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차세대 전력망으로 떠오른 스마트그리드
1. 스마트그리드란?스마트그리드란 ‘스마트(smart)’와 ‘그리드(grid)’의 합성어로 ‘차세대 지능형 전력망’을 의미한다. 기존의 전력망이 발전에서 송·배전, 그리고 판매로 이뤄지는 단방향 전력망이라면 스마트그리드는 이런 기존의 전력망에 ICT(정보통신기술) 기술을 접목하여 전력생산과 소비정보를 양방향 및 실시간으로 주고받으며 에너지 효율을 최적화하는 차세대 전력망을 의미한다. 2. 스마트그리드 등장 배경스마트그리드가 등장하게 된 배경은 에너지 수요 증가와 환경보호의 필요성에 있다. 2000년대 북미의 대규모 정전 사태 이후로 블랙아웃에 대한 우려와 걱정이 점점 높아지고 있으며, 우리나라 역시 최근 들어 대규모 순환 정전사태를 겪었다. 지속해서 증가하는 전력수요를 충족시키고 블랙아웃을 막기 위한 제일 쉬운 방법으로는 발전소 건설이 있으나, 이것 또한 지구온난화라는 또 다른 문제를 일으킬 수 있다. 현재 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 가장 많이 배출하고 있는 산업은 전력발전 분야이다. 따라서 전력수요 충족과 이산화탄소 배출 절감을 위한 해결 방안으로 스마트그리드가 등장하게 되었다. 지난 2015년에는 제21차 유엔기후변화 협약을 통해 2020년 이후 지
- 고영규(한국스마트그리드협회 · 연구원), 조명진(한국스
- 2017-04-17 10:25
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4차 산업혁명 시대의 도래
바람에 실려오는 아련한 봄날의 정취에 취하여 맥주 한 잔이 생각나 냉장고 문을 열었더니 맥주가 없어, ‘맥주 한 병’ 하고 냉장고에 외친다. 냉장고는 이 음성 주문을 동네 슈퍼마켓으로 전달하고, 슈퍼마켓 컴퓨터는 주문한 가정과 배달자를 찾아 바로 맥주를 소비자에게 배달한다. 슈퍼마켓에 맥주가 떨어지면 컴퓨터가 제조공장으로 주문 정보를 보내 맥주를 공급받게 된다. 맥주 제조공장 컴퓨터는 전국 각지의 도매상, 소매상으로부터의 수요에 관한 정보를 종합하여 필요한 수량을 계산하고, 원료를 공급자에게 주문하고 생산계획을 수립하여 생산지시를 로봇에게 내린다. 당연히 맥주 배달자, 원료 공급자는 공급사슬망으로 연결되어 있는 전 세계의 배달자 및 공급자 중 적기에 최소 비용으로 공급할 수 있는 자를 선택하게 된다. 놀랍게도 이 모든 과정을 거의 사람의 개입 없이 컴퓨터가 스스로 척척 알아서 하며, 슈퍼마켓과 맥주공장에는 재고가 없고 생산과 공급이 실시간으로 이루어진다.이와 같은 상상이 지금 전 세계가 그리고, 만들어가고 있는 4차 산업혁명의 한 모습이다. 과거 공상 과학 소설, 만화, 영화의 많은 내용들이 멀지 않은 시간에 현실이 되었듯이, 위의 꿈과 같은 상상도 현실이
- 기도형(경영공학 · 교수)
- 2017-04-03 10:53
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역사 열풍, 순풍인가?
‘역사(한국사) 열풍’이라고 한다. 영화, 텔레비전 드라마에서 사극이 유행하는 것을 넘어 ‘역사저널 그날’ 같은 교양 프로그램과 역사 강사 설민석의 특강이 인기를 끌고 있다. 미디어에서 픽션 사극을 넘어 역사 자체가 인기를 끄는 현상에 대해서 한국사를 전공한 사람으로서 반가우면서도 약간의 우려가 있는 것도 사실이다.이러한 열풍의 근원이 무엇일까? 먼저 역사를 알아야 한다는 생각이 널리 확산되어 있는 것 같다. “역사를 잊은 민족에게 미래는 없다”는 말을 여기저기에서 쉽게 들을 수 있다. 그 계기 중 하나는 중국, 일본의 역사 도발이 아니었나 생각된다. 과거를 둘러싼 갈등이 표출될 때마다 역사 교육의 중요성이 강조되면서 학교 교육에서 한국사 수업 시수가 늘어나고 수능 필수 과목이 되었으며, 여러 분야에서 한국사능력검정시험 자격증을 요구하거나 가산점을 부여하고 있다.그렇지만 이러한 노력이 결실을 이루어 역사 열풍이 나타난 것은 아닌 것 같다. 역사를 알아야 한다는 생각은 강해졌다 하더라도 막상 그러한 노력을 기울였다는 이야기는 못 들었다. 시험을 보기 위해 한국사를 공부하는 사람이 많아진 것은 사실이지만, 시험을 잘 볼 수 있게 해주는 수험서나 인터넷 강의가 잘
- 박성현(사학·교수)
- 2017-03-27 10:38
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원전, 과연 필요악인가?
지진과 원전에 대한 염려가 커져간다. 관측 이래 가장 큰 지진인 규모 5.8의 지진이 원전이 여섯 개 나 있는 경주에서 발생했으니 그럴 만도 하다. 더구나 경주 지진 이후 약 600회에 달하는 여진이 계속되고 있다. 이런 일은 역사상 한 번도 없었다. 우리 국민의 관심은 이러한 지진이 대규모 원전사고를 일으킬 가능성에 집중되고 있다. 6년 전 일본의 후쿠시마에서 지진에 의한 대규모 원전사고가 발생하였고, 이후 일본은 방사능 오염과 싸움을 해나가고 있다. 일본 국토의 약 70%가 방사능에 오염되었고, 흘러나오는 오염수는 지금도 북태평양을 오염시키고 있다. 오염수는 앞으로도 약 100년 동안 흘러나올 것으로 짐작된다. 만일 이러한 대형 핵사고가 우리나라에서 발생한다면 일본보다 국토가 좁은 우리나라는 더 큰 재앙을 맞이할 것이다. 그렇다면 우리나라 원전은 지진에 대하여 어느 정도의 대비가 되어있을까? 객관적인 사실들만 먼저 파악해보자. 우리나라 원전은 현재 25기가 가동 중인데 이중 24기가 진도 6.5에 견디도록 설계되어있다. 이론적으로 원전 인근에서 6.5 이상의 지진이 발생하면 원전에서 사고가 발생한다고 해석된다. 문제는 과연 설계대로 내진 성능을 유지하느냐
- 김익중(동국대학교 · 의학 · 교수), 전(前) 원자력
- 2017-03-13 15:39
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선거연령 하향, 낭랑 18세에게 투표권을?
최근 대통령의 탄핵소추 사태로 인하여 조기 대선 가능성이 제기되자 소위 ‘촛불민심’을 등에 업고 정치권에서는 만 18세 청소년들에 대한 선거연령 하향 움직임이 본격화 되고 있다. 이러한 선거연령 하향 주장은 주로 OECD 국가 중 거의 우리나라만 19세부터 선거권을 인정하고 있어 18세 청소년에게도 선거권을 인정하는 세계적인 추세에 어긋날 뿐만 아니라 이제 청소년들도 SNS의 발달로 정치 정보의 습득이 용이함에 따라 정치적 판단 능력이 충분하다는데 근거를 두고 있다.그러나 일방적으로 선거연령만 하향하는 것은, 우리 학제(교육편제)나 관련 법률 상호간의 정합성을 무시하고 있다는 점에서 논란이 되고 있다. 또한 선거가 임박한 시점에서 약 22만 명에서 약 28 만 명에 이르는 18세 청소년층을 새로이 유권자로 진입시켜 ‘게임의 룰’을 바꾸고자 하는 정략적인 발상이라는 비판과 함께 선거연령 하향에 대한 찬반 여론이 팽팽하게 갈리는 가운데 아직 충분한 국민적 콘센서스가 형성되지 않았다는 지적도 있다.선거연령의 하향 문제는 국민의 대표를 선출하는 선거권에만 국한되는 것이 아니라 국가권력의 창설과 권력행사 과정에 국민이 적극적으로 참여하여 자신의 정치적 의사를 국정에
- 박인환 (건국대학교 · 행정대학원 · 교수)
- 2017-02-27 13:51
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지속가능한 사회를 위한 새로운 환경정책의 설정
지금 세계는 지속가능한 사회를 조성하기 위해 주력하고 있다. 21세기에 접어들면서 유엔은 빈곤타파를 비롯한 새천년개발목표(MDGs)를 국제사회가 달성해야 할 목표로 채택하였으며, 2015년 유엔 총회에서는 2030년까지 15년 동안 국제사회의 발전 방향성을 제시하는 「세계의 변혁: 2030 지속가능발전의제(Transforming Our World: The 2030 Agenda for Sustainable Development)」를 세계 각국 정상들의 합의로 발표하였다. 새천년개발목표를 대체하는 목표로 지속가능발전목표(SDGs)를 언급하며, 국제사회가 경제성장-사회발전-환경보전이라는 3개 축의 균형을 유지하려는 시도이다. 더 이상 개발 독주가 아니라, 개발과 환경이 그 궤를 같이하며 자연과 인간이 공존하는 지속가능성을 추구한다. 이에 따라 국제사회는 선진국을 중심으로 환경과 무역의 연계를 강화하며, 지구 온난화와 사막화, 생물다양성 감소와 같은 전지구적 환경문제의 위협에 따라 기후변화협약, 사막화방지협약, 생물다양성협약 등 지구환경 규범의 이행을 요구하고 있다.전지구적 무한경쟁시대의 도래와 함께 국경을 초월하는 기후변화, 생물다양성 감소 등 환경문제의 심화는
- 노백호(환경계획학·교수)
- 2016-12-05 14:29
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자율주행자동차의 현재와 미래
자율주행자동차에 대한 연구는 미국 국방부 산하의 연구기구인 DARPA의 2004년, 2005년, 2007년 세 차례의 경진대회(DARPA Challenge)에서 출발했다. 이를 본따서 한국과 중국에서도 2010년 이후 꾸준히 무인자율주행자동차 경진대회가 개최되어 왔고 이를 통해 필요한 기술이 축적되어 왔다. 계명대학교에서도 2009년 자율주행자동차팀이 구성되어 매년 경진대회에 참가해오고 있으며 한양대, 서울대, 카이스트 등의 우수 대학과 어깨를 나란히 하고 있다. 지난 10월 28일 인천의 신진자동차운전면허시험장에서 현대기아자동차그룹 주최로 자율주행자동차 경진대회 예선전이 열렸다. 자율주행 운전면허증 획득이라는 미션으로 전국에 12개 대학교가 학교의 이름을 걸고 경쟁하였는데 계명대학교의 BISA팀이 최종 3위의 성적으로 테스트를 통과하여 자율주행 운전면허를 획득하였다. 내년에 이어질 본선에서는 레이싱 대회 형식으로 치러진다. 이러한 대회들을 거치면서 자율주행기술의 저변이 확대되었고 산업체에 필요한 인력들이 꾸준히 배출되었다.미국도로교통안전국(NHTSA)은 자율주행 기술을 레벨1부터 레벨4까지 구분하고 있는데 레벨1은 가감속 또는 조향 조작 중 한 가지를 자동
- 이호승(융합공학대학원·지능형자동차공학·교수)
- 2016-11-21 12:06
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청정에너지 생산하는 미래혁신 기술, 핵융합에너지
우리가 현재 사용하고 있는 대부분 에너지의 80% 이상은 화석연료인 석유, 석탄, 천연가스에서 얻는다. 이런 추세는 당분간 큰 변화가 없을 것으로 보인다. 화석연료는 그 양이 한정되어 있어 점차 고갈되고 있으며, 사용 시 대기를 오염시키고 연료 연소 시 발생되는 이산화탄소가 지구온난화의 주범으로 지목된 것은 이미 오래전의 일이다. 산업혁명 이후 화석연료의 과도한 사용으로 배출한 이산화탄소가 전체 온실가스 중 60% 이상의 비중을 차지하고 있으며, 이 때문에 생긴 온실효과는 지구온난화와 각종 이상기후 현상의 원인이 되어, 지구 전체에 심각한 환경 재앙을 불러오고 있다. 이산화탄소의 배출은 21세기 들어서도 줄지 않는 상황이다. 중국과 인도 등 대형 개발도상국의 급속한 산업화에 따라 에너지 소비량은 오히려 폭발적으로 증가하고 있으며, 이런 추세가 유지된다면 2100년에는 대기 중 이산화탄소 농도가 지금의 두 배가 될 것이라는 우울한 전망이 자주 등장하고 있다. 이에 미래의 환경 재앙을 극복하고자 지난 2005년 세계 각국은 의지를 모아 ‘교토 기후변화 협약’을 발효시켰다. 세계 각국은 이제 화석연료를 대체하면서 온실가스 문제가 없는 새로운 청정 에너지원 개발에
- 김정배(지구환경학·교수)
- 2016-11-07 13:42
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독도, 영토문제 아닌 민족역사 그 자체
땅을 경계 짓는 것은 인간 역사의 시원(始原)이다. 모든 민족의 역사의 시초에는 땅(영토)의 취득이 존재한다. 그 땅에 살고 있는 사람(민족)은 그 땅에 대한 관할권을 가진 자에게 복종한다. 그렇기 때문에 땅과 민족은 불가분이며, 이를 ‘영토민족주의’라 한다. 한 치의 땅에 대해서도 각 민족이 들고 일어나는 이유이다.영토는 세상에서 하나밖에 없는 재화이다. 얻는 쪽과 잃는 쪽은 반드시 제로섬의 관계에 놓이게 된다. 따라서 영토문제는 치킨게임의 양상을 보이기 마련이고, 당사국들은 치열한 갈등을 겪으며 국가 간 관계 전체를 위기에 빠뜨리기도 한다. 여기에 더해 독도문제는 한일 간의 역사 문제와 얽혀있어 더욱 심각한 문제를 야기한다. 한국은 일본이 1905년 2월 독도를 자기들의 영토로 편입한 행위를 식민지 침략의 첫걸음으로 여기고, 일본의 독도 영유권 주장을 ‘식민지 영토권’의 연장선상에서 이해하는 경우도 있다.1904년 2월 일본군의 한반도 상륙을 시작으로 러일전쟁이 시작되었다. 한반도는 전쟁 초기는 주전장으로, 그 이후에는 후방의 전쟁지원지역으로서의 역할이 부여되었다. 그 후 1905년 9월 포츠머스 강화조약이 체결되고, 이어서 11월 을사(보호)조약으로 한
- 이성환(일본학·교수)
- 2016-10-17 12:11
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10년 안에 만나게 될 미래 의료 기술은 어떤 형태일까?
모바일을 비롯한 디지털 기술의 발전은 우리 삶 곳곳에서 큰 변화를 가져오고 있다. 의료 역시 마찬가지로 많은 제품들이 기존 의료에서 제공하지 못했던 새로운 가치를 제공하고 있다. 보수적인 의료계의 속성상 아직 혁신적인 변화를 가져오지는 못하는 경우가 많지만 10년 이내에는 우리 주위에서 자연스럽게 이런 제품을 사용하게 될 것이다.1. 일상 생활 속에서 검사를 하고 진단받는다. 센서 기술이 발달하고 이를 통해 수집한 데이터를 스마트폰을 통해서 빠르게 분석하는 것이 가능해지면서 과거 병원에 가서야 할 수 있었던 검사를 편한 시간과 장소에서 받는 것이 가능해 질 것이다.이미 수년 전 시판된 얼라이브코(AliveCor) 휴대용 심전도를 살펴보자. 심전도는 심장의 전기적인 움직임을 측정해 심장과 관련된 질병 진단에 이용하는 검사 방법이다. 얼라이브코는 병원에서 사용하는 기계의 크기를 줄여서 휴대용 심전도 측정기를 만들었다. 기존의 심전도를 완전히 대체할 수 없는 없지만 심장 리듬의 이상을 의미하는 부정맥 진단에는 충분히 사용될 수 있으며 심장의 이상을 느낀 사람이 병원에 가지 않고도 측정할 수 있다는 장점이 있다. 심전도 이외에도 다양한 생체 신호를 측정할 수 있는
- 김치원(서울와이즈 요양병원 · 원장)
- 2016-10-03 13:19
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일상 곳곳으로 스며드는 가상현실(VR)과 증강현실(AR)
가상현실(Virtual Reality) 기술은 컴퓨터시스템을 통해 생성된 3D가상공간과 사용자간의 상호작용을 이루는 기술을 말하며, 가상공간에서 사람의 오감(시각, 청각, 후각, 미각, 촉각)을 통해 몰입감을 느낌과 동시에 마치 그 공간이 실제로 존재하는 것과 같은 현실감을 부여해주는 데 초점을 맞추고 있다. 가상현실을 통해 만들어진 가상공간 내의 모든 사물들은 순수하게 컴퓨터그래픽스 기술을 통해 생성되며, 다만, 가상공간이 사용자의 반응에 따라 얼마나 사실적이고 빨리 반응하느냐가 우선적으로 해결해야 될 문제점이다.이와는 다른 개념인 증강현실(Augmented Reality) 기술은 사용자가 눈으로 보는 현실세계에 가상의 사물을 겹쳐 보이는 기술을 의미하며, 현실세계위에 부가 정보를 합쳐 하나의 영상으로 보여줌으로써, 현실세계에서 파악되지 못한 정보를 쉽게 사용자에게 전달하여 영상정보를 증강시키는 기술이다. 증강현실은 원격의료진단, 방송 등에 활용되고 있으며, 최근에는 스마트폰이 갖고 있는 각종 센서와 결합되어 게임, 교육 및 각종 지도 서비스 등에 활용되고 있다. 가상현실을 보완하는 대안으로 등장한 증강현실기술은 1992년 보잉(boing)사의 Tomas.
- 성만규(게임모바일공학 · 교수)
- 2016-09-26 19:16
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보안, 생체인식 기술이 답일까?
2020년 김계명 학생은 1교시 수업을 듣기 위해 서둘러 집을 나선다. 아파트 출입문은 간단히 지문인식으로 열고 지하철역에서는 카드 대신에 홍채인식기로 게이트를 통과한다. 학교 강의실 입구에서는 얼굴인식기와 지문인식기를 통해 출석여부를 체크한다. 강의실에 설치된 카메라는 지속적으로 수강생들의 얼굴과 홍채를 인식하여 수업 중간에 집중하지 않는 학생들을 교수용 모니터에 표시해준다. 수업 후에 점심을 먹기 위해 학생식당에 간 김계명 학생은 역시 홍채인식 주문기에서 식권을 구매하여 점심을 해결한다. 위 가상의 시나리오는 현재 생체인식분야 연구의 발전정도를 토대로 2020년 계명대 학생의 학교생활 모습을 간단히 묘사한 것이다. 생체인식(Biometrics)은 인간의 신체특성(생물학적 특성)이나 행동특성을 이용하여 자동적으로 신원을 인식하고자 하는 연구 분야이다. 인간의 신체적 특성정보를 이용하는 생체인식기술로는 지문인식, 얼굴인식, 홍채인식, 망막인식, 정맥인식, 귀모양 인식, 목소리 인식 등이 있으며, 생리학적 특성인 혈액DNA를 분석을 통해 신원을 인식하는 연구 또한 진행되고 있다. 행동특성을 이용한 생체인식기술로는 걸음걸이(gait) 인식, 음성인식, 서명인식
- 고병철(컴퓨터공학 · 교수)
- 2016-08-30 16:07
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UPDATE: 2024년 12월 11일 15시 16분