서울, 대한민국
오후 2시
연설문 초안 기준
안녕하세요. 노바셀 공동창업자이자 대표를 맡고 있는 서지원입니다. 오늘 이 자리에서 전력 산업의 다음 10년을 함께 고민할 수 있게 되어 영광입니다.
먼저 이 포럼을 준비해 주신 대한전기산업포럼 사무국과, 바쁜 일정에도 자리를 채워 주신 계통 운영 현장의 동료 여러분께 감사드립니다. 오늘 제가 드리고 싶은 이야기는 하나입니다. 에너지저장장치의 안전은 통계로 관리할 대상이 아니라, 설계로 증명해야 할 대상이라는 것입니다.
지난 봄, 한 산업단지의 저장 설비에서 열폭주 사고가 있었습니다. 다행히 인명 피해는 없었지만, 그 설비는 설치 당시 모든 인증을 통과한 상태였습니다. 사고 조사 보고서는 이렇게 결론지었습니다. “정상 운전 범위 안에서는 발생 확률이 극히 낮은 조건의 조합.” 저는 이 문장이 우리 산업의 현재를 정확히 보여 준다고 생각합니다.
확률의 한계
우리는 오랫동안 안전을 확률로 다뤄 왔습니다. 시험 조건에서 몇 사이클을 견뎠는지, 어떤 온도 범위에서 이상이 없었는지를 기록하고, 그 밖의 조건은 “발생 가능성이 낮다”는 이유로 설계 밖에 두었습니다. 그러나 전력망은 시험실이 아닙니다. 계통은 매일 새로운 조건의 조합을 만들어 내고, 저장 설비는 그 안에서 수천 번의 결정을 내립니다.
시험은 알려진 시나리오에서 설비가 어떻게 행동하는지를 보여 줍니다. 하지만 알려지지 않은 시나리오에서 고장이 없다는 것을 증명하지는 못합니다. 이것이 우리가 넘어야 할 첫 번째 벽입니다.
구체적인 예를 하나 들겠습니다. 어떤 모듈이 45도에서 2,000 사이클을 문제없이 견뎠다고 합시다. 이 사실은 그 모듈이 45도에서 2,000 사이클 동안 안전했다는 것만을 말해 줍니다. 46도에서, 혹은 충전 상태가 편중된 채로 급속 방전이 반복되는 조건에서 어떤 일이 벌어지는지는 아무것도 말해 주지 않습니다. 그런데 현장의 사고는 언제나 그 ‘아무것도 말해 주지 않는’ 영역에서 일어납니다.
더 큰 문제는 확률적 안전이 시간이 지날수록 약해진다는 점입니다. 셀은 노화하고, 접촉 저항은 변하고, 냉각 경로에는 먼지가 쌓입니다. 설치 당시의 시험 결과는 3년 뒤 설비의 안전을 보증하지 못합니다. 그럼에도 우리는 한 번 통과한 인증서를 설비의 수명 내내 안전의 근거로 삼고 있습니다.
세 가지 오해
이 자리에서 자주 듣는 반론 세 가지를 짚고 넘어가겠습니다. 첫째, “센서를 더 달면 해결된다.” 센서는 상태를 보여 줄 뿐 그 상태가 안전한지 판단하지 않습니다. 데이터가 많아질수록 판단은 오히려 어려워집니다. 둘째, “인공지능이 이상을 찾아낼 것이다.” 학습 기반 모델은 과거에 본 패턴을 잘 찾지만, 우리가 두려워하는 사고는 정의상 과거에 없던 조건의 조합입니다. 셋째, “여유를 크게 잡으면 된다.” 안전 여유를 무작정 키우면 설비의 절반을 놀리게 되고, 그 비용은 결국 재생에너지 확대의 발목을 잡습니다.
세 반론의 공통점은 안전을 ‘사후에 발견하는 것’으로 본다는 데 있습니다. 저는 안전이 ‘사전에 증명되는 것’이어야 한다고 믿습니다.
설계로 증명한다는 것
노바셀이 ORBIT을 만들며 세운 원칙은 단순합니다. 설비가 물리적으로 도달할 수 있는 모든 상태를 셀 단위 모델로 정의하고, 그 안에서 안전 제약이 항상 유지된다는 사실을 운전 중에도 계산으로 확인하는 것입니다. 이는 시험 횟수를 늘리는 접근과 근본적으로 다릅니다. 우리는 “아직 문제가 없었다”가 아니라 “이 조건에서는 문제가 발생할 수 없다”고 말하고자 합니다.
조금 더 구체적으로 말씀드리겠습니다. 우리는 설비를 셀, 모듈, 랙, 변환 장치, 계통 연계점의 다섯 층위로 나누고, 각 층위가 지켜야 할 안전 조건을 수식으로 적습니다. 셀 온도는 어느 범위에 있어야 하는지, 모듈 간 전압 편차는 얼마까지 허용되는지, 변환 장치는 어떤 응답 속도 안에서 동작해야 하는지. 그리고 상위 층위의 조건이 하위 층위의 조건으로부터 유도된다는 것을 설계 단계에서 증명합니다.
운전 중에는 이 증명이 계속 갱신됩니다. 제어기가 지령을 내보내기 전에, 그 지령이 다섯 층위의 조건을 모두 만족한다는 사실을 100ms 안에 계산으로 확인합니다. 만족하지 못하면 지령은 나가지 않습니다. 운영자는 “설비가 지금 안전한가”라는 질문에 대해 추측이 아니라 계산 결과를 받게 됩니다.
이 접근은 비용이 듭니다. 더 많은 센서, 더 많은 연산, 더 엄격한 제조 공차가 필요합니다. 그러나 사고 한 건이 산업 전체의 신뢰를 무너뜨리는 시대에, 이 비용은 선택이 아니라 조건이라고 믿습니다.
현장에서 배운 것
지난 2년간 해상풍력 연계 설비와 산업단지 마이크로그리드에 이 방식을 적용하며 배운 것이 있습니다. 첫째, 증명이 있으면 운영자는 더 공격적으로 설비를 쓸 수 있습니다. 안전 여유를 감으로 잡을 필요가 없기 때문에, 같은 설비로 더 많은 응답을 제공할 수 있었습니다. 둘째, 증명은 대화의 언어가 됩니다. 제조사와 운영사, 계통 운영자가 “이 조건에서 이 응답이 가능하다”는 같은 문장을 놓고 이야기할 수 있게 됩니다. 셋째, 증명은 사고 이후의 논쟁을 없앱니다. 모든 지령에 근거가 기록되어 있기 때문입니다.
물론 실패도 있었습니다. 초기 모델은 현장의 냉각 성능을 지나치게 낙관적으로 가정해, 여름철 실제 온도 상승률이 예측보다 높게 나타난 적이 있습니다. 중요한 것은 그 차이가 사고로 이어지기 전에 증명 과정에서 드러났다는 사실입니다. 모델과 현장이 어긋나는 순간 설비는 스스로 보수적인 운전으로 물러났고, 우리는 그 기록을 바탕으로 모델을 고쳤습니다.
함께 만들어야 할 기준
마지막으로 제안을 드리고 싶습니다. 저장 설비의 안전 기준을 “시험 통과 여부”에서 “운전 중 증명 가능 여부”로 옮기는 논의를 시작합시다. 제조사, 운영사, 규제 기관이 같은 언어로 안전을 이야기할 때, 우리는 더 빠르게, 그리고 더 안전하게 전력망을 바꿀 수 있습니다.
규제 기관에는 세 가지를 구체적으로 제안드립니다. 첫째, 설비 인증에 ‘운전 중 안전 조건 확인 기능’ 항목을 신설해 주십시오. 둘째, 응답 이득과 안전 여유의 관계를 제조사가 공개하도록 해 주십시오. 셋째, 운전 중 증명 기록을 사고 조사의 1차 자료로 인정해 주십시오. 이 세 가지만으로도 산업의 대화는 크게 달라질 것입니다.
제조사 동료들께는 한 가지만 부탁드립니다. 시험 성적서 뒤에 숨지 맙시다. 우리 설비가 어떤 조건에서 안전하고, 어떤 조건에서는 그렇지 않은지를 스스로 밝히는 것이 결국 우리 모두의 시장을 지키는 길입니다.
감사합니다.
