등을 수행하고 있다. 센터의 지능형 자동화 연구실은 전력계통의 보호·제어 시스템에 관한 전반적인 연구와 교육을 수행하는 국내 전력계통 연구 분야 최고의 연구실로 ‘배전자동화 기반의 배전계통 최적운전기법 알고리즘 개발’, ‘배전계통 고장점 추정 알고리즘 및 진단 시스템 개발’, ‘보호계전 Multi Agent System기술 연구’, ‘Mobile Agent를 이용한 결함 극복형 IED개발에 관한 연구’ 등 20건 이상의 연구 과제를 성공적으로 수행했으며 국내·외의 논문지와 학술대회에 매년 10편 이상의 논문을 발표하고 있다.지능형 자동화 연구실의 주요 연구 분야는 현재 디지털 혁명을 주도하고 있는 정보통신 기술, 하드웨어 그리고 소프트웨어 기술을 전력기술과 융합하여 기존의 전력계통에서는 구현할 수 없었던 새로운 기술들을 개발하고, 개발된 기술을 실 계통에 적용하여 기존 전력계통의 신뢰도를 증대시키는 것이다. 또한 네트워크 기술과 함께 발달한 에이전트 기술을 응용하여 자율적, 적응적, 지능적인 차세대 디지털 변전소 자동화 시스템을 구현하기 위한 여러 가지 연구를 수행하고 있다.이 연구실에서 수행하고 있는 5차년도 ERC센터 연구과제로는 현재 세계적으로 이슈가 되고 있는 IEC61850 프로토콜을 이용하여 변전소 자동화 시스템의 통합 기술을 개발하는 것이다. 이를 위해 지난 4년 동안 본 과제에 필수적인 각종 주요 기술을 개발했고 또한 진행 중에 있다. 세부사항으로는 변전소 자동화 시스템 통합 기술 개발을 위해 필요한 모바일 에이전트 응용 기술 및 핵심 응용 소프트웨어를 개발했고 변전소 자동화에 적용하기 위해 IEC61850을 이용한 통신 모듈을 개발 중에 있다. 또한 해외 유수 대학 및 연구소와 국제 교류 및 공동세미나 등 다양한 방법을 통해 전력계통의 국제적인 흐름을 파악하고 세계 어디에서나 적용할 수 있는 기술 개발을 위해 노력하고 있다.장길수 교수가 이끌고 있는 HMI 연구실은 전력 공합 전반의 연구와 교육을 수행하는 전력 품질 연구실이다. ‘몰입형 가상현실을 이용한 교육시뮬레이터’, ‘가상현실을 이용한 전력 현상 시각화’, ‘가상현실과 3D Visualization을 이용한 전력기기 및 시스템 정상 및 고장 상태 표현’ 등의 연구 과제를 수행하였고 국내외 논문지 및 학술대회를 통해 총 60여 편의 논문을 발표했다.주요 연구 분야로는 전력 현상의 시각화를 바탕으로 전력현상을 직관적으로 이해하고 활용할 수 있는 시각화 방안을 연구 개발 하고 궁극적으로 사람과 기계간의 효율적인 인터페이스를 구현하고 있다. 또한 신진 기술인 3D 컴퓨터 그래픽과 음성인식 기술 등을 통해 좀 더 효율성 있는 계통 운영 및 해석을 위한 연구를 수행하고 있다.디지털 보호 제어 연구실에서는 최근 ‘가공송전선 고장점 표정 알고리즘 개발’, ‘고장점 표정기가 내장된 직류철도 보호 배전반용 알고리즘 개발’ 등의 연구과제와 국내외 논문지 및 학술대회에 180여 편에 달하는 논문을 발표하는 등 활발한 연구 활동을 진행해 오고 있다. 또한 국내외 20건에 달하는 특허를 출원 또는 등록했다.디지털 보호제어 연구실의 연구 분야로는 전력계통 보호시스템의 핵심 요소인 보호계전 IED와 각 IED들로 구성되는 보호시스템이 주 대상이다. 현재에도 이와 관련된 여러 연구과제를 수행하고 있다. 연구실에서 직접 운영하고 있는 IED 개발실은 자율 적응형 IED 제반 기술 및 장치 개발을 목적으로 보호제어 IED 개발 및 신뢰성 확보를 위한 제반 시험을 하는 곳으로 디지털 계전기, Noise Simulater Universal Test System, 내전압 시험기, 휴대용 변류기 시험장치, 디지털 통신 테스터기, 전력계통 고장 및 동요 기록장치, Dobble Tester 등의 실험 자재를 보유하고 있다.연구실에서 운영하는 전기공학과내 학술 동아리인 ‘Digital Relay’는 강의 위주의 학부 교육 한계를 극복하고, 사회 진출 시 현장 실무에 바로 투입될 수 있는 역량을 기를 수 있도록 하기 위해 학부생들에게 보호 계전기 시스템을 설계, 제작 및 시험하도록 하여 살아있는 경험을 갖출 수 있도록 하고 있다.
산업체 POOL 통해 실용성 있는 연구 추구차세대 전력기술 센터는 우수공학연구센터(ERC)사업의 일환으로 과학기술부 및 한국과학재단과 세계적인 연구센터를 키우고자 하는 명지대로부터 연간 약 10억 원의 연구비를 지원받고 있다. 이승재 센터장은 이러한 정부지원 연구비의 지원을 무엇보다 산업체에 되돌려야 한다고 믿고 있다. 때문에 연구결과를 산업체에 이전해 국내 산업체의 기술향상을 꾀하고자 산업체 POOL을 운영하고 있다.산업체 POOL은 궁극적으로 인재 양성 및 기술 연구 부문에서 센터와 산업체간의 유기적인 협동 체제를 구축함으로써 연구 내용의 제품화를 통해 실용성 있는 연구를 추구하는 것이다. 이 산업체 POOL에 참여하는 업체는 센터 연구결과 외에 센터내 고가 연구 장비를 자유롭게 사용할 수 있으며 센터로부터 정기적으로 최신정보를 공급받는 등 각종 혜택을 누릴 수 있다. 뿐만 아니라 센터에서 산업체 POOL을 직접 방문해 기술 내용을 진단하고 필요한 조언을 해주기도 한다. 그동안 산업체 POOL 프로그램을 통해 (주)젤파워의 계전기 및 피엔씨테크(주)의 철도의 고장점표정기 등을 제품화하기도 했으며, 전력 IT 분야의 폭넓은 관심에 발맞추어 매월 각 분야의 전문가들을 초빙해 ‘전력IT 세미나’를 개최하고 있다.이승재 센터장은 “단순히 연구결과를 내는 데에 만족하지 않고, 업체에 이전 제품화까지 책임지며 보다 책임있는 연구센터로 거듭날 것”이라며 “우리나라 기술이 세계 기술시장을 선도할 수 있도록 실용적인 기술개발을 통해 세계적인 연구센터로 나아가는 것이 목표”라며 앞으로의 포부를 밝혔다.글·사진_이수연 팀장
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