개요

일본에서는 가정용 전력량계로 기계식 미터를 사용하고 있다. 이것은 아날로그 미터이기 때문에 검침 등도 사람의 손에 의해 이루어진다. 그러나 세계적으로 미터의 디지털화가 진행되고 있으며, 미국과 유럽, 호주의 이러한 동향이 동남아시아, 동아시아에까지 확대되고 있다. 디지털화 된 미터를 흔히 스마트미터라고 부른다.
미터의 디지털화로 인한 이점으로 기존에는 자동검침만이 언급됐으나, 현재는 이를 뛰어넘는 많은 이점이 열거되고 있다. 해외에서는 크게 나눠 IEC형과 ANSI형 두 가지 규격이 존재하며 이들 각각의 특징이 있지만, 디지털화에 따른 기능 확대는 양쪽 모두에서 이루어지고 있다.
특히 진보하고 있는 통신 기능과 연계해 정전 복구관리, 시간대별 요금, 배전자동화, 부하 제어 등의 기능이 이용되며, 이러한 방식은 스마트미터, 스마트그리드, 인텔리그리드(EPRI 제창), 혹은 선진적 미터링 인프라(약칭 AMI) 등의 명칭으로 불린다.
본고에서는 미국을 중심으로 진행되는 많은 프로젝트를 살펴보고, 호주에서 행하고 있는 독자적인 시도에 대해서도 언급하고자 한다.

스마트미터

전력량계는 에디슨이 1881년에 그 원리를 개발한 이래, 전력사업에 있어 빠질 수 없는 기기이다. 일본의 계량법에서는 18품목의 특정 계량기 가운데 하나로 정해져 의무적으로 검정을 받아야 기기이다. 즉, 정밀도, 신뢰성, 데이터의 보전성을 엄격히 요구하고 있다.
기존의 아날로그식, 혹은 기계식(유도형) 전력량계에서 교체된 디지털식 전력량계는 1970년대부터 유럽을 중심으로 개발이 이루어졌으며, 유럽 대부분의 국가에서는 전력량계를 전자식으로 바꾸고 있다. 2006년 현재, 스마트미터의 적용률은 미국 전체에서 6%, 펜실베이니아州에서는 52%를 넘는다.
스마트미터는 <그림 1>에 나타난 것과 같이 세계적으로 ANSI 규격과 IEC 규격으로 만들어진 두 종류로 크게 나눌 수 있다. 각각 미국, 유럽을 중심으로 적용되고 있다.
ANSI 규격의 미터 회로 구성의 일례를 <그림 2>에 나타냈다. 이 미터는 CPU를 중심으로 기억소자 및 통신 회로를 내장하고 있다. 이 외에 래치 릴레이에 의한 원격 스위치를 내장하는 것도 가능하다. 미국에서는 최고 200암페어까지의 스위치가 미터에 내장되어 있는 경우도 있다. 스위치 가격은 5에서 20달러 정도이다. 미터 내에는 콘덴서가 설치되어 있으며, 정전 시에도 정전 정보를 전력회사에 보낸다. 스마트미터 하나하나가 가지고 있는 기능은 <표1>과 같다. 미터는 전력계통의 말단에 존재하며, 거기서 얻는 정보는 전력계통의 계획, 제어, 운용에 있어서 귀중한 자료이다. 전력 유통 인프라(기반) 구축에 있어서 빠질 수 없는 기기인 이유다.

스마트미터에 적용되는 통신 기술

스마트미터에 연결되는 양방향 통신에는 아래에 서술되는 여러 가지 방식이 제안되고 있다. 최종 선택은 다음과 같은 관점에서 이루어진다. 즉,

 · 통신 보안 : 암호화 등
 · 부설 비용 : 집선장치(Concentrator) 및 리피터(Repeater) 등의 설치 비용
 · 운전 비용 : 주로 전화요금 등의 통신 비용
 · 소프트웨어 비용 : 초기 비용과 보수 비용
 · 오픈 아키텍처(Open Architecture) : 다른 벤더(Vender)기기와의 접속 용이성
 · 확장성 : 통신 기술의 혁신이나 통신 서비스 제공자와의 협조

등이다.

1. PLC(전력선 반송 통신)
중압 또는 저압 회선용으로, 비교적 저주파 대역에서의 PLC이다. DLC(배전선 반송 통신)라고 불리는 경우도 있다. 전압이나 전류에 아주 작은 펄스를 실어 신호로 하는 방식은 DCSI社의 TWACS(양방향 자동 통신 방식)가 오래 전부터 이용되어 왔다. 이것은 하행 정보(변전소→가정)는 전압의 제로점 부근에 신호를 싣고, 상행 정보(가정→변전소)에서는 전류 파형에 몇 개의 펄스를 실어 정보를 보내는 방법으로, 미국에서 폭넓게 채용되고 있다.

<Energy News>