이 연구 주제는 재생에너지 확대와 동기발전기 비중 감소로 인해 전력계통의 관성 에너지가 줄어드는 상황에서, 계통 주파수 안정도를 정량적으로 평가하고 필요한 최소 관성 수준을 산정하는 데 초점을 둔다. 연구실은 발전기 탈락, 급격한 출력 변동, 부하 변화와 같은 교란 상황에서 주파수 하락 특성을 분석하고, 주파수 제어 기준을 만족하기 위한 계통의 동적 조건을 체계적으로 규명한다. 특히 국내 전력계통 운영 환경을 반영한 실제성 높은 분석을 통해 저관성 계통에서의 안정도 문제를 다룬다는 점이 핵심이다. 주요 방법론으로는 에너지 균형 조건 기반의 임계 관성 계산, 주파수 응답 성능 모델링, PMU 및 운영 데이터 기반의 동특성 분석, AGC 및 1차 주파수제어 특성 평가가 활용된다. 연구실은 발전기 관성, 부하 응답, 예비력 구성, 사고 규모를 종합적으로 고려하여 주파수 안정도를 해석하며, 온라인 적용이 가능한 평가 기법도 함께 개발한다. 이를 통해 단순 시뮬레이션을 넘어 실제 운영 의사결정에 활용할 수 있는 계통 안정도 평가 체계를 구축하고 있다. 이 연구는 탄소중립 전환기에 전력계통의 신뢰도를 유지하기 위한 기반 기술로서 의미가 크다. 발전원 구성이 빠르게 변하는 상황에서 계통 운영자는 얼마만큼의 관성 자원과 주파수 예비력이 필요한지 지속적으로 판단해야 하며, 연구실의 성과는 이러한 운영 기준 수립과 정책 설계에 직접 기여할 수 있다. 장기적으로는 저관성 계통 대응 운영기준, 재생에너지 수용 확대 전략, 실시간 주파수 안정도 감시 기술로 확장될 수 있다.

이 연구 주제는 배터리 에너지저장장치(BESS)를 활용하여 전력계통의 주파수 제어 성능을 보완하고, 재생에너지 확대에 따른 계통 유연성 부족 문제를 해결하는 데 목적이 있다. 연구실은 저관성 전력계통에서 BESS의 빠른 응답 특성이 주파수 안정도 향상에 얼마나 효과적인지 분석하고, 계통 상황에 따라 필요한 BESS 용량과 제어 전략을 산정한다. 이는 단순한 저장장치 활용을 넘어, 계통 안정화를 위한 핵심 운영 자원으로서 BESS의 역할을 정립하는 연구라고 볼 수 있다. 구체적으로는 관성 에너지 기반의 필요 용량 산정, 1차 주파수응답 및 초고속 주파수응답(FFR) 제공 전략, 인버터 제어 방식 비교, 계통해석용 BESS 모델 개발, 그리고 PSS/E 기반 모의해석 프로그램 구축 등이 포함된다. 연구실은 다양한 운영 조건과 사고 시나리오를 고려해 BESS의 실제 기여도를 정량화하며, 주파수조정용 ESS의 응답용량 극대화와 운영 알고리즘 설계에도 집중한다. 최근에는 극한환경 대응형 BESS, 안전강화형 K-BESS, 대용량 UPS 및 안전기술 개발까지 연구 범위를 확대하고 있다. 이 연구는 재생에너지 중심의 미래 전력망에서 매우 실용적인 파급효과를 가진다. BESS는 화석연료 기반 동기발전기의 감소로 약화되는 계통의 즉응성을 보완할 수 있으며, 재생에너지 수용량 확대와 계통 운영비 절감에도 기여할 수 있다. 또한 산업 현장과 실증 사업, 안전 규격, 해외 시장 진출과도 연결되어 있어 학문적 성과뿐 아니라 기술사업화 및 제도화 측면에서도 높은 활용 가능성을 가진다.

이 연구 주제는 태양광, 풍력, 변동성 재생에너지(VER)의 계통 수용한계를 평가하고, 이를 안정적으로 확대하기 위한 스마트그리드 운영 기술을 다룬다. 재생에너지 비중이 높아질수록 출력 변동성, 예비력 부족, 계통 연계 기준 충족 문제 등이 동시에 발생하기 때문에, 연구실은 주파수 안정도와 운영 데이터를 기반으로 한 수용한계 평가 방법을 제안하고 있다. 이러한 접근은 단순 설비 보급 확대가 아니라, 실제 전력계통이 감당 가능한 수준과 조건을 정량화하는 데 초점이 있다. 연구실은 재생에너지 출력 특성, 발전기 예비력, 부하 응답, 계통 연계 기준, 시장제도 요소를 함께 고려하여 수용한계와 운영 가능 범위를 분석한다. 풍력발전기의 1차 예비력 제공 전략, DFIG 회전자 관성 특성 기반 제어, 태양광 및 풍력의 주파수응답 모델링, 배전계통 분산전원 용량 산정, 시계열 기반 조류해석 등이 주요 연구 방법이다. 또한 스마트그리드와 연계하여 분산자원, 계통접속기준, RE100, 지역 전력망 운영조건 분석 등 실제 정책 및 산업 적용과 밀접한 연구를 수행하고 있다. 이 연구는 재생에너지 확대 정책의 실행 가능성을 높이는 핵심 기반이 된다. 계통 수용성 확대 없이는 탄소중립 목표 달성이 어려우므로, 수용한계 평가와 연계 기준 개선, 유연성 자원 확보 전략은 국가 전력망 운영의 중요한 과제가 된다. 연구실의 성과는 향후 재생에너지 출력제어 최소화, 계통 운영기준 고도화, 지역 전력망 최적화, 스마트그리드 실증 및 제도 개선으로 이어질 수 있다.

이 연구 주제는 전기자동차, V2G, 분산형 전원 등 새로운 유연성 자원을 전력계통에 통합하여 계통 운영 효율과 안정성을 높이는 방안을 연구한다. 전기차는 대규모 부하이면서 동시에 양방향 전력자원으로 활용될 수 있기 때문에, 적절한 충방전 제어가 이루어지면 주파수 조정과 피크 저감, 재생에너지 변동성 완화에 기여할 수 있다. 연구실은 이러한 분산에너지 자원의 계통 영향과 활용 가능성을 국내 운영 환경에 맞추어 분석하고 있다. 연구 방법으로는 전기차 충전수요 모델링, 충전 시나리오 분석, V2G 기반 1차 주파수응답 서비스 모델링, 전기차 충방전 제어 알고리즘 개발, 배전계통 및 송전계통 영향 평가, 시장 및 제도 개선안 도출 등이 포함된다. 또한 배전계통 분산전원 용량 산정, 조류계산 기반의 계통 연계 검토, 분산자원 인버터 성능 및 시험기준 검토 등 실제 연계 문제를 함께 다룬다. 이는 계통 해석과 제도 설계를 아우르는 융합형 연구라는 점에서 특징적이다. 이 연구는 미래 모빌리티와 전력망의 결합이라는 측면에서 중요성이 크다. 전기차 보급 확대는 전력계통에 새로운 부담을 줄 수 있지만, 동시에 유연성 자원으로 활용하면 계통 운영의 새로운 해법이 될 수 있다. 연구실의 성과는 V2G 활성화 정책, 전기차 기반 보조서비스 시장 설계, 분산에너지 자원 통합 운영 기술, 지역 기반 스마트에너지 시스템 구축에 실질적으로 기여할 수 있다.