가전 기기의 부하 사용 특성을 활용한 에너지 사용량 및 피크 전력 감소 알고리즘

국문 초록 (Abstract)

현대 사회는 삶의 환경이 다양하고 급진적인 변화가 이루어지고 있다. 이는 과학 기술의 발달이 소비자의 행동 패턴을 여러 가지 방법으로 영향을 주고 있는 것이 사실이다. 이러한 변화는 주거 환경에 대한 변화 욕구를 증가시키고 있으며 또한 사회 구성원의 가전 기기 수요 및 전력 소비 패턴에서도 큰 변화를 가져오고 있다. 가전기기의 발달은 기능과 성능의 발전 뿐 아니라 전력량의 사용량도 빠르게 증가하도록 영향을 준다 [1]. 이에 따라 가전기기의 전력 수요증가는 전체 부하 증가로 이어지고 또한 발전 설비 및 송배전 시스템의 증설 등 기간 투자 확장을 필요로 한다. 이에 피크 부하(Peak Load)의 절감은 환경적인 측면을 고려했을 때 선택이 아닌 필수가 되어가고 있으며, 최근에 많은 이슈가 되고 있는 스마트 그리드(Smart Grid) 기술은 전력망에 통신망을 접목하여 전력계통시스템의 통제와 제어를 위한 목표로 연구되고 있으며 전력 소비량 증가 문제를 해결할 수 있는 좋은 수단이 되고 있다. 선행된 여러 연구에서 피크 시간대의 부하를 줄이기 위한 방법은 여러 가지방법을 소개하고 있다. 하지만 선행 연구에서는 가전 기기의 부하를 제어하는데 있어 주로 사용되는 방법은 기기의 동작 시간대를 옮기는 방법 또는 특정 시간대(Daily Peak Time)에 기기의 동작을 억제하는 방법 등이 주로 소개되고 있다. 하지만 이러한 제어 방법은 기기를 사용하고자 하는 사용자의 기기 사용 욕구에 직간접적으로 영향을 줄 가능성이 높다. 또한 시간대를 옮기는 기기와 동작을 제한하는 기기에 대한 분류 기준을 명확하게 제시하고 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 가전 기기의 부하를 직접 제어하여 피크 시간대의 부하를 감소시켜 전체 부하를 감소시키는 방법에 대하여 제안하고자 한다. 본 연구는 크게 2가지로 구성이 되어 있다. 첫 번째로 가전 기기 중 부하 감소 제어 대상 기기에 대한 분류 방법을 제시한다. 크게 직접 부하를 제어할 수 있는 기기와 제어가 불가능한 기기로 분류 한다. 또한 직접 부하를 제어할 수 있는 기기를 다시 동작 시간과 동작 성능 저하 가능여부에 따라서 재분류 한다.
두 번째로 기기 부하를 제어하는데 있어 사용자의 사용 환경을 반영할 수 있는 인자를 활용하여 사용자에게 기능 구현에 있어 자유도를 부여하여 사용자 개별적인 환경에 적합하도록 동작시킬 수 있도록 한다. 이를 위하여 기기의 동작 범위 조절 및 동작 순서 변경이 가능하도록 할 수 있는 방법을 제시한다.