수요반응(Demand Response, DR)은 이제 단순한 절감 정책이 아닌, 계통 안정성과 실시간 시장 운영의 핵심 수단으로 자리 잡고 있습니다. 특히 재생에너지의 급속한 확산으로 공급 측 유연성 확보가 어려워지면서, 수요 측의 빠르고 정확한 응답 능력이 중요해졌습니다. 이 글에서는 계통운영자(KPX 또는 ISO/RTO) 입장에서 바라본 DR의 적용 방식을 심층 분석합니다. DR 자원의 등록 절차, 응답속도의 기준과 실효성, DR 운영정책의 변화 등을 중심으로, 실제 국내외 사례와 실무 적용 포인트를 함께 제시합니다. DR 참여자뿐 아니라 플랫폼 사업자, 전력시장 운영자 모두에게 도움이 되는 내용을 담았습니다.
DR 자원등록: 계통운영자의 기준과 요구사항
DR 프로그램에 참여하기 위해 가장 먼저 필요한 절차는 자원 등록입니다. 계통운영자의 입장에서 DR 자원은 예측 가능하고 신뢰할 수 있는 ‘운영 자산’이어야 합니다. 단순히 전기를 절약할 수 있다는 것만으로는 등록이 어렵고, 측정 가능한 기준, 이행 가능성, 응답 이력 등 다양한 조건이 충족되어야 합니다.
한국의 전력거래소(KPX)는 DR 자원을 정규자원, 감축형 자원, 자가자원으로 분류하며, 각각의 특성에 따라 등록 기준을 다르게 설정하고 있습니다. 예를 들어 정규 DR 자원은 최소 100kW 이상의 감축이 가능해야 하며, EMS(에너지 관리 시스템) 또는 자동제어 장치로 실시간 모니터링이 가능한 설비가 필수입니다. 반면, 자가자원은 자체 사용 감소를 기반으로 하며 정산 방식도 상이합니다.
미국 PJM과 같은 대형 ISO는 자원 등록 시 Baseline 설정을 매우 중요하게 봅니다. 이는 평상시 전력 소비량 대비 얼마나 감축했는지를 판단하는 기준으로, 데이터 신뢰도가 낮거나 계통 기여도가 불확실한 자원은 참여에서 제외되거나 가중치가 낮게 평가됩니다.
실제 국내 한 제조업체는 DR 자원으로 등록되기 위해 내부 부하를 EMS와 연동하고, 주기적인 자가 진단 리포트를 KPX에 제출하여 신뢰도를 인정받았습니다. 이 과정에서 중요한 것은 ‘기술적 성능’보다는 ‘데이터 기반의 증거’와 ‘이행 기록’입니다.
결론적으로 계통운영자에게 있어 DR 자원은 단순한 절감 수단이 아니라, 실시간 계통 운영 시 예측 가능한 자산으로 활용될 수 있는가가 핵심입니다. 따라서 자원 등록 단계에서부터 체계적인 준비가 필요하며, 데이터 기반 운영 능력이 중요한 평가 기준이 됩니다.
응답속도: 실시간 운영에 맞춘 DR의 실행력
계통 운영자는 DR 자원의 ‘응답속도(Responsiveness)’를 매우 중요하게 여깁니다. 단순한 감축량보다 더 중요한 것은 언제, 얼마나 빠르게 반응할 수 있는가이며, 이는 주파수 조정(FR), 정산 정확도, 계통 안정성과 직결되기 때문입니다.
DR 응답속도는 일반적으로 두 가지로 구분됩니다. 첫째는 예약형 DR, 둘째는 즉시형 DR입니다. 예약형은 사전에 감축 스케줄이 통보되며, 계획된 시간에 부하를 줄이는 방식입니다. 이 경우 응답 시간은 수 분~수 십 분이 주어질 수 있습니다. 반면, 즉시형 DR은 실시간 가격 또는 계통 이상이 감지되면 수 초~수 분 이내에 자동으로 감축이 이뤄져야 합니다. 특히 계통 주파수 유지가 중요한 상황에서는 응답 지연이 전체 시스템에 영향을 줄 수 있습니다.
국내에서는 DR 자원의 응답속도 기준이 비교적 유연하지만, 고속 응답형 DR의 필요성이 커지고 있습니다. 특히 스마트 계측기, 자동화 제어 시스템, AI 기반 부하 예측 등이 연계되면서, 응답속도와 실행력이 빠른 자원들이 우선 배정되고 있습니다.
해외 사례로는 오스트레일리아 AEMO의 DR 시장이 주목할 만합니다. 이들은 6초 이내에 반응 가능한 DR 자원을 별도로 분류하여, 정산 단가도 더 높게 책정하고 있으며, VPP나 ESS와 연계된 자원들이 주로 이 영역에 포함됩니다. 이런 시스템은 단순한 DR 참여가 아니라, 계통 연계형 유연성 자원으로서의 가치가 부각되는 구조입니다.
국내 기업 A사는 대형 ESS와 제조라인 부하를 AI 제어 시스템에 연동하여 평균 10초 이내의 DR 응답을 실현하고 있으며, KPX 실시간 DR 시범사업에서 높은 신뢰도를 인정받았습니다.
결론적으로 DR 응답속도는 단지 빠른 제어만이 아니라, 정확한 예측, 시스템 자동화, 계통 연동성까지 포함하는 포괄적인 성능 지표입니다. 계통운영자에게 중요한 것은 수요자원이 단기적 ‘절감 수단’이 아니라, 실시간 계통 안정화에 기여할 수 있는 ‘운영 도구’로서의 역할을 할 수 있느냐입니다.
DR 운영정책의 변화와 계통운영자 중심의 전략
DR은 기술이 아니라 ‘제도와 정책’의 틀 안에서 운영됩니다. 특히 계통운영자의 역할은 DR을 단순히 수요 관리 수단이 아니라, 계통 안정성과 시장 효율성 향상을 위한 핵심 자원으로 재정의하는 데 있습니다. 최근 DR 운영정책은 이 같은 방향으로 변화하고 있습니다.
우선, 정책의 초점이 ‘정산 보상 중심’에서 ‘계통 기여 중심’으로 이동하고 있습니다. 과거에는 DR 참여만으로도 일정 수준의 보상이 이뤄졌지만, 현재는 실제 계통상 이득을 제공했는지 여부에 따라 정산금 차등, 참여자 선별, 우선순위 배정 등의 기준이 적용되고 있습니다. 즉, 단순히 줄이는 것보다 언제 어디서 어떻게 줄였는지가 더 중요해진 것입니다.
또한 DR 운영정책은 통합자원(Integrated Resource) 중심으로 확대되고 있습니다. VPP, BEMS, ESS, 태양광 출력제어 등 다양한 자원을 묶어 하나의 DR 자원으로 운영하는 방식이 확산되고 있으며, 이를 위해 계통운영자는 표준화된 API, 실시간 모니터링 체계, 자동 정산 시스템 구축을 적극 추진 중입니다.
실제 KPX는 2025년 실시간시장 개편을 앞두고, 초단기 DR 응답 자원과 AI 기반 예측모델 연동형 DR 자원을 분리 운영하는 방향을 검토 중입니다. 이로 인해 DR 사업자에게는 더 높은 기술 역량과 운영 신뢰도가 요구될 것으로 보입니다.
또 하나의 변화는 DR을 계통계획 수립 시 반영 자원으로 인정하려는 움직임입니다. 예를 들어 송전선 증설이 어려운 지역에서 고속 응답 DR을 계통안정화 수단으로 채택하고, 이를 계획 수립 단계부터 고려하는 방식입니다. 이는 DR 자원이 단기 시장 대응 수단을 넘어, 장기적 계통운영 전략의 한 축이 되고 있다는 의미입니다.
결론적으로 계통운영자 관점에서 DR은 ‘보조적 자원’이 아닌, 핵심적 유연성 자원으로의 전환 단계에 있습니다. 이를 위해 DR 정책은 기술 발전에 발맞춰 정교해지고 있으며, 실시간 데이터 처리, 고속 응답성, 예측력, 표준화된 통합운영체계가 필수 조건으로 자리 잡고 있습니다.