전력 시스템의 안정성과 신뢰도는 공급자와 소비자 모두에게 중요한 요소이며, 이를 수치화해 평가하는 데에는 다양한 계통 안정성 지표가 활용됩니다. 대표적인 지표로는 SAIDI(고객 평균 정전시간), SAIFI(고객 평균 정전빈도), 그리고 PQ(Power Quality, 전력 품질) 계측 항목이 있습니다. 기존에는 이러한 지표들이 사후 수작업 집계나 부분적인 계측 장비를 통해 관리되었으나, 최근에는 IoT, 스마트센서, 디지털 미터기의 보급으로 실시간 모니터링과 분석이 가능해졌습니다. 특히 디지털 전환과 AI 기반의 데이터 분석 기술이 결합되면서, 계통의 이상 징후를 사전에 감지하고 즉각 대응하는 체계로 발전하고 있습니다.
SAIDI와 SAIFI의 디지털 모니터링 필요성
SAIDI와 SAIFI는 전력 계통의 신뢰도를 평가하는 데 있어 가장 널리 사용되는 대표적인 지표입니다. SAIDI는 일정 기간 동안 한 명의 사용자가 평균적으로 얼마나 오랜 시간 동안 정전을 겪었는지를 나타내는 지표로, 전력 서비스의 연속성과 안정성을 평가하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 반면, SAIFI는 같은 기간 동안 한 명의 사용자가 평균적으로 몇 번의 정전을 경험했는지를 수치화한 것으로, 정전의 빈도에 초점을 맞춘 지표입니다. 이 두 지표는 함께 사용될 때, 단순히 정전이 있었는지 여부를 넘어서 정전의 심각성, 반복성, 사용자의 체감 피해 수준까지 정량적으로 파악할 수 있게 해줍니다. 따라서 배전망 운영자는 SAIDI와 SAIFI를 기반으로 정전 원인을 분석하고, 문제 구간을 선제적으로 개선하기 위한 투자와 유지보수 전략을 수립하는 데 활용하고 있습니다. 기존에는 이 데이터를 수동으로 수집하거나 사고 발생 후 사후적으로 집계하는 방식이 일반적이었기 때문에, 정확도와 실시간성에서 한계가 있었습니다. 특히 정전 사고가 여러 구간에 걸쳐 동시다발적으로 발생하는 경우, 원인 분석이나 대응 속도에 제약이 따를 수밖에 없었습니다. 최근에는 스마트미터(AMI)와 지능형 전력센서의 보급으로, 이러한 정전 데이터를 실시간으로 수집하고 자동 집계할 수 있는 시스템이 확대되고 있습니다. 사용자의 전력 공급 상태가 실시간으로 모니터링되며, 정전이 발생한 구간과 시간, 복구 시간까지 모두 자동 기록되기 때문에, 운영자는 즉각적인 복구 계획을 수립하고 원인을 신속히 파악할 수 있습니다. 특히, 이 데이터를 AI가 분석해 정전 패턴이나 반복되는 문제 구간을 식별할 경우, 사전 유지보수나 설비 교체를 통해 사고 발생 전 선제적 대응이 가능해지는 효과도 기대할 수 있습니다.
전력 품질(PQ) 계측의 중요성
PQ는 전력 공급의 안정성과 품질을 정량적으로 평가하는 지표로, 고조파, 플리커, 전압강하, 주파수 변동 등 다양한 항목으로 구성됩니다. 최근에는 소형 디지털 계측기와 무선 통신 기반의 모니터링 장비, 그리고 클라우드 기반의 데이터 수집 플랫폼 등이 도입되면서, 여러 지점에서 다양한 전력 품질 항목을 동시에 모니터링하는 것이 가능해졌습니다. 이로 인해 과거처럼 일부 주요 지점에만 한정된 계측이 아니라, 보다 넓은 범위와 다양한 조건에서 전력 품질 데이터를 실시간으로 수집·분석할 수 있는 환경이 구축되고 있습니다. AI 분석 기술과 연계하면 PQ 데이터에서 이상 징후를 조기에 감지하고, 설비 고장이나 전력 품질 저하를 사전에 예측하여 예방 조치를 취할 수 있습니다. 이는 단순한 계측을 넘어, 전력 품질을 자산화하는 디지털 전략의 핵심 도구로 기능하고 있습니다.
또한 PQ 데이터는 산업용 수요지에 대한 신뢰도 평가, 고장 통계 분석, 설비 개선 투자 우선순위 선정 등 정책적·경제적 의사결정에도 활용될 수 있습니다.
계통 지표 디지털화 기술의 확산과 적용 사례
계통 안정성 지표의 디지털화는 이제 단순한 기술적 옵션이 아니라, 전력망 운영 효율성과 안전성을 확보하기 위한 필수 요소로 인식되고 있습니다. 특히 최근에는 재생에너지의 보급 확대, 분산형 전원의 증가, 그리고 전기차 충전 수요의 급증 등으로 인해 전력 계통의 구조가 점점 더 복잡해지고 있습니다. 이처럼 불확실성과 변동성이 커진 환경에서는, 실시간 데이터를 기반으로 한 정확한 계통 진단과 신속한 관리 체계 구축이 무엇보다 중요해지고 있습니다. 국내 전력회사들은 지능형 배전 자동화 시스템(ADMS)을 통해 SAIDI, SAIFI, PQ 데이터를 실시간으로 연동하고, 정전 알람, 자동 고장 진단 등 고도화된 계통 운영을 실현하고 있습니다. 예를 들어, 한국전력은 전국적으로 설치된 스마트미터와 분산형 계통 측정 장비를 통해 정전 이력과 PQ 품질 정보를 실시간 수집하며, 이를 계통 운영 시스템과 연동해 고장 발생 시 5초 이내에 알람이 뜨고 자동 진단 절차가 작동하는 구조를 실현하고 있습니다. 해외에서는 미국, 독일, 일본 등에서 이미 전력 품질 기준에 따라 SAIDI·SAIFI 데이터의 공개 의무화가 시행되고 있으며, 일부 국가는 전력 회사가 정전 빈도나 복구 속도를 일정 기준 이상 유지하지 못할 경우 패널티를 부과하는 정책도 도입하고 있습니다. 이는 계통 운영이 단순히 기술 문제가 아닌, 소비자 신뢰와 직결된 공공 서비스로 인식되고 있다는 흐름을 반영하는 것입니다.
결론: 디지털 계통운영의 방향성과 과제
SAIDI, SAIFI, PQ 계측 등 주요 계통 안정성 지표의 디지털화는 전력망 운영의 신뢰도를 높이는 핵심 전략이자, 데이터 기반의 계통 자산 관리 시대를 여는 출발점입니다. 앞으로는 이러한 데이터를 단순히 측정하고 보고하는 수준을 넘어서, AI 기반의 분석 기술, 예측 유지보수 시스템, 자동 복구 알고리즘 등과 유기적으로 결합해, 전력망이 스스로 판단하고 대응할 수 있는 자율적 운영 체계로 발전시켜야 할 필요가 있습니다. 이러한 전환은 전력 시스템의 효율성과 안정성은 물론, 미래 에너지 환경에 대한 대응력까지 한층 강화하는 핵심적인 발판이 될 것입니다. 또한, 디지털 전환 과정에서 발생할 수 있는 표준화 부족, 통신 보안, 데이터 품질 확보 등의 과제도 병행해 해결해야 하며, 이를 위해 정부, 공공기관, 민간 기업 간의 기술 협력과 정책적 뒷받침이 함께 이루어져야 합니다. 궁극적으로는 모든 전력 소비자가 보다 안정적이고 고품질의 전력을 누릴 수 있도록, 계통 지표의 디지털화는 에너지 전환 시대의 기본 인프라로써 지속 확산되어야 할 것입니다.
