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전력망연구실

전북대학교 전기공학과

국경수 교수

Plug-In Hybrid Electric Vehicles

Two Way Bidding Pool

Frequency Control Ancillary Service

전력망연구실

전기공학과 국경수

전북대학교 전력망연구실은 전력계통의 안정성과 효율성, 그리고 미래 에너지 사회의 실현을 목표로 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 전기공학 분야의 전문성을 바탕으로, 신재생에너지, 지능형 전력망(스마트그리드), 전력시장, 전력시스템 계획 및 운영, 전기저장장치 등 전력산업의 핵심 이슈를 폭넓게 다루고 있습니다. 특히, 최근에는 신재생에너지의 확대와 이에 따른 전력계통의 변동성 증가에 대응하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 배터리 에너지 저장장치(BESS)와 전기자동차의 V2G 기술을 활용한 주파수 제어, 예비력 제공, 관성 보상 등 첨단 기술을 접목하여 계통의 신뢰성과 유연성을 높이고 있습니다. 또한, 국가 간 HVDC 연계, 플러그인 전기자동차 충전 수요 모델링, 전력시장 구조 개선 등 다양한 융합 연구도 함께 이루어지고 있습니다. 전력망연구실은 실험실 내 이론 연구뿐만 아니라, 실제 전력계통에 적용 가능한 실증 연구와 산업체, 정부기관과의 협력 프로젝트를 통해 실용적이고 혁신적인 솔루션을 개발하고 있습니다. 이를 통해 국내외 전력계통의 신재생에너지 수용 능력 극대화, 전력시장 효율화, 그리고 탄소중립 사회 실현에 기여하고 있습니다. 또한, 본 연구실은 다수의 특허 출원과 논문 발표, 학술대회 수상 등 활발한 연구성과를 내고 있으며, 전력산업의 미래를 이끌어갈 우수한 인재 양성에도 힘쓰고 있습니다. 졸업생들은 국내외 유수의 연구기관, 산업체, 공공기관 등에서 활약하고 있으며, 연구실의 네트워크와 협력체계도 매우 견고하게 구축되어 있습니다. 앞으로도 전북대학교 전력망연구실은 전력계통 및 에너지 분야의 선도적 연구와 혁신을 통해, 지속가능하고 스마트한 에너지 사회 구현에 핵심적인 역할을 할 것입니다.

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지능형 전력망(스마트그리드) 기술 개발
지능형 전력망, 즉 스마트그리드는 기존의 전력망에 정보통신기술(IT)을 융합하여 전력의 생산, 분배, 소비 전 과정을 실시간으로 모니터링하고 제어할 수 있도록 하는 차세대 전력 인프라입니다. 전력망연구실에서는 이러한 스마트그리드의 핵심 기술 개발에 집중하고 있으며, 전력망의 신뢰성 향상과 효율적인 에너지 관리, 그리고 재생에너지의 효과적인 통합을 목표로 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 본 연구실은 전력망 운영 및 제어, 전력경제, 전력 정보시스템공학, 컴퓨터 프로그래밍, 전기자동차와 신재생에너지 연계 등 다양한 분야를 아우르는 융합적 연구를 진행합니다. 이를 통해 전력망의 실시간 데이터 수집 및 분석, 분산형 에너지 자원의 통합, 그리고 전력시장과의 연계 등 스마트그리드의 실질적 구현을 위한 기술적 기반을 마련하고 있습니다. 최근에는 배터리 에너지 저장장치(BESS)와 전기자동차의 V2G(Vehicle to Grid) 기술을 활용한 주파수 제어 및 예비력 제공, 그리고 재생에너지의 변동성 대응 등도 주요 연구 주제로 다루고 있습니다. 이러한 연구는 국내외 전력계통의 안정성과 효율성을 높이는 데 크게 기여하고 있으며, 실제 전력시장과 연계된 실증 연구 및 산업체와의 협력 프로젝트를 통해 실용화에도 앞장서고 있습니다. 앞으로도 전력망연구실은 스마트그리드 분야의 선도적 연구를 통해 지속가능한 에너지 사회 구현에 핵심적인 역할을 할 것입니다.
신재생에너지와 전력계통 통합 및 운영 최적화
신재생에너지의 확대는 전력계통의 구조와 운영 방식에 큰 변화를 요구하고 있습니다. 전력망연구실은 태양광, 풍력 등 변동성이 큰 신재생에너지원을 기존 전력계통에 안정적으로 통합하기 위한 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 신재생에너지의 수용 한계 평가, 계통 안정화 방안, 그리고 전력시장 제도 개선 등 다각적인 접근을 포함합니다. 특히, 본 연구실은 배터리 에너지 저장장치(BESS)와 같은 첨단 기술을 활용하여 신재생에너지의 변동성으로 인한 계통 불안정 문제를 해결하고자 합니다. 주파수 조정, 예비력 제공, 관성 보상 등 다양한 계통 서비스 제공을 위한 BESS의 최적 운영 전략을 개발하고, 실제 계통 적용을 위한 시뮬레이션 및 실증 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 국가 간 HVDC 연계, 전기자동차 충방전 제어, 플러그인 전기자동차의 충전 수요 모델링 등도 연구 범위에 포함되어 있습니다. 이러한 연구는 국내외 전력계통의 신재생에너지 수용 능력을 극대화하고, 탄소중립 사회 실현을 위한 기반을 마련하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 전력망연구실은 앞으로도 신재생에너지와 전력계통의 융합을 통한 에너지 전환 시대의 핵심 기술 개발에 앞장설 것입니다.
전력시장 및 전력시스템 계획·운영
전력망연구실은 전력시장의 효율적 운영과 전력시스템의 계획 및 운영 최적화에 관한 연구도 활발히 수행하고 있습니다. 전력시장은 전력의 생산과 소비를 경제적으로 조정하는 중요한 메커니즘으로, 신재생에너지 확대와 분산형 자원의 증가에 따라 그 중요성이 더욱 커지고 있습니다. 본 연구실은 전력시장 구조 분석, 중개시장 반영, 가격 신호 기반의 수요 반응, 그리고 시장제도 개선 방안 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 특히, 전력시스템의 계획 및 운영 측면에서는 전력계통의 안정적 운용을 위한 예비력 산정, 발전기 및 저장장치의 최적 배치, 그리고 계통 사고 및 고장 대응 전략 개발에 중점을 두고 있습니다. 시계열 모의해석, 확률론적 모델링, 실시간 데이터 기반의 운영 알고리즘 개발 등 첨단 분석 기법을 활용하여 실제 전력계통에 적용 가능한 솔루션을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 전력산업의 지속가능성과 경제성을 동시에 추구하는 데 필수적이며, 정부 및 산업체와의 협력 프로젝트를 통해 정책 및 제도 개선에도 실질적으로 기여하고 있습니다. 전력망연구실은 앞으로도 전력시장과 전력시스템의 혁신을 선도하는 연구를 지속할 것입니다.
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Primary Frequency Reserve Providing Strategy of Doubly-Fed Induction Generator Wind Generation Using Rotor Inertia Characteristics
M. Hwang, K. S. Kook
IEEE Access, 2024
2
Frequency Stability-Based Penetration Limit Evaluation of Variable Energy Resources in Power Systems for Online Application
W. Y. Choi, K. S. Kook, J. O. Lee
IEEE Access, 2024
3
Inertia Energy-Based Required Capacity Calculation of BESS for Achieving Carbon Neutrality in Korean Power System
D. J. Chae, K. S. Kook
Energies, 2024
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전북대학교 특성화 캠퍼스로 이전 ‘전북동물의료센터’ 개원
2015년 03월 ~ 1970년
2
전북대학교 한국마사회 MOU 체결
2008년 03월 ~ 1970년
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전북대학교 익산대학교 통합합의
2007년 07월 ~ 1970년