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첨단 계량 인프라 (AMI)란?
최용성  |  najunewsn@hanmail.net
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승인 2014.09.28  
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최용성  교수
동신대 전기공학과
스마트그리드 5대 실행 로드맵의 하나인 지능형 소비자 (Smart Place)의 세부 추진 방향의 하나인 AMI (Advanced Metering Infrastructure)는 단방향 원격검침시스템 (AMR, Advanced Meter Reading)이 스마트미터로 진화된 형태로서 전력 생산자와 소비자간의 양방향 데이터 통신으로 소비자와 전기 에너지 공급자 사이의 수요반응 (DR, Demand Response)을 통해 적극적으로 에너지 절약을 유도하고, 소비자측 에너지를 통합 관리하여 전력회사와 소비자가 최적의 에너지 사용을 가능하게 하는 인프라 시스템이다.

AMI는 기존의 단방향 원격검침시스템 기능에 양방향 통신 기능이 추가된 시스템으로 MDMS (Meter Data Management System)을 중심으로 한 전력회사의 상위 시스템과 가정의 전력 수요 데이터 정보를 수집하는 DGU (Data Gathering Unit)과 전력회사의 수요반응정보에 대한 게이트웨이를 제공하는 스마트미터 (AMI)와 가정내 가전기기로 구성된다.

기존 기계식 전력량계 제조업체가 계량 기술을 기반으로 IT 기술을 접목시켜 스마트미터 분야로 확장하고 있다. 미국의 경우 Itron, GE Energy, Echelon 등이 그리고 유럽은 Landis&Gyr 등의 제작업체가 참여하고 있다. 또한, IBM, SAP, Orade 등의 업체에서 스마트미터 SW 플랫폼을 제공하고 있다.
이런 스마트미터 인프라를 바탕으로 실시간으로 발생하는 에너지 사용 정보를 소비자에게 제공하여 소비자가 가전기기에 대한 모니터링 및 제어를 가능하게 하는 IHD (In-Home Display), Wallpad 등의 스마트미터 관련 주변기기들에 대한 시장이 형성되며 관련 업체들의 참여가 증가하고 있다.

국내의 실시간 계량이 가능한 AMI의 전단계인 전자식전력량계의 보급률이 5.7% 수준이며, 스마트미터 관련 표젼화․기술수준․정보공유 규정 등이 미비하다. 따라서, ‘스마트그리드 국가로드맵’의 지능형 소비자 추진정책에 ‘스마트미터 및 AMI 구축’ 및 ‘스마트미터 설치 의무화를 통해 2020년까지 전체 수용가에 대한 스마트미터 및 양방향 통신 시스템 구축’을 명시하였다.

스마트그리드의 주요 분야중에서 AMI는 전력 소비자와 전력회사 사이의 전력서비스인프라로 스마트그리드 구현에 필수적이며 핵심 인프라 시스템이다. 전력공급자와 수요자의 상호 인지 기반 반응 (DR) 시스템 구현 및 운영을 위한 중요 수단으로서 다양한 유형의 분산전원체계, 배전지능화시스템 등과의 정보 연계 등 미래 지능형 전력망 운용을 위해 요구되는 최우선적으로 구축해야 할 지능화 전력망 인프라이다.

‘AMI 시스템 구축’에서 기술개발의 범위는 크게 지능형 전력량계 (Smart Meter), 소비자 수요 반응 (Home DR) 기기, 전력정보처리시스템 (MDMS), 지능형 전력서비스 네트워크 (SUN, Smart Energy Utility Network)의 영역으로 나뉜다.
지능형 전력량계는 새로운 통신 기술의 적용과 함께 양방향 통신을 지원하고, 사용자에게 전력 사용 정보를 제공하거나 수요 반응을 통한 에너지 효율 향상을 촉진시키는 전력량계이다.

지능형 전력량계의 주요 기능으로는 시간대별 요금제 (TOU, Time of Use), 고객 및 전력회사를 위한 소비 데이터 수집, 양방향 계량 (Net-Metering), 정전 및 복전 알림, 원격 부하 차단 / 복귀 동작, 볼성실 납부자 또는 수요 응답을 위한 부하 제한, 에너지 선불 요금제, 전력 품질 감시, 도전 감지, 댁내 지능형 기기와의 통신 등이다.

이와 같은 지능형 전력량계는 사용한 전력량을 다양한 시간 구간 또는 간격으로 게량하고 이를 통신 기술과 연계하여 전력회사는 각 고객들로부터 지속적으로 사용 정보를 읽어 DB화하고, 이 정보는 청구서를 발행하거나 사용패턴을 분석하거나 또는 새로운 요금제 프로그램을 설계 및 실행하는데 이용될 수도 있다.

AMI의 기존 전력시스탬 환경과 차이점은 전력시스템 및 서비스가 홈네트워크 서비스와 연계되어 그 범위가 확장되었다는 것이다. 기존의 단일 요금제가 변동 요금제 (TOU)로 변경되는 비즈니스 모델을 수용하는 서비스가 요구되고 AMI는 그 요구 기능을 가능케 한다는 것이다.

따라서 홈 내부에서 홈네트워크 디바이스를 통하여 소비자의 에너지 사용량, 요금제도, 예상요금 등 에너지에 대한 다양한 정보를 인지하고 자발적으로 에너지 절감 프로그램에 동참할 수 있도록 의사결정을 내릴 수 있는 제품 개발이 필요하다. 또한 소비자 냉난방, 가전기기 등의 전력 에너지 임계치에 따른 자동 제어를 할 수 있는 가정용 수요반을 (Home Demand Response)에 대한 제품 개발도 요구된다.

다음에는 스마트그리드 5대 실행 로드맵의 하나인 지능형 소비자 (Smart Place)의 세부 추진 방향의 하나인 IHD (In-Home Display) 기술에 대하여 기고하겠다.

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