일상 생활에 밀접하게 닿아있지만 평소 깊게 생각해보지 못했던 전력 및 재생 에너지 등에 대해 다시 한번 생각해볼 수 있었던 시간이었습니다. 시간 내주신 강용철 교수님께 감사 말씀 드립니다.

 

Q. 안녕하세요 교수님, 간단한 자기 소개 및 임용 소감 말씀 부탁드립니다.

안녕하십니까. 2025년 9월 1일부로 서울대학교 공전원 객원교수로 임용된 강용철입니다. 서울대학교에서 학사·석사·박사 학위를 받고, 그동안 재생에너지와 전력계통 분야를 중심으로 학계·연구기관·산업 현장을 아우르며 연구와 실무를 병행해 왔습니다. 영국 University of Belfast, 미국 국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory, NREL) 등 해외 주요 연구기관에서의 연구 활동과 국제 협력 경험을 통해, 글로벌 에너지 전환의 방향과 기술 트렌드를 실제 현장에서 체감하며 연구를 수행해 왔습니다.

특히 풍력발전 기반 계통 안정화 기술, 합성관성 및 빠른 주파수 응답 제어, 재생에너지 기반 전력망 운영·제어 등 분야에서 중장기 연구를 수행하며, 국제 학술 활동과 정책·산업 연계 연구를 함께 추진해 왔습니다. 이러한 경험을 바탕으로, 재생에너지가 단순한 발전원이 아니라 전력망 안정성과 탄소중립을 동시에 이끄는 핵심 자원이 될 수 있도록 하는 연구와 교육을 지속하고 있습니다.

에너지 전환이 본격화된 지금, 공전원에서 현업에 계신 우수한 전문가 여러분과 함께 현실적인 문제를 고민하고, 기술·정책·산업을 연결하는 실질적인 해법을 만들어갈 수 있게 된 것을 매우 뜻깊게 생각합니다. 앞으로 공전원에서의 역할을 통해, 재생에너지 시대의 전력계통을 선도할 전문 인재 양성과 함께 우리 사회의 에너지 전환에 기여할 수 있도록 최선을 다하고자 합니다.

 

 Q. 교수님께서는 영국 University of Belfast와 미국 국립재생에너지연구소(NREL)에서 방문 연구를 수행하셨습니다. 해외 연구 경험을 결정하게 된 계기와 연구기관을 선택한 기준이 궁금합니다.

해외 연구기관을 선택할 때 가장 중요하게 고려한 것은 기관의 명성보다는 시너지를 낼 수 있는 연구자였습니다. 공학 연구는 결국 사람과 사람이 협업하며 시너지를 내는 작업이기 때문에, 연구 분야가 얼마나 맞는지, 장기간 함께 연구했을 때 생산적인 협력이 가능한지를 우선적으로 보았습니다.

영국 University of Belfast에는 전력계통 보호 분야에서 탁월한 연구를 수행하던 교수와 협업하기 위해 방문했고, 2015년에는 보다 실무적이고 실증 중심의 연구를 경험하고자 대학이 아닌 미국 NREL과 같은 국책 연구소를 선택했습니다. 연구소에서는 이론을 넘어 실제 산업과 연결되는 연구 시스템을 직접 체감할 수 있었던 점이 인상 깊었습니다.

 

Q. 해외 연구기관에서 연구를 수행하시면서, 국내 연구 환경과의 차이점도 느끼셨을 것 같습니다. 어떤 점이 가장 인상 깊었는지요?

연구 자체만 놓고 보면, 공간이 어디냐에 따라 연구의 질이 달라진다고 보지는 않습니다. 연구하는 주체가 본인이라는 점은 변하지 않으니까요. 한국에서도 이론 연구나 논문 수준은 충분히 경쟁력이 있다고 생각합니다. 다만 해외에서는 연구 결과가 산업으로 이어지는 시스템이 훨씬 잘 갖춰져 있다는 점을 체감했습니다.

특히 연구 아이디어가 실험·실증으로 이어지고, 다시 산업 현장까지 연결되는 구조가 자연스럽게 형성되어 있었습니다. 연구자가 혼자 움직이는 것이 아니라, 다양한 엔지니어·연구자들과 교류하며 기술을 구체화할 수 있는 환경이 잘 마련되어 있었던 점이 인상 깊었습니다.

국내에서도 아이디어와 연구 역량은 충분하지만, 이를 실제 산업 적용과 확장까지 이어가는 과정에서는 여전히 보완이 필요하다고 느꼈습니다.

 

Q. 주요 관심 분야 및 연구 분야에 대한 설명 부탁드립니다.

저의 핵심 연구 관심사는 “변동성·불확실성·간헐성이 심한 재생발전원의 수용률이 높은 전력망에서, 유연성·안정성·신뢰성을 확보하는 기술을 개발해 저비용의 탄소중립 달성에 기여하는 것”입니다.

이를 위해 풍력발전 및 인버터 기반 설비를 중심으로 합성 관성(Synthetic Inertia), 빠른 주파수 응답(Fast Frequency Response), 예비력 제공, 출력 평활화, 고장 중 연계유지 및 고장 후 회복 성능 향상 등 실계통 수준에서 바로 적용 가능한 제어·운영 기술을 연구해 왔습니다. 동시에, 국제 기준과 국내 그리드코드, 정책·제도 변화와 연계해 “현실적으로 구현 가능한 기술”을 만드는 부분에도 큰 관심을 두고 있습니다.

 

Q. 재생에너지에는 태양광·수력 등 다양한 형태가 있는데, 그중에서도 교수님께서 특히 풍력에 집중해 오신 이유가 궁금합니다.

재생에너지의 핵심 축은 풍력과 태양광이라고 볼 수 있습니다. 이 가운데 풍력은 밤에도 발전이 가능하고, 전력계통 안정성에 중요한 역할을 하는 ‘관성’을 제공할 수 있다는 점에서 우선적으로 다뤄야 할 자원입니다. 태양광은 발전 특성상 관성을 제공하기 어렵지만, 풍력은 제어 기술을 통해 계통 안정화에 직접 기여할 수 있습니다.

우리나라는 풍속이 낮아 풍력에 불리하다는 인식이 여전히 강하지만, 이는 과거 소형 풍력 기준의 오해에 가깝습니다. 최근 대형 풍력발전기는 100m 이상의 높은 고도에서 바람을 이용하고, 블레이드 길이를 늘려 지형에 구애받지 않고 충분한 출력을 확보할 수 있습니다. 실제로 전 세계에 설치된 풍력발전기의 절반 이상은 우리나라와 같이 평균 풍속이 낮은 지역에 위치해 있습니다.

이러한 기술적 가능성과 계통 기여도를 고려할 때, 풍력은 재생에너지 확대 과정에서 계통 안정성과 탄소중립을 동시에 달성할 수 있는 매우 중요한 자원이라고 생각합니다.

 

Q. 실생활에서 풍력 발전 관련된 시설을 쉽게 접하기 어렵기 때문에, 관련 계열에서 일하고 있지 않은 저로서는 우리나라의 풍력 발전에 대해 아는 바가 크게 없었습니다. 실제로 우리나라에 적용된 풍력 발전은 그 규모가 어느 정도 되나요?

현재 우리나라에 설치된 재생에너지 발전 설비 용량은 약 24GW 수준이며, 이 가운데 태양광이 약 22GW로 대부분을 차지하고 있습니다. 반면 풍력은 약 2GW 수준으로, 전체 재생에너지 설비 중 차지하는 비중은 아직 크지 않은 편입니다.

풍력 설비가 상대적으로 적은 이유는 기술적 한계보다는 초기 투자 비용과 금융 구조의 영향이 큽니다. 태양광은 비교적 소규모 투자로도 설치가 가능하지만, 풍력은 단일 설비의 용량이 크고 초기 투자 규모가 커 금융 조달이 중요합니다. 이러한 구조적 요인으로 인해 현재까지는 태양광 중심으로 재생에너지가 확대되어 왔습니다.

다만 전라남도, 제주도를 중심으로 풍력 발전 프로젝트에 대한 계획과 수요는 지속적으로 증가하고 있으며, 계통 안정화 기술이 함께 발전한다면 풍력의 비중도 점차 확대될 것으로 보고 있습니다.

 

 Q. 교수님께서는 특히 ‘산업으로의 실제 적용’을 반복해서 강조하시는 듯한 느낌을 받았습니다. 연구에서 실무 연계를 중요하게 생각하시게 된 계기가 있으신가요?

대학에서는 보통 논문 중심의 연구가 이루어지지만, 저는 박사과정 시절부터 연구 성과가 산업 현장으로 이어지지 못하는 구조적 한계를 강하게 느꼈습니다. 공학 연구는 결국 산업과 사회에 기여해야 의미가 있다고 생각합니다.

논문에서 끝나는 기술이 아니라, 실제 현장에서 적용되고 제품과 매출로 이어지는 기술을 만들어야 한다는 문제의식을 계속 가져왔습니다. 쉽지는 않지만, 그 간극을 줄이기 위해 연구 방향을 꾸준히 실증과 산업 연계 쪽으로 잡아왔습니다.

이론 연구에 그치지 않고 연구가 실무로 이어질 때 그 성과는 특정 연구자 개인을 넘어 산업 전반의 경쟁력을 높이고, 나아가 국가 차원에서도 의미 있는 기여로 확장될 수 있다고 생각합니다.

 

Q. 인터뷰를 하면서 학자로서의 역할뿐만 아니라, 한 사람의 연구자 혹은 국민으로서 나라에 대한 책임감이나 의무감 같은 것이 느껴집니다. 이에 대해 어떻게 생각하시나요?

저는 국립대학에서 교육을 받고 연구를 해왔고, 연구 과정에서 수행한 과제들 역시 대부분 국민의 세금으로 지원되는 국책 연구였습니다. 제 사비로 연구를 하는 것이 아니었고, 저는 그런 부분에 대한 사회적 책임이 있다고 생각합니다.

약간은 추상적으로 들릴 수도 있지만 학자로서 국가에 어느 정도의 contribution은 있어야 한다고 생각합니다. 그래서 기여를 하기 위한 노력을 다방면으로 기울이는 중입니다. 쉽지는 않은 일이에요.

 

Q. 교수님께서는 학계에서의 연구에 그치지 않고, 연구 성과를 실무와 사회로 확장하는 데에도 지속적으로 관심을 가져오신 것으로 보입니다. 이러한 문제의식이 직접 창업으로도 이어진 것 같은데요. 교수님께서 설립하신 한국재생에너지연구원에 대해 설명 부탁드립니다.

㈜한국재생에너지연구원(Korea Renewable Energy Institute, KoREI)은 재생에너지 중심의 전력시스템으로의 전환 과정에서 발생하는 계통 안정성·신뢰성·운영 난제를 해결하는 ‘재생에너지 기반 계통안정화 솔루션 기업’입니다.

KoREI는 “재생에너지 기반 계통안정화·통합운영 기술의 글로벌 표준을 만들어가는 리더”를 비전으로 삼고, 변동성·불확실성·간헐성이 큰 재생에너지 전원의 비중이 높아진 미래 전력망이 유연하고 안정적으로 운영될 수 있도록 하는 기술을 개발·실증·상용화하는 데 집중하고 있습니다.

KoREI의 연구는 크게 세 가지 가치를 중심으로 추진됩니다.

첫째, Innovation(혁신): 재생에너지가 단순한 발전 자원이 아니라 전력망 안정화에 기여하도록, 기존 발전 방식의 한계를 넘어서는 새로운 제어 및 운영 기술을 개발합니다.

둘째, Reliability(신뢰성): 데이터 기반 검증과 실증을 통해 전력계통, 자치체, 산업 현장에서 실제로 신뢰할 수 있는 기술을 만드는 것을 핵심 원칙으로 삼고 있습니다.

셋째, Sustainability(지속가능성): 재생에너지 스스로가 계통을 안정화시키는 구조를 구현하여, 지속 가능한 에너지 시스템 전환을 실제로 가능하게 하는 것을 목표로 합니다.

이를 기반으로 KoREI는

- Wi-Series 계통안정화 제어기 기술(합성관성, 빠른 주파수 응답, 출력 평활화 등)

- 재생에너지 기반 계통안정화 기술 전문성

- 기술과 정책을 연계한 분석 및 제도 적용 역량

- 통합운영(VPP) 및 자원기반 제어 기술 연구 플랫폼

- 계통 안정화 시뮬레이션 및 모델링 전문성

을 확보하고 있으며, 단순 연구에 머무르지 않고 실계통 적용·상용화를 전제로 한 연구개발과 산업 협력을 지속적으로 추진하고 있습니다. 앞으로도 KoREI는 재생에너지 확대 시대에 전력망 안정화를 선도하는 핵심 역할을 수행하며, 공전원과의 협력을 통해 교육–연구–산업 간 실질적 연계를 만들어가는 파트너가 되고자 합니다.

 

Q. Wi-Series는 어떤 의미를 지닌 용어인가요?

Wi-Series에서 ‘Wi’는 Wind의 약자로, 풍력 발전을 중심으로 한 계통 안정화 제어 기술이라는 의미를 담고 있습니다. 현재 재생에너지 확대 과정에서 풍력은 중요한 역할을 담당하고 있지만, 동시에 변동성과 불확실성으로 인해 전력계통 운영 측면에서는 여러 과제를 안고 있습니다.

Wi-Series는 이러한 문제를 해결하기 위해 풍력 발전 설비가 전력계통에 보다 적극적으로 기여할 수 있도록 설계된 계통 안정화 제어기 기술의 묶음입니다. 합성 관성(Synthetic Inertia), 빠른 주파수 응답(FFR, Fast Frequency Response), 출력 평활화(FR, Frequency Regulation) 등 다양한 기능을 모듈 형태로 구현해, 계통 상황과 요구에 따라 선택적으로 적용할 수 있도록 구성되어 있습니다.

핵심은 재생에너지가 단순히 전기를 생산하는 데 그치는 것이 아니라, 기존 발전원처럼 계통 안정성을 유지하는 역할까지 수행할 수 있도록 만드는 데 있습니다. Wi-Series는 이러한 방향성을 기술적으로 구현하기 위한 하나의 플랫폼이라고 보시면 됩니다.

Q. 공학전문대학원에서 강의하실 계획인 과목에 대한 설명 부탁드립니다.

제가 지난 2학기에 담당했던 과목은 ‘송배전계통해석’이며, 앞으로는 재생에너지 수용률이 높은 전력망이 직면하는 현실적 과제를 보다 체계적으로 다룰 수 있도록 교육과정을 확장할 계획입니다. 재생에너지 확대는 전력계통에 높은 변동성과 불확실성을 가져오고 있으며, 기존 화력발전 중심의 운영 패러다임과는 다른 접근이 요구됩니다. 이러한 변화 속에서 계통의 안정성·유연성·신뢰성을 확보하면서 동시에 경제성과 지속가능성을 달성할 수 있는 전문가 양성이 중요하다고 생각합니다.

이와 같은 문제의식을 바탕으로 두 개의 새로운 과목 개설을 준비하고 있습니다.

첫째, ‘탄소중립 전력시스템 운영·제어’ 과목은 2050 탄소중립 목표 달성을 위한 전력계통 운영 전략을 중심으로, 재생발전원·수소·ESS·DR 등 다양한 자원의 통합 운용과 계통 유연성 확보 전략, 그리고 실계통 적용 가능성을 함께 다룰 예정입니다. 기술뿐 아니라 정책·시장·운영 환경까지 연결하여 “탄소중립 시대의 전력망을 어떻게 운영할 것인가”에 대한 실질적 답을 모색하는 강의가 되고자 합니다.

둘째, ‘재생발전 제어공학’ 과목은 재생발전 설비 제어기술을 중심으로, 단일 발전기 수준의 제어(예: MPPT, 합성 관성, 빠른 주파수 응답)에서 출발해 발전단지 수준의 집합 제어와 계통 차원의 기여까지 확장해 이해하도록 설계할 계획입니다. 재생발전이 계통에 부담이 아닌, 계통 안정화에 기여하는 ‘적극적 자원’이 될 수 있음을 중심 가치로 삼고 강의를 운영하고자 합니다.

이들 과목은 이론을 넘어 EMT 기반 시뮬레이션 실습, 실증 및 실계통 사례 분석, 국내외 기준 연계 토론을 결합한 융합형 강의로 구성될 예정입니다. 이를 통해 변화하는 전력계통 환경을 깊이 이해하고, 현장에서 바로 적용 가능한 문제 해결 역량을 갖춘 전문가 양성을 목표로 하고 있습니다.

 

Q. 지난 학기 ‘송배전계통해석’ 강의를 맡으시며 느낀 점과, 향후 강의 운영에 대한 고민이 있다면요?

공전원 학생들은 대부분 현업과 학업을 병행하고 있어 시간적 제약이 큽니다. 대학원 과정은 단순 암기가 아니라 충분한 사고 시간이 필요한데, 이 부분을 앞으로 어떻게 지도해야 할지가 가장 큰 고민입니다.

학생들의 한계를 지적하기보다, 이 환경에 맞는 교육 방식이 무엇인지 고민하고 있습니다. 앞으로는 보다 실질적이고 현장 친화적인 접근을 통해, 학생들에게 실제로 도움이 되는 교육을 제공하고자 합니다.

 

Q. 전력 트랙이 아닌 학생들이 듣기에 적절한 과목을 추천해주실 수 있나요?

전력 전공이 아닌 학생분들께는 ‘탄소중립 전력시스템 운영·제어’ 과목을 추천드리고 싶습니다. 이 과목은 특정 제어 기법이나 수식을 깊이 다루기보다는, 전력시스템이 어떻게 구성되어 있고 재생에너지 확대 과정에서 어떤 변화가 일어나고 있는지를 큰 흐름에서 이해하는 데 초점을 맞추고 있습니다.

전력망이 무엇인지, 전기는 어떤 과정을 거쳐 생산·공급되는지, 그리고 풍력과 태양광 같은 재생에너지가 늘어날 경우 전력시스템 운영 방식이 어떻게 달라져야 하는지를 거시적인 관점에서 살펴보는 과목입니다.

재생에너지와 탄소중립은 특정 전공에 국한된 주제가 아니라, 향후 산업·정책·비즈니스 전반과 밀접하게 연결된 이슈라고 생각합니다. 그런 점에서 이 과목은 자신의 전공과 전력·에너지 이슈를 연결해 사고해 볼 수 있는 출발점이 될 수 있을 것입니다.

 

Q. 공학전문대학원에서 교수로서 이루고 싶은 목표에 대해 말씀해주시기 바랍니다.

제가 공전원에서 이루고 싶은 목표는, 재생에너지 확대 시대의 전력계통을 기술적으로 이해하는 것을 넘어, 이를 실제 산업과 정책 환경 속에서 구현할 수 있는 역량을 갖춘 전문가를 함께 만들어가는 것입니다. 재생에너지 비중이 높아질수록 전력망은 변동성·불확실성·간헐성이라는 새로운 도전에 직면하게 되며, 이에 대응하기 위해서는 개별 기술의 이해를 넘어 계통 전체를 바라보는 통합적 사고와 실천 능력이 필요합니다.

이를 위해 단기적으로는 풍력발전기 합성관성 및 빠른 주파수 응답(FFR)과 같은 핵심 제어기술을 고도화하고, 재생발전원이 계통 안정성에 실질적으로 기여할 수 있음을 검증하는 연구를 교육과 연계하고자 합니다. 중기적으로는 풍력단지 수준의 제어 최적화와 집합 반응 제어, 더 나아가 ESS·DR·수소 등 다양한 자원을 통합적으로 활용하는 탄소중립 전력망 운영·제어 기술까지 확장하여, 학생들이 이 분야의 최전선에서 고민하고 기여할 수 있도록 돕고 싶습니다. 또한 EMT 기반 시뮬레이션, 실증 사례 분석, Add-on 제어기 상용화 검증 등 실계통에 밀착된 연구 경험을 제공하여, ‘연구가 현장으로 이어지는 경험’을 함께 만들어가고자 합니다.

결국 공전원에서의 제 역할은, 올바른 방향성·체계적인 이해·현실 적용 능력을 갖춘 전문가가 더 많이 배출되도록 돕는 일이라고 생각합니다. 이러한 교육과 연구를 통해, 한국의 에너지 전환과 미래 전력망 안정화를 함께 책임지는 든든한 동반자가 되고 싶습니다.

 

Q. 마지막으로 공학전문대학원 학생들에게 전하고 싶은 말씀 있으시면 부탁드립니다.

공전원 학생들은 이미 각자의 자리에서 중요한 책임을 지고 계신 분들이기에, 학업 또한 단순한 ‘공부’가 아니라 “다음 단계로 나아가기 위한 전략적 투자”라고 생각합니다. 바쁜 일정 속에서 학업을 병행하는 것이 쉽지 않을 수 있지만, 그 과정에서 얻게 될 통찰과 네트워크, 그리고 함께 고민하며 성장하는 경험은 매우 소중한 자산이 될 것입니다.

강의실에서는 서로의 경험을 나누고, 질문하고, 토론하며, 함께 배우는 열린 장이 되길 기대합니다. 공전원에서의 시간이 여러분의 경력과 미래를 한 단계 끌어올리는 소중한 시간이 되도록 최선을 다하겠습니다.