[논문]스마트그리드 통신 네트워크 구성과 전력선 통신의 역할

윤성국

스마트그리드 통신 네트워크 구성과 전력선 통신의 역할 원문보기

정보와 통신 : 한국통신학회지 = Information & communications magazine, v.31 no.11, 2014년, pp.95 - 101

윤성국 (숭실대학교)

초록
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정보통신기술과 전력에너지기술의 융합 기술인 스마트그리드는 지속 가능한 성장의 필수적인 요소이다. 스마트그리드 통신 네트워크는 전력 계통 시스템이 송전, 배전, 소비자로 구분되는 것에 맞춰 세 가지로 구분된다. 본고에서는 이 세 부분에서 사용될 스마트그리드 응용 분야를 소개하고 해당 분야가 요구하는 통신 네트워크의 성능과 후보 기술에 대하여 기술하였다. 추가적으로 전력선 통신이 스마트그리드 통신 네트워크에 활용될 방안에 대하여 논의하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

본고에서는 WAN, NAN, HAN에 사용될 응용 분야를 소개하고 각 응용 분야에 요구하는 통신 네트워크 성능에 대하여 정리한다. 이를 바탕으로 각 네트워크에 적용이 가능한 통신 기술의 종류를 알아본다.
스마트그리드 통신 네트워크는 전력 계통 망의 구성에 따라 WAN, NAN, HAN으로 구분할 수 있다. 본고에서는 각 분야에서 활용될 응용 분야와 통신 요구사항, 적절한 통신 방식에 대하여 기술하였다. 추가적으로 스마트그리드에서 광대역, 협대역, 초협대역 전력선 통신의 역할에 대해 기술하였다.
스마트그리드 통신 네트워크는 전력 계통 시스템이 송전, 배전, 소비자로 구분되는 것에 맞춰 세 가지로 구분된다. 본고에서는 이 세 부분에서 사용될 스마트그리드 응용 분야를 소개하고 해당 분야가 요구하는 통신 네트워크의 성능과 후보 기술에 대하여 기술하였다. 추가적으로 전력선 통신이 스마트그리드 통신 네트워크에 활용될 방안에 대하여 논의하였다.
지금까지의 전력선 통신은 제한적인 범위에서만 사용되었으나 전력선을 통해 통신이 되는 점이 전력망을 지능화하는 스마트그리드의 요구사항과 잘 맞아 앞으로 그 역할이 확대될 것으로 기대한다. 본고에서는 전력선 통신의 종류와 그 활용 영역에 대해 소개한다.
본고에서는 WAN, NAN, HAN에 사용될 응용 분야를 소개하고 각 응용 분야에 요구하는 통신 네트워크 성능에 대하여 정리한다. 이를 바탕으로 각 네트워크에 적용이 가능한 통신 기술의 종류를 알아본다.
본고에서는 각 분야에서 활용될 응용 분야와 통신 요구사항, 적절한 통신 방식에 대하여 기술하였다. 추가적으로 스마트그리드에서 광대역, 협대역, 초협대역 전력선 통신의 역할에 대해 기술하였다.
본고에서는 이 세 부분에서 사용될 스마트그리드 응용 분야를 소개하고 해당 분야가 요구하는 통신 네트워크의 성능과 후보 기술에 대하여 기술하였다. 추가적으로 전력선 통신이 스마트그리드 통신 네트워크에 활용될 방안에 대하여 논의하였다.

제안 방법

8 ~30 MHz 대역을 사용하고 최대 속도는 25 Mbps이다. 또한 IEEE ISP와 ITU-T G.cx은 광대역 전력선 통신에서의 상호운용성을 위해 정의된 표준으로 HomePlug, HD-PLC, G.hn 등이 혼재된 경우의 해결책을 제시하였다. 그러나 ISO/IEC 12139-1 역시 동일한 대역폭을 사용하나 위 상호운용성 표준에 포함되지 않았다.
단일 캐리어를 사용하는 LonWorks(ISO/IEC 14908-3) 와 KNX(ISO/IEC 14543) 전력선 통신은 최대 수 kbps의 전송속도를 가진다. 스마트그리드의 등장 이후 배전망에서의 고성능의 전력선 통신의 필요성이 커짐에 따라 2010년 이후에 표준화가 완료된 G3-PLC[20]과 PRIME[21] 협대역 전력선 통신의 경우 OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) 기술과 복수개의 변조 방식을 사용함으로 전송 속도를 최대 수 백kbps로 향상시켰다.

이론/모형

8 MHz에서 최대 250 MHz의 대역폭을 사용하여 고속의 데이터 전송이 가능한 대신 전송거리가 짧아 댁내 망에 주로 사용될 것으로 보인다. 최신 광대역 전력선 통신은 OFDM과 MIMO(Multiple-Input and Multiple-Output) 기술을 사용하며 1Gbps의 전송 속도를 가진다[22]. 광대역 전력선 통신으로는 퀄컴 주도의 HomePlug (HomePlug AV, HomePlug Green PHY)와 파나소닉 주도의 HD-PLC, 그리고 MAXIM 주도의 UPA 등이 있다.

후속연구

전력선 통신도 후보 기술로 주목 받고 있다. 협대역 전력선 통신은 넓은 전송 범위 (최대 10 km)를 가지고 초협대역 전력선 통신보다 높은 전송율을 가지고 있어 NAN에서 유용하게 활용될 것으로 예상한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	스마트그리드 통신 네트워크는 어떻게 구성되어 있는가?	스마트그리드 통신 네트워크는 물리적인 전력망과 동일한 구조로 구성되어 있다. 즉, 송전망을 담당하는 WAN(Wide Area Network), 배전망을 담당하는 NAN(Neighborhood Area Network), 댁내망을 담당하는 HAN(Home Area Network)의 세가지 네트워크로 이루어져 있다. 이 세 네트워크는 담당하는 영역이 다르기에 각각 상이한 응용 분야와 이에 따른 다양한 통신 요구 사항을 가진다.
	스마트그리드란 무엇인가?	스마트그리드(Smart Grid)는 기존의 전력망을 발전시켜 만들 차세대 전력망으로 그 정의는 각 나라 및 단체마다 조금씩 상이하지만, 공통적으로 정보통신기술(ICT: Information and Communication Technology)을 활용하여 에너지를 효율적으로 사용한다는 개념이 들어가 있다. 스마트그리드의 도입으로 인한 기대 효과로 전력 계통의 안정성을 증대시키며, 신재생에너지를 적극적으로 도입하여 화석 에너지 고갈에 대비하고, 지구온난화의 속도를 감소시킨다[1].
	스마트그리드의 도입으로 인한 기대 효과는 무엇인가?	스마트그리드(Smart Grid)는 기존의 전력망을 발전시켜 만들 차세대 전력망으로 그 정의는 각 나라 및 단체마다 조금씩 상이하지만, 공통적으로 정보통신기술(ICT: Information and Communication Technology)을 활용하여 에너지를 효율적으로 사용한다는 개념이 들어가 있다. 스마트그리드의 도입으로 인한 기대 효과로 전력 계통의 안정성을 증대시키며, 신재생에너지를 적극적으로 도입하여 화석 에너지 고갈에 대비하고, 지구온난화의 속도를 감소시킨다[1].

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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