Smart Energy & Infrastructure

 

Smart Energy & Infrastructure( 스마트에너지및 인프라)

 

 

3GPP Release 18의 핵심 주제 중 하나는 스마트 에너지 및 인프라(Smart Energy & Infrastructure) 지원입니다. 이는 스마트 전력망, 수자원 관리, 교통 인프라, 산업설비 통합 등에서 5G 네트워크를 통해 에너지 효율성과 제어 자동화를 실현하기 위한 기술입니다.

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1. 목적 및 배경

항목설명

기후 변화 대응	5G 기반 에너지 절감 기술 필요
에너지 지능화	전력, 수도, 통신 등 인프라 데이터를 실시간 수집·분석
분산 에너지 자원(DER)	태양광, ESS, V2G 등 다양한 전원 관리 필요
고신뢰·저지연 통신	변전소, 센서망, 전력기기 간 연결에 필수

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2. 3GPP Rel-18 주요 기능

기능설명

전력망 시나리오용 S-NSSAI 슬라이싱 지원	스마트 전력망 전용 슬라이스 운영 (예: 긴급 복구, 제어 트래픽 분리)
Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC) 최적화	에너지 인프라의 제어 루프에 적합한 통신 구조
타임센서 통신(Time-Sensitive Networking, TSN) 연동 강화	전력망/산업제어 네트워크와 5G 간 시간 정렬 정밀도 향상
NEF 기반 에너지 시스템 인터페이스	에너지 서비스가 5G 슬라이스/QoS/지연 제어 가능
분산 전력 자원 제어를 위한 위치/지연 기반 서비스	DER/EMS/SCADA 연동 가능 (5G로 원격 제어)
스마트빌딩/스마트그리드용 다중 슬라이스 동시 운영	전력, HVAC, 보안, 통신 등 각 기능별 슬라이스 구성 지원

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3. 시나리오 예시

분야5G 적용 방식

스마트 변전소	IEC 61850 통신 기반 제어 메시지를 5G URLLC 슬라이스에 탑재
분산전원(DER)	태양광 인버터–중앙 EMS 간 지연 보장 제어 (≤10ms)
HVAC 설비 제어	건물 슬라이스 내 공조, 전력, 센서 연동 제어
수자원 관리	댐, 정수장, 배수펌프에 설치된 센서와 5G 제어 연계
지능형 교통신호 (ITS)	전력공급+제어 명령을 5G로 실시간 연계 (MEC 포함)

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4. 구조 예시

scss

 

[EMS / DERMS / SCADA]
        ▲
        │ NEF API + Trigger
        ▼
      [NEF]
        │
        ├─ Slice Control (전력망 슬라이스)
        ├─ QoS & Delay Enforcement
        └─ Location Tracking (분산설비 단말)

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5. 연계 표준 문서

문서내용

TS 23.501 / 23.503	슬라이스 기반 인프라 트래픽 분리 구조
TS 23.548	NEF API 기반 제어 기능 정의
TS 22.261 / 22.104	스마트에너지 Use Case 정의 (DER, grid, 전기차 등)
TR 23.700-92	에너지 기반 슬라이스 및 통신 요구사항 정리 (Rel-18 신설)