조휘만
(Hui-Man Cho)
†iD
진상윤
(Sang-Yoon Chin)
1iD
이천구
(Cheon-Koo Lee)
2iD
-
(Dept. of Civil and Architectural Engineering, Sungkyunkwan University, Korea)
-
(MIRAE E&C Co., Korea)
Copyright © The Korean Institute of Electrical Engineers(KIEE)
Key words
Electric Vehicle Charging Facility, Emergency Power Transformer
1. 서 론
도시의 공간은 주거, 업무, 이동 공간으로 구분할 수 있다. 그동안 내연기관 자동차는 이동 공간에 있는 주유소에서 연료를 보충하였으나 전기차 시대에는
주거, 업무 공간에서도 전기차에 에너지를 충전하게 될 것이다.
통계청 2021년 인구주택 총 조사 결과에 따르면, 아파트 수는 1,195만 호이며, 공동주택에는 전기차의 충전소가 필요한 상태이다.
환경친화적 자동차의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률에 따라 공동주택의 환경친화적 자동차 충전시설의 수는 해당 시설 총 주차 대수의 100분의 5 이상,
기축 시설에는 해당 시설 총 주차 대수의 100분의 2 이상이 되도록 시ㆍ도의 조례로 정하고 있다(1).
기축 공동주택 아파트의 설계에 없었던 충전시설 용량 증가에도 안정적인 전력 운영을 하기 위해서는 현재 아파트의 비상 동력 변압기 사용량 조사를 통해
설계용량과 실제 사용량의 차이를 검토하고 충전시설 증설 가능한 용량 확인이 필요한 상태이다. 이를 위해 <그림 1>의 절차에 따라 연구를 추진하였다.
그림 1 연구 흐름도
Fig. 1 Schematic of the research flow
연구의 목적은 다음과 같다.
첫째, 비상 동력 변압기의 시간, 요일, 월별 평균 사용량과 최대 사용량을 확인하여 기존 연구와 비교를 통해 변압기의 충전시설 증설 가능한 용량을
확인한다.
둘째, 임대아파트와 분양아파트의 비상 동력 변압기 전력 사용량이 유사한지 확인하고 연구 결과를 기축 아파트에 활용 가능한지 검토한다.
셋째, 시간, 요일, 월별 평균 전력과 최대 전력 사용량 변화의 주요 요인이 무엇인지 확인한다.
넷째, 비상 동력 변압기를 선정한 설계 부하용량과 실제 사용하는 부하용량의 차이를 고찰한다.
다섯째, 조사 아파트 단지와 다른 아파트 단지의 전력 사용량 비교를 통해 유사성을 확인하고 연구 결과를 다른 아파트 단지에 활용 가능한지 고찰한다.
2. 비상 동력 변압기 사용 실태 연구 필요성
2.1 선행 변압기 용량 한계 시점 연구
전기자동차 보급에 따른 기존 아파트의 변압기 용량 한계 시점에 대한 연구(2016년)에 따르면, 경기도 소재의 3개 단지의 변압기 평균 수요 전력과
최대 사용전력 데이터를 바탕으로 변압기 이용 실태를 분석한 결과 평균 이용률이 단지별로 21.6%, 23.6%, 20.9%, 최대 수요 전력 43.0%,
46.3%, 42.5%로 2023~ 2024년이 되면 단지 내 변압기의 허용용량 한계시점에 도달할 것이라는 연구 결과를 제시하였다(2). 본 연구 조사를 통해 변압기 용량 한계 시점 연구의 평균 이용률과 최대 수요 전력이 유사한지를 비교하고자 한다.
2.2 연구 필요성
공동주택 아파트 변압기는 세대(전등, 전열) 부하에 전력을 공급하는 변압기와 비상 동력 부하에 전력을 공급하는 변압기로 구분하여 설치하고 있다. 충전시설의
증설로 인한 변압기 한계는 전체 변압기가 대상이 아니라 전기차 충전시설에 전력 공급을 하는 비상 동력 변압기에 한정되어야 한다.
그림 2 수‧변전설비 단선 결선도
Fig. 2 Single-line wiring diagram for the power substation facilities
<그림 2>는 조사 대상인 구리 갈매 1단지 아파트 수‧변전설비 단선 결선도를 간략하게 표현한 것이다. 그림에서 보듯이 변압기 TR1과 TR2는 공동주택 세대
전등, 전열 부하에 전력을 공급하며, TR3는 전기차 충전시설을 포함한 비상 동력 부하에 전력을 공급한다.
3. 비상 동력 변압기 전력 사용량 실태 분석
3.1 실태 분석 지구 선정과 모니터링 방법
비상 동력 변압기의 전력 사용량 실태 조사 대상으로 LH공사 공공임대주택(누리집 2022.6.10.) 1,534,156호의 기축에서 구리 갈매 1단지(임대,
1,546호)를 선정하였고 비교를 위해 2단지(분양, 1,444호)를 추가 선정하였다.
<표 1>은 구리 갈매 1단지와 2단지의 주요 현황이며, 비상 동력 변압기는 1단지에 850kVA, 2단지에 1050kVA설비 용량이 설치되어 있고 부하율
산정에서 역률 95%로 고려되어 있다,
표 1 구리 갈매 1, 2단지 주요 현황
Table 1 Main status of Guri Galmae Complex 1 & 2
|
구 분
|
구리 갈매 1단지
|
구리 갈매 2단지
|
|
입주일
|
2016.07.20.
|
2016.11.25.
|
|
세대수
|
1,546호
|
1,444호
|
|
동수
|
8개동
|
14개동
|
|
일반변압기 (1)
|
3φ 1,000kVA
|
3φ 1,400kVA
|
|
일반변압기 (2)
|
3φ 1,000kVA
|
3φ 1,400kVA
|
|
비상동력변압기
|
3φ 850kVA
|
3φ 1,050kVA
|
|
비상동력변압기
(역률95%)
|
807.5kW
|
997.5kW
|
|
승강기
|
21대
|
39대
|
|
전기차 충전기
|
없음
|
10기(완속 7kW)
|
|
입주형태
|
임대단지
|
분양단지
|
<그림 3>은 구리 갈매 1단지의 수변전 결선도이다. 비상 동력 패널 P5∼P8에는 27개의 차단기에 아파트, 지하주차장, 주민지원센터, 보육 시설, 전기실,
열 교환실, 소화수 등의 부하가 있으며, 2단지는 31개의 차단기에 전력 부하가 연결되어 있다.
그림 3 비상동력변압기 부하 차단기별 전력 사용 조사
Fig. 3 Investigation of power use by emergency power transformer load breaker
구리 갈매 1, 2단지의 전력 사용량 조사를 위해 2021년 10월 10일 한전 계량기가 설치된 펌프 1, 2와 보안등을 제외하고, <그림 4>처럼 저압반 패널 PL5∼PL8의 부하 차단기 후단에 전류 측정용 CT를 설치, 전압 측정용 PT와 함께 <그림 5>처럼 무선통신을 이용하여 데이터를 전송하였다(3).
그림 4 전력 사용량 측정 기기
Fig. 4 Power usage measuring devices
그림 5 데이터 수집 무선 통신 장치
Fig. 5 Wireless communication device for the data collection
전송된 데이터는 아마존 클라우드 서버(AWS)에 15분 단위로 저장하고 <그림 6>처럼 ㈜다원디엔에스가 디바이스 관리를 통해 데이터 분석 자료를 제공하였으며, 월별 비교를 위하여 2021.11.1~2022.8.31일까지의 데이터를
이용하였다. 2021.11.30 5시부터~12.1 3시에 기록 누락, 2022.4.13 데이터 오류 부분이 있어 전후 7일간 평균 데이터를 대체 입력하였다.
1단지 펌프와 보안등의 사용량을 추가 분석하기 위한 CT 증설로 2022.7.28 15시 1시간의 데이터 손실은 전후 1시간의 평균값으로 대체하였다.
그림 6 전력 사용량 수집
Fig. 6 Data collection of the power usage
3.2 시간대별 평균, 최대 전력 사용 분석
<표 2>, <표 3>은 구리 갈매 1, 2단지에서 펌프와 보안등을 제외하고 10개월간의 비상 동력 변압기 시간대별, 월별 평균 전력 사용량 데이터 값이다. <그림 7>은 <표 2>, <표 3>의 평균 전력 사용률을 그래프로 도식화한 것으로 시간대별 사용량 패턴 변화를 확인할 수 있다. 4시경에 최저로 전력을 사용하고 주간 시간에 전력
사용이 높았다. 임대 단지와 분양 단지의 사용 패턴이 유사하며, 분양 단지가 18∼22시에 사용이 약간 많았다. 펌프와 보안등 사용량을 제외하고 10개월간
1단지는 평균 부하율 6.05∼14.59%, 2단지는 6.52∼15.65%를 나타내고 있다. 위 결과를 토대로 전기차 충전시설 용량을 심야(경부하)
시간에 추가 활용할 수 있다는 것을 알 수 있다.
표 2 구리 갈매 1단지 평균 전력 사용률
Table 2 Average power usage rate of Guri Galmae Complex 1
|
시간
|
11월
|
12월
|
01월
|
02월
|
03월
|
04월
|
05월
|
06월
|
07월
|
08월
|
|
00
|
8.89%
|
9.34%
|
11.54%
|
11.21%
|
9.04%
|
8.69%
|
8.45%
|
8.28%
|
8.31%
|
9.86%
|
|
01
|
8.60%
|
9.06%
|
10.82%
|
10.36%
|
8.66%
|
8.38%
|
8.13%
|
7.86%
|
7.89%
|
9.33%
|
|
02
|
8.48%
|
8.92%
|
10.40%
|
9.86%
|
8.39%
|
8.05%
|
7.88%
|
7.82%
|
7.67%
|
9.07%
|
|
03
|
8.44%
|
8.87%
|
10.30%
|
9.70%
|
8.33%
|
8.05%
|
7.88%
|
7.79%
|
7.65%
|
9.00%
|
|
04
|
5.65%
|
6.08%
|
6.94%
|
6.39%
|
5.86%
|
5.90%
|
5.79%
|
5.95%
|
5.44%
|
6.50%
|
|
05
|
9.02%
|
9.47%
|
10.83%
|
10.56%
|
9.10%
|
8.86%
|
8.80%
|
8.84%
|
8.67%
|
10.20%
|
|
06
|
9.51%
|
10.03%
|
11.40%
|
11.25%
|
9.66%
|
9.27%
|
9.15%
|
9.15%
|
9.36%
|
11.57%
|
|
07
|
10.32%
|
10.86%
|
12.73%
|
12.60%
|
10.64%
|
10.15%
|
10.05%
|
10.02%
|
10.36%
|
12.98%
|
|
08
|
11.80%
|
12.38%
|
15.56%
|
15.30%
|
12.55%
|
11.70%
|
11.26%
|
11.58%
|
12.35%
|
14.82%
|
|
09
|
12.89%
|
13.88%
|
17.37%
|
16.75%
|
13.13%
|
11.97%
|
11.77%
|
12.55%
|
13.64%
|
16.12%
|
|
10
|
13.11%
|
14.27%
|
17.90%
|
17.03%
|
13.39%
|
11.96%
|
12.04%
|
12.91%
|
13.77%
|
16.36%
|
|
11
|
13.43%
|
14.58%
|
18.00%
|
17.26%
|
13.83%
|
12.29%
|
12.07%
|
13.10%
|
14.03%
|
17.32%
|
|
12
|
13.01%
|
14.12%
|
17.44%
|
16.70%
|
13.30%
|
12.12%
|
11.75%
|
12.70%
|
13.68%
|
16.17%
|
|
13
|
12.81%
|
13.76%
|
16.79%
|
16.02%
|
12.89%
|
11.92%
|
11.59%
|
12.44%
|
13.37%
|
15.76%
|
|
14
|
12.68%
|
13.62%
|
16.33%
|
15.71%
|
12.65%
|
11.53%
|
11.36%
|
12.07%
|
12.93%
|
15.80%
|
|
15
|
12.65%
|
13.63%
|
16.54%
|
15.72%
|
12.71%
|
11.82%
|
11.60%
|
12.36%
|
13.05%
|
15.59%
|
|
16
|
12.35%
|
13.32%
|
15.78%
|
15.17%
|
12.31%
|
11.37%
|
11.42%
|
12.22%
|
12.93%
|
15.74%
|
|
17
|
12.26%
|
13.19%
|
15.86%
|
15.02%
|
12.34%
|
11.56%
|
11.48%
|
11.88%
|
12.69%
|
15.31%
|
|
18
|
11.78%
|
12.42%
|
15.37%
|
14.88%
|
12.21%
|
11.55%
|
11.26%
|
11.41%
|
11.85%
|
14.53%
|
|
19
|
11.19%
|
11.79%
|
14.83%
|
14.50%
|
11.83%
|
11.19%
|
10.93%
|
10.95%
|
11.32%
|
14.16%
|
|
20
|
10.66%
|
11.30%
|
13.98%
|
13.69%
|
11.07%
|
10.54%
|
10.39%
|
10.31%
|
10.57%
|
12.85%
|
|
21
|
10.29%
|
10.97%
|
13.82%
|
13.33%
|
10.62%
|
10.16%
|
9.97%
|
9.94%
|
10.32%
|
12.28%
|
|
22
|
9.97%
|
10.48%
|
13.21%
|
12.85%
|
10.20%
|
9.75%
|
9.47%
|
9.42%
|
9.68%
|
11.62%
|
|
23
|
9.31%
|
9.70%
|
12.25%
|
12.03%
|
9.56%
|
9.16%
|
8.87%
|
8.79%
|
8.95%
|
10.59%
|
표 3 구리 갈매 2단지 평균 전력 사용률
Table 3 Average power usage rate of Guri Galmae Complex 2
|
시간
|
11월
|
12월
|
01월
|
02월
|
03월
|
04월
|
05월
|
06월
|
07월
|
08월
|
|
00
|
11.40%
|
12.05%
|
12.45%
|
12.33%
|
11.15%
|
10.38%
|
10.54%
|
11.35%
|
11.58%
|
11.57%
|
|
01
|
10.75%
|
11.31%
|
11.70%
|
11.44%
|
10.42%
|
9.75%
|
9.76%
|
10.53%
|
11.01%
|
10.91%
|
|
02
|
10.36%
|
10.98%
|
11.36%
|
11.10%
|
10.18%
|
9.53%
|
9.50%
|
10.14%
|
10.67%
|
10.67%
|
|
03
|
10.03%
|
10.19%
|
10.74%
|
10.56%
|
9.67%
|
9.45%
|
9.54%
|
9.89%
|
10.49%
|
10.24%
|
|
04
|
5.95%
|
6.33%
|
6.49%
|
6.32%
|
5.87%
|
6.15%
|
6.15%
|
6.57%
|
7.75%
|
7.58%
|
|
05
|
10.52%
|
11.25%
|
11.42%
|
11.29%
|
10.47%
|
10.26%
|
10.68%
|
10.90%
|
11.33%
|
11.04%
|
|
06
|
11.81%
|
12.90%
|
12.96%
|
12.87%
|
11.47%
|
11.21%
|
11.55%
|
11.79%
|
12.05%
|
11.80%
|
|
07
|
13.24%
|
14.19%
|
14.23%
|
13.94%
|
12.65%
|
12.22%
|
12.50%
|
12.76%
|
13.21%
|
12.83%
|
|
08
|
14.44%
|
15.66%
|
15.67%
|
15.32%
|
14.01%
|
13.34%
|
13.45%
|
13.65%
|
14.29%
|
13.82%
|
|
09
|
15.03%
|
16.36%
|
17.29%
|
15.87%
|
13.97%
|
13.29%
|
13.12%
|
13.61%
|
14.63%
|
14.51%
|
|
10
|
14.83%
|
16.33%
|
17.65%
|
16.05%
|
13.83%
|
12.85%
|
12.81%
|
13.70%
|
14.85%
|
14.95%
|
|
11
|
14.56%
|
16.38%
|
17.08%
|
15.88%
|
13.69%
|
12.89%
|
12.60%
|
13.65%
|
15.53%
|
14.84%
|
|
12
|
14.00%
|
15.89%
|
16.70%
|
15.62%
|
13.55%
|
12.45%
|
12.20%
|
13.35%
|
15.47%
|
14.54%
|
|
13
|
14.43%
|
16.13%
|
16.67%
|
15.55%
|
13.63%
|
12.49%
|
12.56%
|
13.52%
|
15.87%
|
14.75%
|
|
14
|
14.55%
|
16.54%
|
16.76%
|
15.62%
|
13.70%
|
12.99%
|
12.71%
|
14.08%
|
15.94%
|
15.18%
|
|
15
|
14.79%
|
16.95%
|
16.92%
|
15.72%
|
13.75%
|
13.29%
|
13.11%
|
14.39%
|
16.56%
|
15.54%
|
|
16
|
14.92%
|
16.82%
|
16.80%
|
15.79%
|
13.94%
|
13.31%
|
13.41%
|
14.68%
|
16.48%
|
15.65%
|
|
17
|
15.06%
|
17.00%
|
16.82%
|
15.98%
|
14.31%
|
13.60%
|
13.71%
|
14.90%
|
16.46%
|
15.98%
|
|
18
|
15.09%
|
16.84%
|
16.79%
|
16.30%
|
14.78%
|
14.01%
|
14.19%
|
15.23%
|
16.51%
|
16.30%
|
|
19
|
14.99%
|
16.99%
|
16.85%
|
16.47%
|
14.73%
|
13.93%
|
14.15%
|
15.57%
|
16.51%
|
16.35%
|
|
20
|
14.94%
|
16.33%
|
16.54%
|
16.08%
|
14.21%
|
13.37%
|
13.79%
|
14.99%
|
16.09%
|
15.60%
|
|
21
|
14.49%
|
15.44%
|
15.49%
|
15.27%
|
13.66%
|
13.07%
|
13.42%
|
14.50%
|
15.22%
|
14.85%
|
|
22
|
13.64%
|
14.42%
|
14.48%
|
14.24%
|
13.19%
|
12.49%
|
12.61%
|
13.80%
|
14.17%
|
13.99%
|
|
23
|
12.45%
|
13.18%
|
13.36%
|
13.32%
|
12.10%
|
11.36%
|
11.61%
|
12.58%
|
12.63%
|
12.61%
|
그림 7 24시간 평균 부하율 그래프
Fig. 7 Graph of 24-hour average load
<표 4>, <표 5>는 구리 갈매 1, 2단지에서 펌프와 보안등을 제외하고 10개월간의 비상 동력 변압기 시간대별, 월별 최대 전력 사용량 데이터 값이다. <그림 8>은 <표 4>, <표 5>의 최대 전력 사용률을 그래프로 나타낸 것이다. 1단지는 2022년 8월 11시에 23.88%, 2단지는 2022년 6월 17시에 25.84%의
최대 사용률을 나타내고 있다.
표 4 구리 갈매 1단지 최대 전력 사용률
Table 4 Maximum power usage rate of Guri Galmae Complex 1
|
시간
|
11월
|
12월
|
01월
|
02월
|
03월
|
04월
|
05월
|
06월
|
07월
|
08월
|
|
00
|
9.35%
|
10.99%
|
13.70%
|
12.94%
|
9.99%
|
9.33%
|
8.81%
|
8.78%
|
10.41%
|
11.31%
|
|
01
|
9.21%
|
10.41%
|
12.23%
|
12.50%
|
9.52%
|
9.17%
|
8.60%
|
8.32%
|
10.16%
|
10.11%
|
|
02
|
9.07%
|
10.51%
|
11.52%
|
11.66%
|
8.78%
|
8.80%
|
8.20%
|
8.19%
|
9.77%
|
9.81%
|
|
03
|
8.75%
|
10.12%
|
11.83%
|
11.32%
|
8.84%
|
8.84%
|
8.46%
|
8.15%
|
9.06%
|
9.79%
|
|
04
|
6.77%
|
8.05%
|
9.19%
|
8.34%
|
6.73%
|
6.96%
|
6.88%
|
7.15%
|
7.14%
|
7.86%
|
|
05
|
9.66%
|
10.82%
|
12.53%
|
11.75%
|
10.11%
|
9.28%
|
9.26%
|
9.37%
|
10.38%
|
11.49%
|
|
06
|
10.21%
|
11.62%
|
12.89%
|
12.94%
|
10.72%
|
9.73%
|
9.63%
|
9.88%
|
11.92%
|
14.32%
|
|
07
|
11.62%
|
12.41%
|
14.59%
|
14.63%
|
12.04%
|
10.96%
|
10.80%
|
11.00%
|
12.58%
|
14.27%
|
|
08
|
13.02%
|
14.70%
|
18.16%
|
17.92%
|
15.58%
|
12.87%
|
12.55%
|
13.49%
|
15.67%
|
18.36%
|
|
09
|
14.98%
|
17.78%
|
21.01%
|
20.35%
|
16.29%
|
13.80%
|
13.51%
|
15.19%
|
19.05%
|
20.29%
|
|
10
|
16.28%
|
18.01%
|
22.16%
|
20.15%
|
17.52%
|
13.76%
|
14.23%
|
15.82%
|
16.43%
|
21.92%
|
|
11
|
16.19%
|
18.53%
|
23.62%
|
20.80%
|
17.97%
|
14.40%
|
14.30%
|
16.80%
|
18.89%
|
23.88%
|
|
12
|
15.61%
|
18.68%
|
21.39%
|
20.49%
|
17.77%
|
14.03%
|
13.79%
|
15.99%
|
19.08%
|
21.54%
|
|
13
|
15.38%
|
17.35%
|
21.43%
|
18.87%
|
16.99%
|
13.50%
|
14.13%
|
16.13%
|
17.67%
|
21.40%
|
|
14
|
15.45%
|
16.58%
|
20.28%
|
18.57%
|
16.31%
|
13.86%
|
12.81%
|
16.94%
|
17.43%
|
20.98%
|
|
15
|
15.23%
|
16.31%
|
20.75%
|
19.00%
|
16.72%
|
14.07%
|
13.58%
|
18.00%
|
17.63%
|
22.07%
|
|
16
|
14.65%
|
16.25%
|
19.63%
|
18.05%
|
15.45%
|
13.14%
|
13.80%
|
17.14%
|
17.32%
|
20.44%
|
|
17
|
14.57%
|
15.88%
|
19.62%
|
17.70%
|
15.77%
|
13.24%
|
13.93%
|
15.56%
|
15.96%
|
19.47%
|
|
18
|
13.47%
|
14.75%
|
18.12%
|
17.91%
|
15.44%
|
13.12%
|
13.27%
|
13.41%
|
16.06%
|
18.70%
|
|
19
|
12.34%
|
13.89%
|
17.36%
|
16.70%
|
14.73%
|
12.43%
|
12.56%
|
12.53%
|
14.96%
|
18.33%
|
|
20
|
11.41%
|
13.09%
|
15.82%
|
15.48%
|
13.49%
|
11.62%
|
10.82%
|
11.57%
|
13.36%
|
16.50%
|
|
21
|
10.81%
|
13.16%
|
15.66%
|
14.78%
|
11.92%
|
11.23%
|
10.35%
|
10.37%
|
13.65%
|
14.09%
|
|
22
|
10.71%
|
12.37%
|
15.28%
|
14.16%
|
12.10%
|
10.54%
|
9.79%
|
9.88%
|
13.53%
|
13.33%
|
|
23
|
9.91%
|
11.31%
|
14.49%
|
13.89%
|
10.80%
|
9.98%
|
9.32%
|
9.22%
|
11.36%
|
12.29%
|
표 5 구리 갈매 2단지 최대 전력 사용률
Table 5 Maximum power usage rate of Guri Galmae Complex 2
|
시간
|
11월
|
12월
|
01월
|
02월
|
03월
|
04월
|
05월
|
06월
|
07월
|
08월
|
|
00
|
12.88%
|
14.16%
|
13.68%
|
15.04%
|
12.87%
|
11.82%
|
13.13%
|
19.54%
|
12.96%
|
14.03%
|
|
01
|
12.62%
|
13.72%
|
13.48%
|
13.32%
|
12.27%
|
11.36%
|
11.80%
|
19.23%
|
12.82%
|
13.28%
|
|
02
|
11.93%
|
13.90%
|
13.35%
|
12.73%
|
12.36%
|
11.17%
|
11.74%
|
19.03%
|
12.30%
|
12.58%
|
|
03
|
11.74%
|
12.30%
|
12.38%
|
12.00%
|
11.84%
|
11.12%
|
11.17%
|
17.72%
|
12.81%
|
11.70%
|
|
04
|
7.25%
|
8.65%
|
8.00%
|
8.05%
|
8.26%
|
8.99%
|
7.80%
|
9.95%
|
9.47%
|
9.80%
|
|
05
|
12.33%
|
13.31%
|
12.69%
|
12.34%
|
11.79%
|
11.51%
|
12.00%
|
18.59%
|
12.86%
|
12.36%
|
|
06
|
13.84%
|
15.25%
|
15.20%
|
14.47%
|
13.75%
|
12.84%
|
12.98%
|
19.47%
|
13.95%
|
13.88%
|
|
07
|
15.28%
|
16.58%
|
16.21%
|
16.39%
|
15.23%
|
13.84%
|
13.89%
|
21.83%
|
15.23%
|
14.93%
|
|
08
|
17.07%
|
18.24%
|
18.28%
|
17.69%
|
16.69%
|
15.20%
|
15.32%
|
18.27%
|
16.17%
|
15.80%
|
|
09
|
17.51%
|
23.10%
|
23.66%
|
18.68%
|
16.17%
|
14.94%
|
14.58%
|
16.46%
|
17.13%
|
19.97%
|
|
10
|
16.35%
|
22.38%
|
24.71%
|
19.02%
|
16.50%
|
14.48%
|
13.94%
|
22.06%
|
20.12%
|
23.31%
|
|
11
|
16.22%
|
21.48%
|
24.32%
|
18.31%
|
17.00%
|
14.82%
|
14.35%
|
23.25%
|
22.55%
|
23.11%
|
|
12
|
16.10%
|
21.35%
|
22.98%
|
18.08%
|
16.58%
|
14.54%
|
14.46%
|
22.76%
|
22.56%
|
23.57%
|
|
13
|
16.95%
|
21.81%
|
22.45%
|
17.50%
|
15.71%
|
15.61%
|
14.36%
|
23.43%
|
23.04%
|
23.24%
|
|
14
|
17.69%
|
22.79%
|
22.82%
|
18.03%
|
16.12%
|
15.54%
|
14.89%
|
22.26%
|
23.63%
|
24.30%
|
|
15
|
17.21%
|
24.43%
|
22.51%
|
18.15%
|
16.94%
|
15.60%
|
14.90%
|
17.69%
|
24.37%
|
24.62%
|
|
16
|
17.40%
|
23.91%
|
21.85%
|
17.99%
|
16.70%
|
15.58%
|
15.45%
|
17.17%
|
24.13%
|
21.85%
|
|
17
|
18.04%
|
23.47%
|
22.83%
|
18.21%
|
15.92%
|
16.08%
|
15.79%
|
17.88%
|
19.54%
|
18.77%
|
|
18
|
17.23%
|
23.29%
|
22.27%
|
19.03%
|
16.93%
|
16.55%
|
15.61%
|
19.30%
|
19.10%
|
19.35%
|
|
19
|
16.96%
|
24.07%
|
20.22%
|
19.71%
|
17.23%
|
15.85%
|
16.27%
|
25.84%
|
19.97%
|
19.88%
|
|
20
|
16.61%
|
19.63%
|
19.60%
|
19.26%
|
16.36%
|
14.51%
|
15.83%
|
24.41%
|
19.20%
|
19.11%
|
|
21
|
15.94%
|
17.41%
|
17.90%
|
18.20%
|
15.89%
|
14.94%
|
15.84%
|
23.38%
|
18.58%
|
17.47%
|
|
22
|
15.79%
|
16.33%
|
15.88%
|
16.78%
|
15.15%
|
13.96%
|
14.93%
|
22.40%
|
16.95%
|
16.76%
|
|
23
|
13.98%
|
15.01%
|
14.63%
|
15.20%
|
13.88%
|
13.28%
|
13.73%
|
21.42%
|
14.24%
|
15.04%
|
<그림 9>를 보면 2단지 최대 사용률에서 표준 분포를 벗어난 이상 패턴이 있었으며, 원인은 6월 28∼30일 지하주차장의 전력 소모량 증가와 소화수 1 펌프의
누수로 용량이 큰 펌프가 동작하여 부하의 증가로 최댓값에 영향을 미쳤다. 대용량 부하의 이상 부하는 최대 사용률의 변화와 전기차 충전시설 용량의 한계
시점에도 영향을 줄 수 있다는 것을 확인하였다.
그림 9 구리 갈매 2단지 최대 사용량 변화 원인 그래프
Fig. 9 Graph showing the reason of maximum usage change in Guri Galmae Complex 2
3.3 월별, 시간별 평균, 최대, 최소 사용량 분석
<표 6>과 <표 7>은 구리 갈매 1, 2단지에서 펌프와 보안등을 제외한 비상 동력 변압기의 월별 평균, 최대, 최소 사용량과 시간대별 평균, 최대, 최소 사용량이다.
<그림 10>과 <그림 11>은 <표 6> <표 7>의 구리 갈매 1, 2단지 월별 평균, 최대, 최소 전력 사용량과 시간대별 평균, 최대, 최소 전력 사용량을 그래프로 나타낸 것으로 월별 평균,
최대, 최소 사용량 데이터로 볼 때 계절별에 따라 평균 사용량의 변화가 있고 최대, 최소 사용량 변화도 크게 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 또한
1, 2단지 시간별 평균, 최대, 최소 사용량 데이터로 볼 때 1단지(임대)보다 세대수가 적은 2단지(분양)에서 에너지 사용량이 많음을 확인할 수
있었으며, 전기차 충전시설 증설의 영향도 있는 것으로 파악되었다.
표 6 구리 갈매 1, 2단지 월별 평균, 최대, 최소 전력 사용량
Table 6 Average, maximum, and minimum power consumption over month of Guri Galmae
Complex 1 & 2
|
사용량
|
11월
|
12월
|
1월
|
2월
|
3월
|
4월
|
5월
|
6월
|
7월
|
8월
|
|
1단지
|
평균
|
87.18
|
92.87
|
113.04
|
108.98
|
88.91
|
83.42
|
81.88
|
84.23
|
87.64
|
105.50
|
|
최대
|
131.43
|
150.86
|
190.71
|
167.98
|
145.13
|
116.28
|
115.44
|
145.32
|
154.06
|
192.84
|
|
최소
|
30.65
|
39.18
|
39.39
|
36.97
|
40.76
|
36.75
|
27.87
|
37.15
|
35.53
|
39.89
|
|
2단지
|
평균
|
131.45
|
143.99
|
146.81
|
140.87
|
125.91
|
119.57
|
120.39
|
128.90
|
139.36
|
135.54
|
|
최대
|
179.98
|
243.65
|
246.49
|
196.57
|
171.91
|
165.12
|
162.24
|
257.76
|
243.12
|
245.54
|
|
최소
|
30.76
|
49.81
|
53.42
|
49.05
|
48.65
|
45.74
|
46.98
|
46.52
|
63.54
|
60.66
|
표 7 구리 갈매 1, 2단지 시간대별 평균, 최대, 최소 전력 사용량
Table 7 Average, maximum, and minimum power usage over time of Guri Galmae Complex
1 & 2
|
구분
|
1단지 사용량
|
2단지 사용량
|
|
시간
|
평균
|
최대
|
최소
|
평균
|
최대
|
최소
|
|
00
|
75.59
|
110.60
|
61.17
|
114.50
|
194.94
|
88.43
|
|
01
|
71.94
|
100.90
|
39.97
|
107.30
|
191.79
|
82.44
|
|
02
|
69.87
|
94.17
|
55.97
|
104.24
|
189.80
|
83.52
|
|
03
|
69.44
|
95.55
|
56.31
|
100.56
|
176.71
|
78.19
|
|
04
|
48.84
|
74.21
|
27.87
|
65.01
|
99.24
|
30.76
|
|
05
|
76.20
|
101.20
|
63.53
|
108.88
|
185.47
|
87.62
|
|
06
|
81.03
|
115.62
|
67.13
|
120.11
|
194.25
|
87.49
|
|
07
|
89.40
|
118.16
|
66.52
|
131.46
|
217.71
|
95.65
|
|
08
|
104.41
|
148.25
|
72.35
|
143.28
|
182.33
|
102.92
|
|
09
|
113.12
|
169.63
|
76.81
|
147.32
|
236.03
|
105.31
|
|
10
|
115.26
|
178.91
|
78.77
|
147.48
|
246.49
|
101.27
|
|
11
|
117.82
|
192.84
|
77.98
|
146.73
|
242.56
|
97.85
|
|
12
|
113.85
|
173.90
|
68.68
|
143.42
|
235.12
|
97.35
|
|
13
|
110.92
|
173.06
|
69.48
|
145.24
|
233.69
|
78.85
|
|
14
|
108.75
|
169.44
|
63.76
|
147.70
|
242.36
|
105.79
|
|
15
|
109.54
|
178.21
|
54.88
|
150.65
|
245.54
|
108.52
|
|
16
|
107.08
|
165.06
|
50.03
|
151.41
|
240.68
|
107.29
|
|
17
|
106.25
|
158.40
|
77.04
|
153.43
|
234.11
|
113.36
|
|
18
|
102.76
|
151.03
|
79.45
|
155.65
|
232.27
|
115.38
|
|
19
|
99.07
|
148.03
|
77.22
|
156.13
|
257.76
|
114.65
|
|
20
|
93.18
|
133.26
|
75.39
|
151.58
|
243.54
|
112.81
|
|
21
|
90.19
|
126.43
|
72.67
|
145.04
|
233.24
|
113.60
|
|
22
|
86.12
|
123.41
|
66.31
|
136.69
|
223.39
|
103.73
|
|
23
|
80.12
|
117.01
|
63.09
|
124.88
|
213.66
|
100.84
|
그림 10 월별 사용량 변화 그래프
Fig. 10 Graph of monthly usage change
그림 11 시간대별 사용량 변화 그래프
Fig. 11 Graph of hourly usage change
3.4 요일별 평균, 최대, 최소 전력 사용 분석
전력거래소에서 발행한 전기차 및 충전기 보급·이용 현황 분석에 따르면, 공동주택에서는 대부분 완속충전기 이용으로 전체 패턴의 영향을 크게 받고, 충전요금이
저렴한 심야시간대에 이용률이 높으며 계시별 요금제의 영향을 받는다고 한다(4).
<표 8>은 구리 갈매 1, 2단지에서 펌프와 보안등을 제외하고 비상 동력 변압기의 요일별 평균, 최대, 최소 사용량의 데이터이며, <그림 12>는 <표 8>을 그래프로 나타낸 것으로 토요일과 일요일의 주말 전력 사용량이 적게 나타났다.
따라서 계시별 요금을 적용받는 전기차 충전시설이 경부하 시간대인 심야시간, 일요일, 공휴일에 사용이 늘어나도 일반 전력 사용이 적으므로 변압기 한계용량에
영향은 적어질 것으로 본다.
표 8 요일별 평균, 최대, 최소 전력 사용량
Table 8 Average, maximum, and minimum power consumption over each day
|
사용량
|
월
|
화
|
수
|
목
|
금
|
토
|
일
|
|
1단지
|
평균
|
94.87
|
95.90
|
99.15
|
96.69
|
97.15
|
85.93
|
83.45
|
|
최대
|
173.81
|
177.04
|
190.72
|
174.42
|
192.84
|
143.08
|
133.00
|
|
최소
|
37.48
|
36.00
|
42.46
|
37.96
|
37.19
|
37.15
|
27.87
|
|
2단지
|
평균
|
135.67
|
136.54
|
138.21
|
136.88
|
138.71
|
126.63
|
120.09
|
|
최대
|
246.49
|
245.54
|
257.76
|
227.73
|
236.30
|
187.07
|
167.48
|
|
최소
|
49.88
|
30.76
|
49.05
|
51.61
|
49.11
|
46.92
|
46.52
|
그림 12 요일별 평균, 최대, 최소 사용량 변화 그래프
Fig. 12 Graph of Average, maximum, and minimum usage change per each day
<그림 13>과 <그림 14>는 구리 갈매 1, 2단지에서 요일별 평균 사용량과 최대 사용량의 그래프로 평균 사용량의 패턴은 두 단지가 유사하며, 2단지의 최대 사용량은 시간대별
그래프가 미소한 전력 사용 영향에 따라 다르게 나타났다.
그림 13 요일별 시간대 평균 사용량 변화 그래프
Fig. 13 Average usage change graph for time of day
그림 14 요일별 시간대 최대 사용량 변화 그래프
Fig. 14 Maximum usage change graph for time
3.5 구리 갈매 1단지 펌프, 보안등 사용량
정보 수집을 시작할 당시 한전 계량기가 설치된 펌프 1, 펌프 2, 보안등에는 모니터링 장치를 설치하지 않았으나 펌프 영향이 크게 나타나 2022년
7월 28일 15시 구리 갈매 1단지 펌프 1, 2와 보안등 차단기에 모니터링 장치를 추가 설치하였다. 구리 갈매 2단지는 설치에 애로가 있어 추가
설치를 못 했다.
<그림 15>는 1단지의 2022년 8월 1개월에 대한 펌프 1, 펌프 2의 사용량 그래프로 특정 시간대 사용량이 최댓값에 영향을 미칠 수 있고, 펌프 사용량이
1단지 전체 사용률에 평균 2.28%의 영향을 미치며, 최대 사용률에서 최대 6.61%의 영향을 미쳤다.
그림 15 구리 갈매 1단지 펌프 사용량 그래프
Fig. 15 Pump usage graph of Guri Galmae Complex 1
<그림 16>은 1단지 펌프 사용에 대한 요일과 시간의 사용량 그래프로 1단지 27개 부하의 사용 패턴과 유사한 형태를 나타내고 있고 보안등은 전체 사용률의
0.01%로 미미한 수준이었다.
따라서 전기차 충전시설 증가에 따라 펌프의 최대 사용을 분산하는 에너지관리시스템이 운영된다면, 변압기 한계 시점이 낮아질 수 있을 것으로 본다.
그림 16 구리 갈매 1단지 펌프 사용량의 요일, 시간별 부하율 그래프
Fig. 16 Graph of hourly and daily load ratio of pump usage in Guri Galmae Complex
1
3.6 구리 갈매 1단지 펌프, 보안등 포함 사용률 분석
<표 9>는 1단지의 10개월 평균 전력 사용률과 최대 사용률에 1개월의 펌프와 보안등의 평균 전력 사용률과 최대 사용률을 합산한 데이터이다. <그림 17>은 <표 9>를 그래프로 표현한 그림이다.
데이터 분석 결과로 볼 때 1단지 평균 사용률은 평균 13.84% (7.13%∼17.38%)로 나타났으며, 시간대별 최대 전력 사용률은 28.88%(11.1∼28.88%)로
나타내고 있다.
표 9 펌프, 보안등을 포함한 구리 갈매 1단지 평균, 최대 전력 사용률
Table 9 Average and maximum power usage of Guri Galmae Complex 1 including power of
pump and security light
|
구분
|
1단지 평균 사용률
|
1단지 최대 사용률
|
|
시간
|
10개월의 평균 전력 사용률
|
8월 펌프1,2 보안등 평균 사용률
|
1단지 전체 평균 사용률
|
10개월의 최대 전력 사용률
|
8월 펌프1,2 보안등 최대 사용률
|
1단지 전체 최대 사용률
|
|
00
|
9.36%
|
1.66%
|
11.03%
|
13.70%
|
2.45%
|
16.14%
|
|
01
|
8.91%
|
1.48%
|
10.39%
|
12.50%
|
1.99%
|
14.48%
|
|
02
|
8.65%
|
1.41%
|
10.06%
|
11.66%
|
2.11%
|
13.77%
|
|
03
|
8.60%
|
1.33%
|
9.93%
|
11.83%
|
1.99%
|
13.83%
|
|
04
|
6.05%
|
1.08%
|
7.13%
|
9.19%
|
1.91%
|
11.10%
|
|
05
|
9.44%
|
1.59%
|
11.02%
|
12.53%
|
2.65%
|
15.18%
|
|
06
|
10.04%
|
2.21%
|
12.24%
|
14.32%
|
4.50%
|
18.82%
|
|
07
|
11.07%
|
2.68%
|
13.76%
|
14.63%
|
4.24%
|
18.88%
|
|
08
|
12.93%
|
2.67%
|
15.60%
|
18.36%
|
5.02%
|
23.38%
|
|
09
|
14.01%
|
2.87%
|
16.88%
|
21.01%
|
5.89%
|
26.90%
|
|
10
|
14.27%
|
2.64%
|
16.92%
|
22.16%
|
6.61%
|
28.76%
|
|
11
|
14.59%
|
2.82%
|
17.41%
|
23.88%
|
5.00%
|
28.88%
|
|
12
|
14.10%
|
2.49%
|
16.59%
|
21.54%
|
4.04%
|
25.58%
|
|
13
|
13.74%
|
2.40%
|
16.14%
|
21.43%
|
4.69%
|
26.12%
|
|
14
|
13.47%
|
2.87%
|
16.34%
|
20.98%
|
6.58%
|
27.56%
|
|
15
|
13.57%
|
2.57%
|
16.13%
|
22.07%
|
4.77%
|
26.84%
|
|
16
|
13.26%
|
2.78%
|
16.04%
|
20.44%
|
5.78%
|
26.22%
|
|
17
|
13.16%
|
2.61%
|
15.77%
|
19.62%
|
4.15%
|
23.76%
|
|
18
|
12.73%
|
2.53%
|
15.25%
|
18.70%
|
3.50%
|
22.20%
|
|
19
|
12.27%
|
3.02%
|
15.29%
|
18.33%
|
5.19%
|
23.52%
|
|
20
|
11.54%
|
2.50%
|
14.04%
|
16.50%
|
3.64%
|
20.14%
|
|
21
|
11.17%
|
2.34%
|
13.50%
|
15.66%
|
3.50%
|
19.15%
|
|
22
|
10.66%
|
2.22%
|
12.88%
|
15.28%
|
3.25%
|
18.53%
|
|
23
|
9.92%
|
1.86%
|
11.78%
|
14.49%
|
3.28%
|
17.77%
|
그림 17 펌프 및 보안등 포함한 평균, 최대 전력 사용률 그래프
Fig. 17 Average and maximum power usage graph including pumps and security lights
3.7 변압기의 한계 시점
<표 10>을 볼때 전기자동차 보급에 따른 기존 아파트의 변압기 용량 한계 시점에 대한 연구의 평균 이용률, 최대 수요 전력과 구리 갈매 1단지 850kVA
비상 동력 변압기 조사연구는 평균 이용률 13.8%, 최대수요전력 28.88%로 차이가 있으며, 전기차 충전시설 용량 증설의 변압기 용량 한계 시점에
고려되어야 한다.
표 10 구리 갈매 2단지 전기차 충전시설 월별 전력 사용량
Table 10 Monthly power consumption of electric vehicle charging facilities of Guri
Galmae Complex 2
|
변압기 용량 한계시점 연구
|
비상동력변압기 구리갈매 1단지
|
|
평균 이용률
|
최대수요전력
|
평균 이용률
|
최대수요전력
|
|
21.6%
|
43.0%
|
13.84%
|
28.88%
|
|
23.6%
|
46.3%
|
|
20.9%
|
42.5%
|
3.8 구리 갈매 2단지 전기차 충전시설 사용량 분석
<표 11>은 구리 갈매 2단지 완속 충전시설 4개 장소에 설치된 사용량 데이터이다. 전기 사용량은 전기차 충전기 서비스 사업자가 관리하고 있어 실시간 데이터를
확인할 수 없었고 피크에 영향을 미치는 분석은 하지 못했다.
표 11 구리 갈매 2단지 전기차 충전시설 월별 전력 사용량
Table 11 Monthly power consumption of electric vehicle charging facilities of Guri
Galmae Complex 2
|
구분
|
21.10
|
21.11
|
21.12
|
22.1
|
22.2
|
22.3
|
22.4
|
22.5
|
22.6
|
22.7
|
22.8
|
22.9
|
|
201동
|
721
|
523
|
592
|
909
|
622
|
811
|
604
|
444
|
561
|
591
|
1624
|
1395
|
|
207동
|
466
|
410
|
774
|
594
|
870
|
706
|
521
|
1150
|
2074
|
1854
|
2044
|
2337
|
|
213동
|
3673
|
3939
|
4146
|
4816
|
5940
|
4872
|
3985
|
4050
|
4194
|
4323
|
4842
|
4753
|
|
214동
|
301
|
421
|
716
|
687
|
1028
|
864
|
633
|
478
|
525
|
853
|
1135
|
844
|
그림 18 구리 갈매 2단지 전기차 충전시설 월별 사용량
Fig. 18 Monthly usage of EV charging facilities in Guri Galmae Complex 2
4. 비상 동력 변압기 조사 데이터 활용
4.1 비상 동력 변압기 설계 부하와 사용량의 차이
구리 갈매 1, 2단지의 비상 동력 변압기 사용실태에서 확인된 평균 사용량과 최대 사용량을 설계 부하와 비교하였다. <표 12>와 <그림 19>은 구리 갈매 1단지 비상 동력 변압기에 연결된 27개 부하의 설계 부하와 평균, 최대 사용량 현황이다. 수용률은 1단지 승강기 44%(21대),
2단지 승강기 42%(39대)이고 비상부하는 50%, 펌프1 100%, 펌프2 80%, 소방부하 100%가 적용되어 있다. 또한 비상 콘센트, 제연
팬, 소방 비상등이 비상 동력 변압기 설계 용량에 포함되어 있다. 설계 부하와 실제 사용 부하의 차이는 승강기 수용률과 비상조명에 있는 것으로 본다.
표 12 구리 갈매 1단지 설계부하와 평균, 최대 사용량 비교
Table 12 Comparison of design load and average and maximum usage of Guri Galmae Complex
1
|
구분
|
부하별 구분
|
설계 부하
[kW]
|
평균 사용량
[kW]
|
설계대비 평균사용률(%)
|
최대 사용량
[kW]
|
설계대비 최대사용률
[%]
|
|
1
|
101동
|
39.53
|
12.06
|
30.51%
|
43.95
|
111.15%
|
|
2
|
102동
|
39.10
|
7.19
|
18.37%
|
16.29
|
41.65%
|
|
3
|
103동
|
37.81
|
7.79
|
20.59%
|
12.90
|
34.11%
|
|
4
|
104동
|
37.83
|
5.70
|
15.05%
|
14.80
|
39.11%
|
|
5
|
105동
|
27.17
|
1.61
|
5.92%
|
7.08
|
26.07%
|
|
6
|
106동
|
38.46
|
8.16
|
21.21%
|
21.48
|
55.84%
|
|
7
|
107동
|
39.65
|
5.60
|
14.12%
|
15.55
|
39.22%
|
|
8
|
108동
|
30.84
|
4.20
|
13.63%
|
8.14
|
26.39%
|
|
9
|
누전경보기용
|
0.25
|
0.01
|
5.32%
|
0.02
|
7.18%
|
|
10
|
발전기
|
2.50
|
1.94
|
77.79%
|
2.83
|
113.13%
|
|
11
|
배전반등
|
0.25
|
0.00
|
0.08%
|
0.00
|
1.71%
|
|
12
|
보육시설
|
14.89
|
2.16
|
14.51%
|
14.18
|
95.23%
|
|
13
|
소화수
|
52.34
|
0.00
|
0.00%
|
1.40
|
2.67%
|
|
14
|
스페이스히터
|
0.25
|
0.01
|
4.12%
|
0.01
|
5.95%
|
|
15
|
열교환실 1
|
19.42
|
6.58
|
33.88%
|
10.96
|
56.43%
|
|
16
|
열교환실 2
|
19.42
|
5.03
|
25.88%
|
8.16
|
42.01%
|
|
17
|
전기실
|
2.49
|
0.17
|
7.01%
|
3.17
|
127.48%
|
|
18
|
전기실팬용
|
2.61
|
0.01
|
0.39%
|
2.80
|
107.52%
|
|
19
|
정류기
|
0.25
|
0.17
|
69.00%
|
0.22
|
86.80%
|
|
20
|
주민지원센터
|
60.05
|
9.05
|
15.07%
|
25.27
|
42.08%
|
|
21
|
지하주차장 1
|
36.52
|
4.55
|
12.46%
|
20.79
|
56.94%
|
|
22
|
지하주차장 2
|
21.21
|
3.09
|
14.59%
|
20.12
|
94.89%
|
|
23
|
지하주차장 3
|
34.76
|
3.42
|
9.83%
|
18.47
|
53.14%
|
|
24
|
지하주차장 4
|
23.64
|
2.69
|
11.38%
|
16.96
|
71.73%
|
|
25
|
급수동력1
|
135.30
|
11.53
|
8.52%
|
89.30
|
66.00%
|
|
26
|
급수동력2
|
96.64
|
6.97
|
7.22%
|
11.29
|
11.68%
|
|
27
|
보안등
|
15.75
|
0.09
|
0.57%
|
0.42
|
2.63%
|
|
가
|
비상 콘센트
|
4.50
|
|
|
|
|
|
나
|
제연팬
|
36.458
|
|
|
|
|
|
다
|
소방비상등
|
4.32
|
|
|
|
|
그림 19 구리 갈매 1단지 설계 부하 대비 평균, 최대 전력 사용량 그래프
Fig. 19 Average and maximum power consumption graph compared to design load of Guri
Galmae Complex 1
<표 13>과 <그림 20>은 구리 갈매 2단지 비상 동력 변압기에 연결된 33개의 부하이며, 펌프와 보안등의 사용량은 한전 고지서에서 반영하였다. 1단지 101동과 2단지
213동은 부대 복리시설이 동에서 인출되어 다른 아파트와 대비하여 상대적으로 사용량이 많게 나타났다.
표 13 구리 갈매 2단지 설계 부하와 평균, 최대 사용량 비교
Table 13 Comparison of design load and average and maximum usage of Guri Galmae Complex
2
|
구분
|
부하별 구분
|
설계 부하
[kW]
|
평균 사용량
[kW]
|
설계대비 평균사용률
(%)
|
최대 사용량
[kW]
|
설계대비 최대사용률
[%]
|
|
1
|
201동
|
36.92
|
3.98
|
10.78%
|
8.08
|
21.89%
|
|
2
|
202동
|
37.04
|
5.19
|
14.02%
|
8.95
|
24.16%
|
|
3
|
203동
|
40.43
|
6.17
|
15.26%
|
11.14
|
27.55%
|
|
4
|
204동
|
35.42
|
4.32
|
12.21%
|
9.39
|
26.51%
|
|
5
|
205동
|
47.37
|
5.03
|
10.63%
|
8.33
|
17.58%
|
|
6
|
206동
|
38.37
|
4.49
|
11.70%
|
8.10
|
21.10%
|
|
7
|
207동
|
31.24
|
4.09
|
13.10%
|
11.75
|
37.63%
|
|
8
|
208동
|
23.98
|
2.92
|
12.18%
|
6.73
|
28.06%
|
|
9
|
209동
|
26.03
|
3.71
|
14.27%
|
9.69
|
37.24%
|
|
10
|
210동
|
30.81
|
3.87
|
12.58%
|
6.90
|
22.40%
|
|
11
|
211동
|
32.30
|
3.53
|
10.92%
|
7.12
|
22.05%
|
|
12
|
212동
|
34.77
|
3.18
|
9.14%
|
7.58
|
21.78%
|
|
13
|
213동
|
60.99
|
14.74
|
24.16%
|
38.49
|
63.11%
|
|
14
|
214동
|
19.47
|
1.74
|
8.96%
|
10.04
|
51.59%
|
|
15
|
누전경보기용
|
0.25
|
0.01
|
5.89%
|
0.02
|
7.96%
|
|
16
|
발전기
|
2.50
|
1.77
|
70.85%
|
4.35
|
173.81%
|
|
17
|
보육시설
|
56.46
|
2.42
|
4.28%
|
14.39
|
25.49%
|
|
18
|
소화수 1
|
52.59
|
0.84
|
1.60%
|
56.26
|
106.99%
|
|
19
|
소화수 2
|
52.59
|
0.39
|
0.74%
|
2.79
|
5.30%
|
|
20
|
스페이스히터
|
0.25
|
0.05
|
20.13%
|
0.18
|
71.54%
|
|
21
|
열교환실 1
|
21.41
|
8.68
|
40.55%
|
12.97
|
60.58%
|
|
22
|
열교환실 2
|
21.41
|
12.34
|
57.66%
|
24.49
|
114.42%
|
|
23
|
전기실
|
2.65
|
0.32
|
11.97%
|
1.75
|
66.24%
|
|
24
|
전기실 팬
|
2.61
|
0.09
|
3.59%
|
1.94
|
74.36%
|
|
25
|
정류실
|
0.25
|
0.11
|
42.80%
|
0.14
|
57.20%
|
|
26
|
주민지원센터
(관리사무소)
|
60.39
|
14.67
|
24.30%
|
44.39
|
73.51%
|
|
27
|
지하주차장 1
|
46.08
|
6.85
|
14.85%
|
34.93
|
75.81%
|
|
28
|
지하주차장 2
|
36.50
|
6.57
|
18.01%
|
30.03
|
82.29%
|
|
29
|
지하주차장 3
|
27.50
|
3.96
|
14.40%
|
17.78
|
64.65%
|
|
30
|
지하주차장 4
|
41.67
|
4.04
|
9.69%
|
22.44
|
53.84%
|
|
31
|
지하주차장 5
|
37.01
|
3.18
|
8.59%
|
20.56
|
55.55%
|
|
32
|
급수펌프-1
|
140.50
|
8.70
|
6.20%
|
17.29
|
12.31%
|
|
33
|
급수펌프-2
|
127.61
|
7.91
|
6.20%
|
15.71
|
12.31%
|
|
34
|
보안등
|
28.32
|
2.61
|
9.21%
|
6.00
|
21.18%
|
|
가
|
비상콘센트
|
13.50
|
|
|
|
|
|
나
|
제연휀룸
|
26.04
|
|
|
|
|
|
다
|
소방비상등
|
1.76
|
|
|
|
|
그림 20 구리 갈매 2단지 설계 부하 대비 평균, 최대 전력 사용량 그래프
Fig. 20 Average and maximum power consumption graph compared to design load of Guri
Galmae Complex 2
4.2 다른 아파트 단지와 전력 사용량 비교
연구 결과를 다른 아파트 단지에 활용 가능한지를 검토하기 위해서 구리 갈매 1단지 1,546호 한전 고지서 사용량 <표 14>와 위례 35단지 2,568호 한전 고지서 사용량 <표 15>를 비교하여 <그림 21>의 그래프로 나타냈다, 두 단지의 전력 사용량을 비교할 때 7~9월에 약간의 편차가 있었으나 유사함을 확인할 수 있다. 따라서 본 연구 결과인 구리
갈매 1단지 데이터를 다른 임대 아파트 단지의 전기차 충전시설 증설에 활용이 가능할 것으로 본다.
표 14 구리 갈매 1단지 전력사용량
Table 14 Power usage of Guri Galmae Complex 1
|
구분
|
2022.1
|
2월
|
3월
|
4월
|
5월
|
6월
|
7월
|
8월
|
9월
|
10월
|
11월
|
12월
|
|
주택용전력Ⅱ
|
370,163
|
370,746
|
315,753
|
331,821
|
310,887
|
332,507
|
419,283
|
465,652
|
359,755
|
324,486
|
335,953
|
338,300
|
|
산업용(을)
고압A
|
9,506
|
9,718
|
8,655
|
9,698
|
9,510
|
9,949
|
9,883
|
10,273
|
10,072
|
10,060
|
9,918
|
9,467
|
|
가로등(을)
|
1,644
|
1,545
|
1,225
|
1,082
|
940
|
1,032
|
915
|
1,124
|
1,238
|
1,335
|
1,554
|
1,578
|
|
합계
|
381,313
|
382,009
|
325,633
|
342,601
|
321,337
|
343,488
|
430,081
|
477,049
|
371,065
|
335,881
|
347,425
|
349,345
|
|
세대평균 (1,546호)
|
247
|
247
|
211
|
222
|
208
|
222
|
278
|
309
|
240
|
217
|
225
|
226
|
표 15 위례 35단지 전력사용량
Table 15 Power usage of Wirye Complex 35
|
구분
|
2021.1
|
2월
|
3월
|
4월
|
5월
|
6월
|
7월
|
8월
|
9월
|
10월
|
11월
|
12월
|
|
주택용전력Ⅱ
|
621,770
|
615,642
|
511,187
|
532,570
|
515,277
|
558,347
|
632,497
|
896,210
|
620,561
|
557,427
|
543,018
|
543,111
|
|
산업용(을)
고압A
|
19,660
|
20,000
|
17,760
|
19,510
|
19,154
|
20,238
|
19,996
|
21,064
|
20,540
|
19,948
|
20,156
|
18,748
|
|
가로등(을)
|
2,689
|
2,357
|
1,911
|
1,894
|
,613
|
1,493
|
1,406
|
1,553
|
1,747
|
1,932
|
2,211
|
2,280
|
|
합계
|
644,119
|
637,999
|
530,858
|
553,974
|
536,044
|
580,078
|
653,899
|
918,827
|
642,848
|
579,307
|
565,385
|
564,139
|
|
세대평균 (2,568호)
|
251
|
248
|
207
|
216
|
209
|
226
|
255
|
358
|
250
|
226
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220
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그림 21 구리 갈매 1단지와 위례 35단지 전력사용량 비교 그래프
Fig. 21 Graph comparing power usage between Guri Galmae Complex 1 and Wirye Complex
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5. 결 론
본 연구는 아파트 비상 동력 변압기 전력 사용량 조사를 통한 전기차 충전시설 증설에 대응하는 연구로 결과를 요약하면 다음과 같다.
첫째, 구리 갈매 1단지 비상 동력 변압기의 평균 사용률은 13.84%, 최대 전력 사용률은 28.88%이며, 심야와 주말, 계시별 요금제를 시간대별로
분석하여 충전시설 증설 용량을 고려할 수 있다.
둘째, 1단지 임대주택 단지와 2단지 분양주택 단지의 비상 동력 변압기 전력 사용을 비교할 때, 시간, 요일, 월별 사용 패턴이 유사하며, 분양주택
단지의 평균, 최대 전력 사용량이 많아 변압기 한계 시점이 다르게 나타날 수 있다.
셋째, 시간, 요일, 월별 평균 사용량과 최대 사용량에서 주민지원센터, 지하주차장, 열 교환실, 펌프 등의 사용량이 많았다. 이는 입주자의 활동 시간과
관계가 있으며, 전력 피크 관리의 주요 대상이 될 수 있다.
넷째, 비상 동력 변압기 선정 설계 부하용량과 실제 사용한 부하용량의 차이는 승강기 수용률과 동 공용부 전등 부하의 사용과 연관성이 있다.
다섯째, 구리 갈매 1단지와 위례 35단지의 전력 사용량을 비교한 결과 유사하게 나타나고 있어, 연구에서 얻은 비상 동력 변압기의 평균, 최대 사용량을
고려한 전기차 충전시설 증설 대응에 도움이 될 것이다.
Acknowledgements
본 연구는 2021년도 한국에너지기술평가원에서 지원하는 에너지기술개발사업 (20212020900040)과 국토교통부의 스마트시티 혁신인재육성사업으로
수행된 연구로서, 관계부처에 감사드립니다.
References
2022, Enforcement decree of the act on promotion of development and distribution of
eco-friendly vehicle
Jihoon Choi, 2016, A Study on the Transformer Spare Capacity in the Existing Apartments
for the Future Growth of Electric Vehicles, Trans. KIEE, Vol. 65, No. 12, pp. 1,949-1,957
Hui-Man Cho, Sang-Yoon Chin, Cheon-Koo Lee, 2022, A research on the power consumption
of emergency power transformers in apartment, KIEE Summer Conference 2022, pp. 2374-2375
Korea Power Exchange Demand Forecast, 2021, Electric Vehicle and Charger Supply and
Usage Status Analysis
저자소개
1990년 명지대학교 전기공학과 졸업.
2009년 서울시립대 건축공학과 졸업(석사).
2014년~현재 성균관대학교 대학원 미래도시융합학과 박사과정.
1989~2020년 한국토지주택공사.
2020년~현재 (주)엠알솔루텍 대표
Tel : 02-401-2970
E-mail : maxman0000@naver.com
1989년 한양대학교 건축학과 졸업, 미국 Univ. of Illinois at Urbana-Champaign 석사(1993)/박사(1997)
졸업.
1992~1996년 미국 Construction Engineering Research Laboratories (CERL) 연구원,
1998~2002년 동국대학교 조교수,
2002년~현재 성균관대학교 건설환경공학부 교수
Tel: 031-290-7568
E-mail : schin@skku.edu
1978년 국립대전공업고등전문학교 졸업,
1980년 숭실대학교 전기공학과 졸업(학사),
1982년 숭실대학원 전기공학과 졸업(석사).
2014년~현재 미래이앤시주식회사 대표이사/회장
Tel: 031-336-0055
E-mail : lcg56815@mirae-enc.com