스마트그리드(Smart Grid)는 기존 전력망에 정보통신기술(ICT)을 접목해 전력망을 실시간으로 관찰·통제하고, 생산자와 소비자 사이의 실시간 양방향 통신을 통해 전력공급 효율을 최적화하는 전력 시스템이다. 디지털 기술을 기반으로 자가복구*, 원격자동검침, 자동제어 등의 기능을 갖추고 있어 기존 전력망보다 효율성이 높다. 또한 기존의 중앙집중식 대규모 전력 생산 방식에서 벗어나 신재생 에너지를 통한 분산 발전과 연계할 수 있다는 점에서 에너지 전환을 위한 핵심 인프라로 주목받고 있다.

* 자가복구(Self-Healing): 전력망에 문제가 발생했을 때 스스로 시스템 오류를 분석하고 복구할 수 있는 기능

 <스마트그리드 개념도>

[자료: 한국스마트그리드 사업단]

최근 많은 국가가 탄소중립 목표를 천명하고 에너지 절약과 청정에너지로의 전환을 강조함에 따라 스마트그리드에 대한 관심은 그 어느 때보다 높다. Statista에 따르면, 2022년 스마트그리드 세계시장 규모는 약 500억 달러에 달한다. 이 시장은 연평균 17.4% 성장률을 기록하며, 2028년에는 약 1300억 달러에 이를 것으로 추정된다.

영국의 스마트그리드

영국은 2008년 기후변화법(Climate Change Act)을 통해 세계 최초로 탄소중립 목표를 법제화하고, 친환경 에너지 전환 및 현대화를 꾸준히 추진해 왔다. 14년 만에 정권을 잡은 노동당은 2030년까지 전력 탈탄소화를 달성할 것이라고 선언하면서, 지속 가능한 청정에너지로의 전환을 급속히 추진하고 있다. 2024년에는 풍력, 태양광, 수소 등 친환경 에너지의 전력 생산량이 최고 수준인 45%에 달하며 화석연료(29%)를 넘어섰다. 다만, 친환경 에너지를 활용한 발전은 기후와 같은 외부적 요인에 크게 의존해 에너지 공급의 불안정성이 높다는 단점이 있어, 이에 대한 대안으로써 스마트그리드 구축의 중요성이 강조됐다. 증가하는 에너지 소비에 대응해 에너지 효율성을 높이기 위해서도 스마트그리드의 양방향 실시간 분석, 자동제어 등의 기술이 필수적이다.

영국 스마트그리드 시장 확장의 이면에는 정부의 적극적인 재정 보조와 우호적 규제 환경이 중요하게 작용했다. 스마트그리드 기술의 초기 발전 단계였던 2009년부터 영국 정부는 ‘스마트그리드 비전(A Smart Grid Vision, Nov 2009)’, ‘스마트그리드 로드맵(Smart grid Routemap, Feb 2010)’을 제시하는 등 관련 기술을 빠르게 도입하고자 노력했다. 2014년에는 스마트그리드 구축에 필요한 구체적인 계획을 종합적으로 담은 ‘스마트그리드 비전 및 로드맵(Smart Grid Vision and Routemap)’을 발표했다. 이처럼 오랜 시간을 거쳐 조성된 호의적 정책 환경에 힘입어 영국의 스마트그리드 시장 규모는 2023년 기준 18억4000만 달러에 달한다. 또한 연평균 16.3%의 꾸준한 성장을 기록하며 2032년까지 시장 규모가 84억6000만 달러에 이를 것으로 추정된다 (시장조사 컨설팅 회사 IMARC 자료 기준).

영국 스마트그리드 핵심기술

스마트그리드의 핵심은 기존 전력망에 양방향 정보통신기술을 접목함으로써 수요와 공급의 균형을 유지하는 것으로, 이를 위해선 발전, 송배전 및 소비에 이르는 전력 시스템 모든 과정의 기술적 변화가 필요하다. 영국의 스마트그리드 구축에 가장 핵심적으로 활용되는 기술은 (1) 배터리 에너지 저장장치(BESS, Battery Energy Storage System)와 (2) 스마트 미터(Smart Meter)이다.

(1) 배터리 에너지 저장장치 (BESS, Battery Energy Storage System) [HS코드: 8507]

BESS는 생산된 전력을 배터리에 저장했다가 전력이 필요한 시기에 유동적으로 공급해 전력효율을 높이는 장치이다. 이는 저수지나 압축공기 저장소 등 다른 형태의 에너지 저장장치와 달리, 배터리의 크기에 따라 일반 가정집부터 대규모 공장 등 다양한 위치에 탄력적으로 설치할 수 있다는 장점이 있다. 특히 지리적으로 날씨 변동성이 큰 영국은 친환경 발전의 전력 공급 효율성과 안정성을 높이기 위한 방안으로 BESS를 적극 도입했다. 사용 기술이나 저장 용량에 따라 차이가 있지만, 영국에서 일반적으로 활용되는 BESS는 주로 1~8시간 사이의 전력을 저장해 하루 동안의 에너지 변동성을 관리하는 데 사용된다. 가령 풍력발전의 경우, 바람이 많이 부는 시간에 초과 공급된 전력을 BESS에 일시적으로 저장했다가 바람이 불지 않는 시간에 활용함으로써 전력망을 더욱 안정적으로 운영할 수 있다.

(2) 스마트미터 (Smart Meter) [HS코드: 9028]

BESS가 전력 공급 측면의 기술이라면, 스마트미터는 수요 측면에서 소비자가 전력을 직접 관리할 수 있도록 해 스마트그리드의 양방향 네트워크에 혁신을 가져왔다. 소형 전자기기인 스마트미터는 소비자의 전력 사용량을 실시간으로 모니터링하며, 에너지 소비 패턴과 전력 품질 변동성 같은 다양한 정보를 수집한다. 이러한 실시간 데이터는 에너지 공급자에게 자동으로 전송돼, 전력 수요와 공급의 균형을 조정하고 오류를 신속히 해결하는 등 전력망 최적화에 활용된다. 장기적으로는 전력 사용 패턴을 분석해 에너지 정책과 목표를 수정하거나 재설정하는 데 중요한 기반이 된다.

2011년부터 영국 정부는 에너지 효율성 향상과 전력망 개선을 위한 핵심 정책으로 ‘스마트 미터 설치 프로그램(SMIP, Smart Meter Implementation Programme)’을 추진해 왔다. 이에 힘입어 2024년 상반기 기준, 가정 또는 소형사업장에서 스마트미터의 가정 및 소형사업장 설치율은 약 63%(약 3600만 대)에 이른다.

영국 스마트그리드의 당면과제

영국은 스마트그리드 네트워크 구축을 위해 다양한 정책을 마련하고 있지만, 여전히 해결해야 할 과제가 산적해 있다. 무엇보다 신재생 에너지로의 급속한 전환으로 인해 전력망 안전성의 문제가 반복적으로 불거지고 있다. 2023년 기준, 전력 수요와 공급의 불균형으로 인한 비용은 전년도 대비 약 55% 증가한 70억 파운드(약 91억 달러)로 추산된다(영국 전력 공사 National Energy System Operator 자료 기준). 일부 원자력 발전소의 가동 중단, 변동성 높은 신재생 에너지의 전력 비중 증가, 노후화된 전력 기반 시설 등이 비용 증가의 주요 원인으로 지목된다. 2025년 1월에는 갑작스러운 한파로 전력 수요가 급증함에 따라 대규모 정전 사태에 대한 우려가 커졌고, 이는 에너지 전환 정책에 대한 시민들의 반발을 불러오기도 했다.

<2000~2023년 발전 연료에 따른 영국 전력 생산량>

[자료: 영국 정부, Department of Energy & Climate Change / KOTRA 런던무역관 번역 주석]

영국 스마트그리드 구축의 가장 큰 걸림돌은 노후화된 전력 기반 시설이다. 일례로, 영국의 전기 변압기는 평균 63년 이상 사용되고 있으며, 일부 네트워크 설비의 설치는 1950년대까지 거슬러 올라간다. 전문가들은 넷제로 목표 달성을 위해 전력 기반 시설 현대화에 약 600억 파운드 이상의 투자가 필요하다고 분석한다. 여기에 전기차, 저비용 친환경 난방 확대 등으로 급증한 전력 수요를 충족하기 위한 네트워크 확장에도 추가적인 투자가 요구된다.

다만, 영국 정부는 스마트그리드 및 신재생 에너지 네트워크 구축 프로젝트의 실행을 뒷받침할 예산과 인력이 심각하게 부족한 상황이다. 2023년 말 기준, 400기가와트 규모의 전력망 프로젝트가 예산 부족으로 지연됐다. 보류 중인 전력망 프로젝트를 모두 완료하기까지는 최소 10년 이상의 시간이 소요될 것으로 추정된다. 2018~2023년 사이에 제안된 전력망 프로젝트의 63%는 비효율적인 행정 절차, 환경적 악영향 우려, 주민 반대 등의 복합적 요인 탓에 실패로 귀결됐다. 2025년 1월 현재, 영국 전력공사(NESO, National Energy System Operator)는 이러한 만성적 문제를 해결하기 위해 전력망 프로젝트의 신규 접수를 일시적으로 중단하고, 경직된 프로젝트 관리 방식을 전면 개정하고 있다. 이번 조치의 핵심은 기존 선착순 방식에서 벗어나, 프로젝트의 시의성과 발전 연료의 적합성 등 다차원적 요소를 고려한 새로운 전력망 프로젝트 관리원칙을 도입하는 것이다.

Clean Power 2030 Action Plan

노동당 정부는 2024 선거 과정에서부터 영국을 “청정에너지 강대국(a clean energy superpower)”로 변환시키겠다는 모토를 내세우며 에너지 정책의 혁신을 강조했다. 2024년 12월 13일에 발표된 “Clean Power 2030 Action Plan”은 노동당 정부의 에너지 정책 청사진을 담았다. 해당 실행계획은 ‘①안정적이고 저렴한 에너지 공급’, ‘②필수 에너지 산업의 창출’, ‘③온실가스 배출 감축 및 기후변화 대응’ 등 세 가지 목표를 제시한다. 이를 실현하고자 정부는 스마트그리드 구축, 전력시장 개혁, 투자 확대 등 구체적인 행동계획을 제시하며 장기적으로 에너지 자립 및 탄소중립을 달성할 것이라 선언했다. 영국 에너지 산업협회 Energy UK의 에너지 기술 전문가는 KOTRA 런던무역관과의 인터뷰에서 “Clean Power 2030 Action Plan이 에너지 안보, 투자, 성장 및 일자리 창출에 긍정적인 영향을 미칠 것”이라고 전망하면서, “목표 달성을 위해서는 전력 관리의 유연성 확대를 위한 청정에너지 신기술의 확장이 반드시 수반돼야 할 것”이라고 강조했다.

<Clean Power 2030 Action Plan 주요 내용>

[자료: KOTRA 런던무역관]

Clean Power 2030 Action Plan에서는 ‘스마트그리드’라는 표현을 직접 사용하지는 않지만, 행동계획 목표 달성을 위한 중요한 요소로서 전력망(grid or electricity networks)을 반복적으로 언급하고 있다. 특히 “전력망 및 연결 (Electricity Networks and Connections)” 파트에서는 에너지 안보와 경제성장을 위해 전력망의 근본적 개선이 필수 불가결임을 선언하고, 전력 기반 시설의 현대화, 에너지 프로젝트 추진 관련 행정 간소화, 투자 유치 등 구체적 행동 방안을 제시한다. 나아가 수요 측면의 에너지 관리를 위해 지능형 검침 인프라(AMI: Advanced Metering Infrastructure) 등의 첨단 기술 도입을 강조한 것이 특징이다. 스마트그리드와 관련된 보다 구체적인 실행계획은 아래 표와 같이 전력망 현대화, 스마트그리드 기술 통합, 소비자 참여 촉진, 사이버 안보 등 4가지 영역으로 정리할 수 있다.

<Clean Power 2030 Action Plan 中 스마트그리드 관련 주요 내용>

[자료: KOTRA 런던무역관]

* 프로슈머(Prosumer): 생산자(Producer)와 소비자(Consumer)를 합성한 말로, 스마트그리드에서는 일반 소비자도 가정용 친환경 발전을 통해 생산한 전력을 전력망에 판매하는 공급자 역할을 할 수 있음을 의미함

영국 스마트그리드 시장의 2025년 전망

Clean Power 2030 Action Plan을 비롯한 다양한 에너지 정책을 통해 영국 정부는 국가 전력망에 대한 투자를 대폭 확대하고 있다. 재정연도 2025~2026년에 계획된 420억 파운드(약 73조5000억 원) 규모의 투자 중 약 45%에 달하는 190억 파운드(약 33조3000억 원)가 전력망 기반 시설 개선에 투입될 예정이며, 그중 상당 부분은 배터리 에너지 저장장치, 스마트 미터 등 영국 스마트그리드의 핵심 기술에 투입될 전망이다.

(1) 배터리 에너지저장장치 수요 확대

2025년 1월, 영국은 대규모 배터리 에너지저장장치(BESS)를 스코틀랜드에 추가로 건설하기 위해 8억 파운드 규모의 투자를 감행했다. 해당 프로젝트는 유럽 최대 수준으로, 2027년 완공되면 1.5 기가와트의 전력을 저장할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 최근 영국의 에너지 회사인 Statera는 맨체스터 지역에 680 메가와트 규모의 BESS 건설 계약을 체결했는데, 이는 현재 영국이 가진 BESS 용량의 약 25%에 달하는 규모이다. 신재생 에너지에 대한 의존도가 높아짐에 따라 BESS를 비롯한 다양한 방식의 에너지 저장장치(ESS, Energy Storage System)에 대한 수요는 더욱 확대될 것으로 전망된다.

(2) 스마트미터 보급 확대 및 기술 개선

영국 정부는 2025년 말까지 스마트미터의 가정 보급률 74.5%, 소형사업장 보급률 62% 달성을 목표로 하고 있다. 그러나 기술적 문제, 시민들의 불신, 재정적 부담 등의 요인이 복합적으로 작용해 목표 달성이 쉽지 않은 상황이다. 스마트미터 보급을 대폭 확대하기 위해, 정부는 2025년 여름부터 4G 기술 등 다양한 정보통신기술을 적용해 기기의 내구성과 신뢰도를 높일 계획이다.

(3) 배전망 관리시스템의 디지털화

배전망 관리시스템(DMS, Distribution Management System)은 정보통신기술을 이용해 배전 네트워크를 실시간으로 감시·제어하는 시스템으로, 스마트그리드 배전망의 효율성 증대에 중요한 역할을 한다. 대표적으로, 영국의 에너지 회사인 UK Power Networks는 2023년 4월에 영국 최초의 독립 디지털 ‘배전 시스템 운영자(DSO, Distribution System Operator)*’를 도입해 배전 모든 과정의 유연성을 향상했다. 그러나 소수의 대기업을 제외한 영국 다수의 독립형 지역 에너지 기업들은 아직 DMS를 도입하지 못한 상황이다. Clean Power 2030 Action Plan은 배전망의 디지털화를 명시하고 있는 만큼, DMS 기술에 대한 기업들의 관심과 투자가 더욱 확대될 것으로 보인다.

* 배전 시스템 운영자(DSO): 발전소에서 최종 소비자까지 에너지를 분배하고 관리하는 역할을 하는 디지털 관리자. 첨단 정보통신기술과 빅데이터 분석 등을 통해 배전 과정의 자동화 및 디지털화를 이루고자 함

시사점

한국의 스마트그리드 산업은 신재생 에너지의 확대와 에너지 효율성을 위한 중요한 전략적 분야로, 정부의 강력한 정책적 지원과 기술 혁신을 기반으로 빠르게 성장하고 있다. 2025년 영국의 스마트그리드 시장이 더욱 성장할 것으로 전망되는 만큼, 우리 기업들은 높은 기술력과 풍부한 수출 경험을 살려 영국 시장 진출을 검토할 필요가 있다. 특히 영국 정부가 Clean Power 2030 Action Plan을 통해 탄소중립 목표 달성을 위한 국제 협력의 중요성을 명시적으로 강조했다는 점에서 한국 기업에 새로운 기회가 열릴 수 있다.

한국은 에너지 저장장치(BESS)에서 사용되는 리튬이온 전지 분야에서 글로벌 수준의 기술력을 보유하고 있다. 2023-24년에는 한국 기업인 LS일렉트릭이 영국 Botely 지역에서 생산된 에너지를 영국 국가 전력망에 연결하기 위한 대규모 BESS 프로젝트를 수행한 경험도 있다. 스마트미터를 비롯한 지능형 검침 인프라 분야에서도, 한국 기업은 고급 정보통신기술과 뛰어난 사이버 보안 기술을 바탕으로 경쟁력을 확보할 수 있을 것이다. 현지 시장 진출을 염두에 둔 국내 기업이라면, 수소 발전(H2P)이나 탄소 포집·이용·저장(CCUS) 등 신기술 분야에서 R&D 협력에 적극 참여하고, 현지 프로젝트 수행 환경에 대한 이해를 높이며 영국 기업과의 파트너십을 강화할 방안을 모색하는 것이 바람직하다.

2024년 12월에 발표된 Clean Power 2030 Action Plan은 영국 노동당 정부가 향후 추진할 에너지 정책의 방향을 제시하는 중요한 청사진이다. 이를 바탕으로 2025년에는 ‘저탄소 유연성 로드맵(Low Carbon Flexibility Roadmap)’과 스마트미터의 ‘보증된 성능 표준(Guaranteed Standards of Performance)’ 등 핵심적인 세부 실행계획이 발표될 예정이며, 지역적·국제적 협력도 대폭 강화될 것으로 보인다. 2025년, 영국 스마트그리드 시장의 변화와 새로운 기회에 귀추가 주목되는 이유다.

자료: 영국 정부(GOV.UK) 공식 발표, Ofgem 보고서, Energy UK 홈페이지, 한국스마트그리드사업단 보고서, KOTRA 런던무역관 종합