신기한 Lobsters · 14시간 전

전 세계 전력망이 '매 60초마다' 요동치던 미스터리의 황당한 전말

핵심 요약
  • 전 세계 전력망 주파수가 매 60초마다 규칙적으로 미세하게 요동치던 현상의 원인이 수년간의 추적 끝에 밝혀졌습니다.
  • 원인은 전 세계에 설치된 대형 배터리 저장 장치(ESS)들이 매 분 정각마다 충전 상태 점검 루틴을 일제히 실행했기 때문이었습니다.
  • 이로 인해 발전소 터빈 마모 등의 문제가 생기고 있었으며, 점검 시점을 무작위로 분산시키는 것만으로도 해결 가능한 것으로 나타났습니다.
요약 전 세계 전력망에서 매 60초(1분)마다 규칙적으로 전력 수요가 튀며 주파수가 출렁이는 기이한 현상이 수년간 관측되어 전력 당국과 연구진의 골머리를 앓게 했습니다. 독일 최대 송전망 운영사인 테넷(TenneT) 등은 유럽 전력망 주파수가 매 분마다 미세하게 떨어지는 주기적 요동을 포착했지만, 송전망 보안을 위협할 정도는 아니더라도 원인을 규명하기 힘든 미스터리로 남아 있었습니다. 독일 율리히 연구소(Forschungszentrum Jülich)의 디르크 빗하우트 교수 연구팀은 쾰른대, 카를스루에 공대와 함께 수년간의 추적 조사 끝에 이 현상의 범인을 밝혀냈습니다. 원인은 바로 무정전 전원 공급 등을 위해 최근 전 세계적으로 급증한 대규모 '배터리 저장 장치(ESS/UPS)'들이었습니다. 연구팀은 60초라는 정밀한 주기로 보아 분명 시계에 의해 제어되는 기기들이 동시에 작동하는 현상일 것으로 보고 조사를 진행했습니다. 결정적인 단서는 연구소 캠퍼스 내 에너지 시스템 테스트베드에서 나왔습니다. 80여 개 지점에 측정 장비를 설치해 추적한 결과, 대형 배터리 시스템이 설치된 곳에서 정확히 매 분 시작 시점마다 충전 상태를 점검하는 '전력 체크' 루틴이 실행되며 전력 소비가 일시적으로 치솟는 패턴이 확인되었습니다. 배터리 제조사들이 별도의 표준 규격이 없다 보니 편의상 '1분 간격', '매 분 정각'을 기본 테스트 주기로 설정해 두었는데, 전 세계 수많은 대용량 배터리가 약속이라도 한 듯 매 분 0초마다 일제히 자체 점검을 돌리면서 전력망 전체를 흔든 것입니다. 이러한 주기적 요동은 수력 발전소 등에서 터빈 속도가 순간적으로 줄었다가 재가속되는 등 터빈 마모를 가속화하는 실질적인 피해를 유발하고 있습니다. 실제로 대규모 배터리를 갖춘 데이터센터가 전체 전력의 약 20%를 차지하는 아일랜드의 경우, 2016년에서 2021년 사이 이 1분 주기 신호의 진폭이 4배나 급증했습니다. 연구진은 점검 주기를 매 분 정각으로 고정하지 않고 무작위(랜덤) 시간대로 분산시키기만 해도 전력망의 불필요한 마모를 손쉽게 해결할 수 있다고 전했습니다.
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