[ 과제 1 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018년도)
① 연구과제명	EMS 머신러닝 플랫폼 구축 및 딥러닝 기반 토폴로지 처리 알고리즘 개발 연구
② 과제분야	■중장기과제 □현안과제 (□경영현안과제 □현장문제점 해결 )
③ 연구성격	■ 기초 □ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	정보기술처 IT개발팀			⑥ 활용부서		정보기술처 IT개발팀
⑦총연구기간	2018.03.01. ~ 2019.02.28. (12 개월)
⑧ 연구개발비 (천 원)	총 소요예산				당해연도 소요예산
	295,222				246,018
⑨ 연구개발 목 적	·EMS 대규모 정보 저장 및 활용을 위한 빅데이터 머신러닝 플랫폼 구축 연구 ·머신러닝 플랫폼 기반 딥러닝 기법 적용 EMS 토폴로지 처리 알고리즘 연구
⑩ 현 황 및 문 제 점	·EMS에서 운영중인 현행 관계형DB는 빅데이터 분석·활용에 적합하지 않음 ·EMS 분야 딥러닝 기법을 활용한 응용기능 개발 연구는 현재 연구사례가 전무
⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	·EMS 운영서버 부하를 최소화하는 빅데이터 저장·활용 머신러닝 전용 플랫폼 구축 ·구축된 머신러닝 플랫폼을 활용, 딥러닝 기반 토폴로지 처리 알고리즘 개발 - (현행)EMS 상태추정은 차단기 정보를 우선한 아날로그 추정 기법으로 비정상 차단기 정보 수신에 따른 약점 존재 - (연구)딥러닝을 활용한 상호보완적 아날로그-차단기 정보기반 상태추정 기법 연구
⑫ 기대성과	·EMS 머신러닝 플랫폼 구축 및 딥러닝 기반 응용기능 연구를 통해 전력분야 빅데이터 활용 선도적 연구 성과 확보
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	·딥러닝 기반 토폴로지 처리 알고리즘을 이용한 실시간 토폴로지 오류 탐지 기능 개발
제안부서	부서명	정보기술처 IT개발팀(☏ 061-330-8741)
	제 안 자				제안부서장
	직 위		성 명		직 위		성 명
	차 장		최 영 민		처 장		이 진 수

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018년도)
① 연구과제명	전력시장에서 연료비 외의 기타 변동비 시장가격 반영을 위한 연구
② 과제분야	■중장기과제 □현안과제 (□경영현안과제 □현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 ■ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	■ 위탁 □ 자체 □ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	시장개발처 시장개발팀			⑥ 활용부서		시장개발처
⑦총연구기간	2018.03.01. ~ 2018.12.31. (10 개월)
⑧ 연구개발비 (천 원)	총 소요예산				당해연도 소요예산
	108,269				108,269
⑨ 연구개발 목 적	ㅇ 환경개선비용 등 연료비 이외의 기타 변동비를 전력시장 가격결정에 반영하기 위한 방법 연구 ※ R&D계획근거: 중장기연구개발계획, 「전력시장플랫폼 고도화」분야 – 「CBP 전력시장 효율화 제고」전략과제 – 「중기 전력시장 개선방안」 기술과제 (104쪽 7.1항)
⑩ 현 황 및 문 제 점	ㅇ 국내 전력시장은 변동비반영시장(CBP)으로서 발전기의 변동비를 기반으로 시장가격을 산출하고 비용을 보상하는 체제임 ㅇ 그러나 현행 변동비로 연료비만을 인정하고 있어 발전을 위한 실질적인 변동비보다 낮게 산정되고 있는 실정임 ㅇ 또한 최근 대기오염물질 등에 대한 국내의 환경규제가 강화됨에 따라, 발전기의 환경관리비용이 증가하고 있어 합리적 가격 신호 제공 및 공급비용 최소화를 위한 비용 경쟁이 이루어지지 않음 ㅇ 따라서 환경개선비용 등 순수 연료비가 아닌 종합적인 변동비 기반으로 시장가격 결정방식 변경에 대한 검토 필요
⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	ㅇ 전력시장에서의 변동비 기준 검토 - 변동비반영시장에서의 변동비의 정의 및 의미 검토 - 연료비 이외의 기타 변동비의 세부요소(환경관리비, 변동성 운전유지비, RPS의무이행비용 등) 검토 ㅇ 해외 전력시장의 변동비 평가 방법 분석 - 미국, 유럽 등 선진 전력시장(과거 및 현행 제도)에서의 변동비 평가 및 시장반영 방법 조사 - 국내 전력시장과의 비교 분석 ㅇ 기타 변동비 세부요소별 특성 및 비용 산출 - 변동비 세부요소별 특성(발전설비별 차이, 발전량에 따른 변동성 등) 분석 - 변동비 세부요소의 표준화 방법 및 비용 산정 방법론 제시 - 과거 실적을 기반으로 하여 변동비 세부요소별 비용 규모 산출 ㅇ 기타 변동비를 포함한 종합적인 변동비의 시장반영 방안 도출 - 기타 변동비 세부요소별 전력시장 가격결정 반영에 따른 타당성 평가 - 기타 변동비를 포함한 종합적인 변동비 반영시 시장 효과 분석 및 적정 변동비 보상수준 도출
⑫ 기대성과	ㅇ 정확한 변동비 산정 기준을 수립하고, 변동성 비용 산정 및 가격 반영에 대한 표준화를 통하여 전력시장의 효율성과 공정성을 향상
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	ㅇ 발전단가에 연료비 이외의 환경관리비용 등 기타 변동비를 반영할 수 있는 이론기반 확보를 통해 전력시장 운영의 투명성 및 수용성 제고 ㅇ 단기 제도개선과 장기 제도개선을 원활히 연계하기 위한 완충방안으로서, 가격기반의 전력시장 모델 구현에 앞서 발전비용에 대한 세부적 검토 자료로 활용 가능
제안부서	부서명	시장개발처 시장개발팀(☏ 061-330-8416)
	제 안 자				제안부서장
	직 위		성 명		직 위		성 명
	차 장		윤 혁 준		처 장		김 홍 근

[ 과제 2 ]

[ 과제 3 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018 년도)
① 연구과제명	양방향 REC 거래시장 감시기법 개발에 관한 연구
② 과제분야	□ 중장기과제 ■ 현안과제 ( □ 경영현안과제 ■ 현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 □ 응용 ■ 실용화 (세부내용 : 시장감시 지표개발 및 개선)
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	시장감시실	⑥ 활용부서		시장감시실, 기후환경전략실
⑦총연구기간	2018.03.01. ~ 2018.11.30. (9 개월)
⑧ 연구개발비 (천원)	총 소요예산		당해연도 소요예산
	132,469		132,469
⑨ 연구개발 목 적 (제안배경)	ㅇ 정부의 신재생에너지 육성 정책에 적극 기여 - 2030년까지 전체 발전비중의 20%를 신재생에너지로, 발전의무할당제(RPS)상 연도별 의무공급비율을 28%까지 상향 목표 - 풍력과 태양광을 중심으로 공정한 양방향 REC 거래시장운영 및 활성화를 위한 합리적 감시지표 필요(미국 PJM 등 선진시장에서는 도입 및 활용중) ㅇ 양방향 REC 거래시장 개설 및 운영에 따른 효율적 감시지표 개발 및 개선 필요 - ‘17년 3월 말 이후 기존의 단방향 입찰방식에서 주식시장처럼 양방향 입찰 방식으로 변경됨에 따라 시장참여자들의 거래패턴이 다양화되고 복잡화 ⇒ 거래패턴 및 가격에 대한 정밀한 분석 및 효율적 감지시표 개발 필요 - 양방향 REC 거래시장은 일반 주식거래시장과 다른 부분이 존재하므로 (재차 매도 불가, 유효기간 존재 등) 특수성을 감안한 감시지표 설정 필요
⑩ 현 황 및 문 제 점	ㅇ (현황) 양방향 REC 거래에 대한 실시간 입찰감시 필요 - 기존 전력시장의 거래형태와 다른 새로운 양방향 실시간 입찰시장 개설에 따라 법령ㆍ규칙 위반 확인, 감시지표 발굴 필요 ㅇ (문제점) 양방향 REC 거래시장 운영에 따라 이상거래로 의심되는 신고접수 - 가격조작을 목적으로 한 이상거래로 의심되는 다양한 징후가 발견되고 있 으며 회원사 및 정부로부터 의심사례 신고건수 증가 - 시장 신뢰성 확보 및 효율적 운영을 위해 이상거래로 판단할 수 있는 객관 적인 감시기준 지표설정 필요

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	ㅇ 효율적인 양방향 REC 거래시장 감시지표 개선 및 개발 - 시장교란 및 조작의심행위를 수준별로 분류(경고, 위험, 위반 등) 가능한 기준을 설정하고 상시 감시할 수 있는 지표 개발 - 지표설정 후 운영에 따라 위반사례 발견시 부과할 수 있는 페널티 수준 책정 및 페날티 부여방안 제시
⑫ 기대성과	ㅇ (정부정책에 적극 기여) 모니터링 활동에 객관적인 시장감시지표를 활용함 으로써 시장참여자의 지배적 지위 남용을 방지하고 민간의 참여 및 신재생 에너지 비중확대를 위한 정부 정책에 적극 기여 ㅇ (신재생에너지시장 개선) 시장상황에 적합한 감시활동을 통해 현 양방향REC 거래시장 활성화 및 시장운영의 중립적 역할을 담당하는 거래소의 역할증대
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	ㅇ 신규개발 및 개선된 감시지표를 연간, 분기, 월간, 일일 시장감시분석보고서 작성에 활용 ㅇ 양방향 REC 거래시장 감시시스템에 반영하여 불공정 거래행위를 모니터링하고 운영을 담당하는 해당 부서와 협조하여 공정한 시장운영이 가능하도록 효율적인 시장감시활동 추진 ㅇ 개발도상국의 양방향 REC 거래시장 도입시 연구과제 산출물을 컨설팅에 활용 가능
제안부서	부서명	시장감시실(☏ 061-330-8352)
	제 안 자			제안부서장
	직 위		성 명	직 위	성 명
	차 장		김 인 현	실 장	박 승 관

[ 과제 4 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018년도)
① 연구과제명	IoT 기반 신재생 발전기(태양광, 풍력 등) 발전량 및 운전정보 취득방안 연구
② 과제분야	□중장기과제 ■현안과제 (□경영현안과제 ■현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 ■ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	■ 위탁 □ 자체 □ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	정보기술처 IT개발팀			⑥ 활용부서		정보기술처 IT개발팀
⑦총연구기간	2018.03.01. ~ 2018.12.31. (10 개월)
⑧ 연구개발비 (천 원)	총 소요예산				당해연도 소요예산
	107,104				107,104
⑨ 연구개발 목 적	○ 신재생 발전기의 발전량, 발전기 운전정보(출력, 풍속, 조도, 온도 등) 등 다양한 실시간 정보 취득 및 발전기 제어를 위한 기술 정립 ○ 현 RTU의 Serial 통신방식을 대체하는 실시간 데이터 취득 방안 마련
⑩ 현 황 및 문 제 점	○ 증가하는 신재생 발전기에 대한 계통운영/관제를 위한 실시간 데이터 부재 - 전력거래를 위해 취득하는 현 계량방식은 통신 방식에 따라 취득주기/ 취득률이 상이하고 실시간성이 부족하여 계통운영을 위한 활용도가 떨어짐 ○ 급증이 예상되는 신재생 발전기의 발전량, 운전현황 감시 모니터링, 제어 를 위한 설비 및 통신 규격 사전 검토 필요 ○ 구식의 Serial 기반 RTU 통신 방식은 부속 통신 장비 생산 중단의 가능성이 있고, 증가하는 다양한 현장 데이터의 취득 기술 검토 필요
⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	○ 현행 발전기 발전량, 운전정보 취득/제어 통신 기술 방식 및 타당성 조사 - 신재생 발전기 발전량 및 운전정보 실시간 취득 기술 및 사례 조사 - 현 Serial 기반 RTU에 대한 대체 기술 조사 ○ 신재생 발전기 운전정보 실시간 취득 방안 도출 - 경제성·보안성을 고려한 IoT 기반 실시간 신재생 발전기 운전 정보 취득․제어 기술 적용방안 마련 ○ 신재생 발전기 발전량, 운전정보 취득․제어 시스템 구축을 위한 기술 규격 도출
⑫ 기대성과	○ 신재생 발전기의 계량 및 실시간 운전정보(출력, 풍속, 조도, 온도 등) 취득·제어를 위한 시스템 개발 기반 마련 가능 ○ 구식의 현 RTU 통신 방식의 대체 기술 사전 확보로 지속가능한 계통 운영 기반 마련 가능
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	○ 전력거래 참여 신재생 발전기에 대한 데이터의 안정적 확보를 통해 시장 및 계통 운영·분석의 자료로 활용 가능 ○ 전력거래용 계량데이터 취득 개선 시 연구결과 참고 가능
제안부서	부서명	정보기술처 IT개발팀(☏ 061-330-8743)
	제 안 자				제안부서장
	직 위		성 명		직 위		성 명
	차 장		김 덕 규		처 장		이 진 수

[ 과제 5 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018년도)
① 연구과제명	수급계획의 신뢰성 제고를 위한 공급신뢰도 계산 모듈 개발
② 과제분야	□중장기과제 ■현안과제 (□경영현안과제 현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 ■ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	전력계획처 전원계획팀			⑥ 활용부서		전력계획처
⑦총연구기간	2018.03.01. ~ 2018.08.31. (6 개월)
⑧ 연구개발비 (천 원)	총 소요예산				당해연도 소요예산
	61,828				61,828
⑨ 연구개발 목 적	□ 미래 안정적인 전력공급을 위한 적정예비율의 정확하고 신뢰성 있는 산정을 위해 이를 계산하고 비교할 수 있는 툴 필요 ㅇ 현재는 WASP 모형 하나만을 활용하여 계산 중이며 이 수치를 비교하고 검증할 툴이 없음 ㅇ 해외에서도 단일 모형보다는 복수의 모형 또는 툴을 이용하여 계산하고 이를 비교 및 분석하여 사용함 □ 적정예비율은 막대한 국가적 자원이 들어가는 향후 신규 발전소 건설에 직접적인 영향을 주기 때문에 정확한 산정이 필요 ㅇ 현재 장기수요예측 시 5개의 예측모형을 사용하고 있으며 향후 신규 수급계획 전산모형 도입 시 설비계획 또한 복수의 모형을 이용하여 설비계획을 수립하고자 함 ※R&D계획근거: 중장기연구개발계획, 시장기반 수급계획-수급체계 구축분야 전력수급계획 수립시 미래 불활실성 요인 대응방안 정립(81쪽 4.1항)
⑩ 현 황 및 문 제 점	□ 현재 WASP를 통해 공급신뢰도 기준에 따라 발전기 고장정지율과 예방정비일 등을 고려하여 최소예비율을 산정하고 있음 ㅇ 적정예비율은 최소예비율과 수급불확실 대응 예비율로 구성됨 ㅇ 최소예비율은 발전기 고장 및 정비 등에 대비하기 위해 공급신뢰도 기준(우리나라 LOLE 0.3일/년)에 따라 최소한의 확보해야하는 예비율임 □ WASP 이외에 별도의 모형이나 툴을 이용해 최소예비율을 산정하고 복수의 결과에 대해 비교 및 분석 필요 ㅇ 최소예비율은 계통의 전원구성 및 규모, 공급신뢰도 기준에 따라 달라지나 FERC 보고서에 따르면 island 계통에서 LOLE 0.1 기준으로 18.5%를 최소예비율로 제시함 ㅇ 그러나 WASP을 이용하여 LOLE 0.3 기준으로 최소예비율을 산정한 결과 우리나라는 약 10~15% 수준으로 FERC 보고서와 크게는 8%까지 차이남
⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	<목표> ㅇ 본 연구의 목표는 현재 WASP을 이용하여 공급신뢰도를 만족하는 최소예비율을 구하고 있으나 이 수치에 대해 검증하고 분석하기 위한 별도의 모형 또는 툴을 개발하는 데 있음 <내용> ㅇ 해외 주요국의 전력시장에서 사용되고 있는 공급신뢰도 기준 산정 방법 및 활용 프로그램, 적용 사례 분석 ㅇ 공급신뢰도 기준에 따라 최소예비율을 산정하는 툴 개발 ㅇ 신규 툴을 이용하여 과거 수급계획의 데이터로 최소예비율 재산정 및 WASP으로 산정한 예비율과 비교 분석 ㅇ 향후 수급계획에서 적용할 최소예비율 산정 방법 제시
⑫ 기대성과	ㅇ 복수의 모형을 이용하여 산정한 최소예비율의 비교, 분석하고 이 결과를 복수의 설비계획 전산모형에 적용하여 수급계획에 대한 신뢰성 제고 및 계획 수립 기법의 고도화
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	ㅇ 수급계획 수립시 공급신뢰도 기준 정립 및 기준계획 수립에 활용
제안부서	부서명	전력계획처 전원계획팀(☏ 061-330-8315)
	제 안 자				제안부서장
	직 위		성 명		직 위		성 명
	차 장		김 양 일		처 장		양 성 배

[ 과제 6 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018년도)
① 연구과제명	산업구조 변화에 따른 개별국가 특수성을 반영한 장기 전력수요 전망기법 연구
② 과제분야	■중장기과제 □현안과제 (□경영현안과제 □현장문제점 해결 )
③ 연구성격	■ 기초 □ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	■ 위탁 □ 자체 □ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	전력계획처 장기수요전망팀	⑥ 활용부서		전력계획처
⑦총연구기간	2018.03.01. ~ 2018.12.31. (10 개월)
⑧ 연구개발비 (천 원)	총 소요예산		당해연도 소요예산
	110,644		110,644
⑨ 연구개발 목 적	ㅇ 경제성장률(GDP) 등과 함께 산업구조 변화는 한 국가의 전력수요 증감에 영향을 미치는 주요 요인 ㅇ 특히, 동일한 경제규모이더라도 산업구조의 차이에 따라 국가별로 전력수요 변화는 다르게 나타날 수 있음 * 제조업 비중이 높은 국가일수록 전력수요 증가율이 더 높게 시현되고 있으며, 우리나라의 경우가 대표적인 사례 ㅇ 이에 따라, 전력수요 전망에도 이러한 산업구조의 특수성을 반영할 수 있는 기법 개발 필요
⑩ 현 황 및 문 제 점	ㅇ 현행 전력수급기본계획의 장기 전력수요 전망에 활용되고 있는 전력패널모형은 산업구조 변화를 직접적으로 반영하지 못하고 있다는 한계 지적 * 전력패널모형은 거시모형으로서, 거시모형의 특성상 GDP 등의 거시경제 변수만을 직접적으로 반영하는데 따르는 한계 ㅇ 또한, 전세계 패널데이터를 분석하여 소득계수(소득탄력성)를 추정하고 있으나, 추정의 안정성을 위해 개별국가의 특수성을 제어함으로써 평균적인 변화패턴으로 일반화하여 전망에 활용 * 전세계 100여개국을 소득수준에 따라 10개의 그룹으로 Grouping하는 과정에서 국가별 특수성이 일정 부분 제거되는 현상 발생 ㅇ 전망시 개별국가효과(Individual Effect)라는 조정항을 통해 우리나라의 특수성을 고려하고는 있으나, 조정항 자체만으로는 설명력에 한계 * 우리나라 실적 데이터를 적용하였을 경우와 전세계 평균적인 패턴과의 차이를 산정하여 이를 개별국가효과라는 조정항으로 반영 ㅇ 따라서, 우리나라 전력수요 변화의 특수성을 우리나라 산업구조의 특성으로 설명하고 이를 전망에 활용할 수 있는 기법 개발 필요

⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	ㅇ 개별국가의 특수성을 반영할 수 있는 패널분석 기법 및 방법론 연구 - Grouping하지 않고, 국가별 데이터를 직접 적용․분석 - 균형 패널데이터 뿐만 아니라, 불균형 패널데이터까지 활용․분석 * 기존의 방법론은 균형 패널데이터만을 사용함에 따라, 전체 조사국가 180여개국 중 100여개국의 데이터만을 반영 ㅇ OECD / 비OECD 국가별 구분․분석으로, 선진국 특성의 반영방안 연구 * 전망시에는 전체 국가들 중 우리나라보다 선진국인 OECD 국가들의 특성을 반영하는 것이 더 중요 - OECD / 비OECD로 구분된 소득계수 평면 추정 - 소득계수 평면과 국가별 소득계수와의 차이 분석 ㅇ 산업구조의 특성에 따른 개별국가 특수성 분석 및 전망기법 연구 - 우리나라 및 해외 국가들의 산업구조 특성 분석 - 산업구조 특성에 따른 개별국가의 전력수요 특수성을 반영할 수 있는 기법 연구 - 우리나라 산업구조 전망에 따른 미래 우리나라 특수성 반영방안 연구 ㅇ 국가별 가격탄력성 추정 - 가격데이터가 존재하는 국가들의 국가별 가격탄력성 추정 - 장기 전력수요 전망시에의 활용방안 연구
⑫ 기대성과	ㅇ 산업구조 변화를 직접 반영함으로써, 장기 전력수요 전망결과의 설명력 및 대외수용성 제고 ㅇ 소득계수 변화 및 가격탄력성 추정의 정확도 향상
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	ㅇ 전력수급기본계획 장기 전력수요 전망에 활용
제안부서	부서명	전력계획처 장기수요전망팀(☏ 061-330-8334)
	제 안 자			제안부서장
	직 위		성 명	직 위	성 명
	차 장		이 자 겸	처 장	양 성 배