이현철 연구실

전기자동차공학부 이현철

이현철 연구실은 전기전자공학 분야에서 전력계통의 신뢰도와 안정성 향상을 위한 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 최근 국내 전력계통에서 빈번하게 발생하는 정전 사고와 전압 강하 문제를 해결하기 위해, 노후화된 설비의 관리, 전문 인력 부족, 관리 조직의 분산 등 다양한 원인을 분석하고 이에 대한 실질적인 대응 방안을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 산업 현장과 도심 지역에서 발생하는 전력 공급 불안정 문제를 해결하는 데 중점을 두고 있습니다. 본 연구실은 대용량 부하의 변동에 따른 계통 주파수 및 전압의 불안정성을 완화하기 위한 부하 추종 제어, 자동발전제어(AGC), Governor Free Control(GFC) 등 다양한 제어 알고리즘을 개발하고 있습니다. 또한, 에너지 저장장치(ESS)와 양수발전기, 분산형 발전원(DG) 등 신기술을 활용하여 계통의 예비력 확보와 주파수 회복 특성 향상에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이를 통해 전력계통의 실시간 운영 안정성을 높이고, 재생에너지의 변동성에 효과적으로 대응할 수 있는 방안을 모색하고 있습니다. 전력계통의 전압 안정성과 무효전력 관리는 계통의 효율적 운영과 전력 품질 향상에 필수적인 요소입니다. 본 연구실은 변전소 및 배전계통에서의 전압 및 무효전력 협조제어 기법을 개발하고, FACTS(유연송전시스템), STATCOM, MSC/MSR 등 다양한 무효전력 보상장치의 연계제어를 통해 계통의 전압 안정도를 높이고 있습니다. 또한, 분산형 발전원(DG)과의 연계 운전을 통해 최적의 전압 프로파일과 손실 최소화를 달성하는 전략을 제시하고 있습니다. 특히, 초전도 케이블(HTS Cable)의 도입과 보호기술 개발에 주목하여, 기존 케이블 대비 5배 이상의 전력 전송 용량을 확보하고, 고장 시 쿼치(Quench) 특성을 고려한 보호협조 기법을 연구하고 있습니다. 초전도 케이블의 쉴드 제어를 통한 부하 흐름 조절, 고장전류 제한, 경제적이고 효과적인 전력 설비 운영 방안 등을 실증적으로 제시하고 있습니다. 또한, EMTP-RV 등 시뮬레이션 도구를 활용하여 초전도 케이블의 과도상태 해석 및 온도 변화 특성 연구도 병행하고 있습니다. 이현철 연구실은 이러한 연구를 바탕으로 차세대 전력계통의 고효율화와 대용량 전력 수송, 그리고 도심 및 산업단지의 전력 품질 향상에 크게 기여하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 전력계통의 신뢰도 향상과 첨단 제어기술 개발, 실용화 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다.