WO2020085575A1 - 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·aos블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치 - Google Patents

스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·aos블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치 Download PDF

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WO2020085575A1
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smart
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    • Y04S50/10—Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid

Definitions

  • the electrical energy generated in one country is converted into a power token and generated,
  • a smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module and AOS block-chain module that can activate power transactions between one country and another neighboring country through the power credit exchange function of the generated power token. It is about a hybrid type cross-border power transaction activation device.
  • the present invention converts and generates electrical energy into the form of power tokens through a smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module, thereby enabling power cross-border electricity through the power token exchange function.
  • Suma that can utilize the used power and can use the blockchain technology and use-limited power token for donations The aim is to provide a hybrid type cross country power transaction intermediary module / AOS block chain module hybrid type cross country power transaction activation device.
  • a smart block-type cross-border power transaction intermediary module according to the present invention and a hybrid cross-border power transaction activation device comprising an AOS blockchain module
  • the power consumption-type multinational integrated power module and the multinational integrated power network formed in one country is connected to the power consumption-type multinational integrated power module and the multinational integrated power network formed in one country, towards the smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module, requesting power supply and data for cross-border power transaction included in the smart contract.
  • the data distributed ledger
  • the power-supplied multinational integrated power module that transmits the generated power to the power consumption type multinational integrated power grid module ( 100) and,
  • the certified power supply type multinational integrated power module Located between the power supply type multinational integrated power module and the power consumption type multinational integrated power module, after checking the certificates of the power supply type multinational integrated power module and the power consumption type multinational integrated power module, the certified power supply type multinational integrated power module
  • the smart contract requested by the company and the smart contract requested by the power consumption type multinational integrated power module are sent to the AOS (Append Only Storage) blockchain module for verification, and the electric energy generated in the verified power supply type multinational integrated power module is the form of a power token.
  • AOS Append Only Storage
  • a smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module 200 that intermediaries power transactions between countries through the power credit exchange function of power tokens.
  • Cross-country power transactions included in smart contracts where multiple cell-type verification clients have a mesh structure and are transmitted in a shared block form from a smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module through distributed storage-based data forgery prevention technology. It is characterized by consisting of AOS (Append Only Storage) blockchain module 400, which verifies whether contract data, power supply request data, and power transaction approval data between countries are correctly written, and is responsible for block generation and connection between blocks.
  • AOS Append Only Storage
  • the efficiency of the power system can be increased by 70% compared to the previous one.
  • the utility of electric power produced from various power sources, including renewable energy generation, can be increased by 80%.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the components of a hybrid-type cross-border power transaction activation device 1 consisting of a smart block-chain cross-border power transaction intermediary module and an AOS blockchain module according to the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing the components of a hybrid cross-border power transaction activation device (1) consisting of a smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module and an AOS blockchain module according to the present invention,
  • FIG. 3 is a block diagram showing the components of a power supply type multinational integrated power module according to the present invention
  • FIG. 4 is a block diagram showing the components of a smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module according to the present invention
  • FIG. 5 is a block diagram showing the components of a power consumption type multinational integrated power module according to the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the components of the AOS (Append Only Storage) blockchain module according to the present invention.
  • smart contract 7 is connected to the power consumption type multinational integrated power module and the multinational integrated power network formed in one country through the power supply type multinational integrated power module according to the present invention, toward the smart blockchain type cross country power transaction brokerage module, smart contract An exemplary embodiment showing requesting a smart contract for approval of power transactions between countries by sending power transaction contract data and power supply request data (distributed ledger) included in the country,
  • FIG. 8 is a smart blockchain-type power transaction brokering module between countries through the AOS (Append Only Storage) blockchain module according to the present invention, wherein a plurality of cell-type verification clients are formed in a mesh structure, and through distributed storage-based data forgery prevention technology.
  • AOS Append Only Storage
  • FIG. 8 showing that the power transaction contract data, power supply request data, and power transaction approval data between countries included in the smart contract, transmitted in the form of a shared block, are correctly written,
  • 9 is an embodiment diagram showing that when the verified smart contract is input from the power supply type multinational integrated power module according to the present invention, the generated power is transmitted to the power consumption type multinational integrated power network module.
  • FIG. 10 is a smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module according to the present invention, which converts and generates electrical energy generated in a verified power supply type multinational integrated power module into a form of power token, thereby generating an electric gift certificate of power token. credit) An embodiment showing brokering electricity transactions between countries through an exchange function.
  • a hybrid consisting of a smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module and an AOS blockchain module, which activates power transactions between one country and another neighboring country through the power credit exchange function of tokens.
  • the term "smart block-chain cross-border power transaction intermediary module” is located between a power supply type multinational integrated power module and a power consumption type multinational integrated power module. Therefore, it is a term to refer to an invention capable of brokering power transactions between countries through certificate checking, blockchain verification, power token conversion, and electric gift certificate exchange functions.
  • the AOS (Append Only Storage) blockchain module described in the present invention converts a specific system management entity into an unspecified system management entity, and enables real-time real-time (at the same time) data to be communicated in a distributed environment. Real timeness and authenticity can be secured.
  • the multinational integrated electricity grid described in the present invention integrates a power system of one country and another country adjacent to the power grid in which power generation, transmission, distribution, and consumption act like one system. it means.
  • the block described in the present invention is a bundle of valid transaction information
  • one block of Bitcoin may contain an average of about 1,800 transaction information, and the physical size of one block has an average of 0.98 Mbyte.
  • a blockchain is a linked list consisting of blocks.
  • the AOS (Append Only Storage) blockchain module has the characteristics of proof of work, conflict resolution, double payment problem solving, and cannot change the completed transaction information.
  • the proof-of-work is the first key element in which a blockchain can be a source of trust.
  • the proof of work is to obtain a nonce value, finally obtain a block hash value, and create a valid block with this block hash value as an identifier. In the end, it is to obtain the nonce value, which means to secure hacking prevention and integrity.
  • the collision resolution means that when a branch occurs in the blockchain and crashes, more proof of work is performed to determine the authenticity by selecting a block with a longer length.
  • the double payment means that the double payment problem is solved in such a way that one of the double paid transactions is eventually invalidated.
  • the completed transaction information In order to change the completed transaction information, which cannot be changed, the completed transaction information must be mined again in order from the block containing the transaction information to be changed, in order to create a new blockchain (A). Since the block is continuously added by other nodes to the original blockchain that has not been made, and the length is longer than A, A is discarded and the change of the completed transaction information fails, so that the completed transaction information has an immutable characteristic. Speak.
  • the smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module is a function that has been performed by existing blockchain modules, and creates a shared block and delivers the generated shared block directly to the verification means of the blockchain module. Since it is configured to perform in advance, the blockchain module can be configured to perform only verification, which can improve the blockchain verification processing speed by 80% compared to the previous one.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the components of a hybrid cross-border power transaction activation device 1 consisting of a smart block-chain cross-border power transaction intermediary module and an AOS blockchain module according to the present invention.
  • the present invention relates to a block diagram showing components of a hybrid-type cross-country power transaction intermediary module / AOS block-chain module-based power transaction activation device 1 according to the present invention.
  • the hybrid type cross-border power transaction activation device (1) is more specifically a power supply type multinational integrated power module (100), a smart blockchain type cross country power transaction intermediary module (200), and power consumption type multinational integrated power module (300). ), AOS (Append Only Storage) Blockchain module 400.
  • the power supply type multinational integrated power module 100 is connected to a power consumption type multinational integrated power module and a multinational integrated electricity grid formed in one country, toward a smart blockchain type cross country power transaction brokerage module, and is smart. After sending the power contract data and power supply request data (distributed ledger) included in the contract to request a smart contract for approval of power transactions between countries, when the verified smart contract is entered, the generated power is consumed in a multi-national power consumption type. It serves to transmit power to the integrated power grid module.
  • the first multinational integrated power grid forming unit 110 power energy storage and conversion unit 120, ultra high voltage direct current transmission (UHVDC: Ultra High Voltage Direct Current) unit 130, the first It consists of a smart contract transmission and reception unit 140, and a power token monitoring unit 150.
  • UHVDC Ultra High Voltage Direct Current
  • the first multinational integrated power network forming unit 110 serves to form a power consumption type multinational integrated power module and a multinational integrated power network.
  • multi-national integrated electricity grid (multinational integrated electricity grid), as shown in Figure 2, means that the power system is integrated power generation, transmission, distribution, consumption, etc. acts as a single system.
  • the super grid system is a system that enables large-scale wide-area power transmission in various forms using multiple power converters, and the smart grid system utilizes information and communication technology to efficiently maintain the supply-demand balance between supply and demand. Say system.
  • Electricity has the characteristic that production and consumption are performed simultaneously, unlike other media in which transportation is carried through a network.
  • the multinational integrated power grid has great significance in improving the efficiency of the power system and advancing the power system in that it expands the size of the power market and increases flexibility.
  • the power supply type multinational integrated power module according to the present invention is required to enter into a number of agreements and contracts between business partners (government, companies, etc.) of participating countries in order to link power grids between countries.
  • the bilateral commercial contract, direct trade, frequency control trade agreement, and contracted cross-border power transaction contract data are included in the smart contract.
  • the electric power energy storage / conversion unit 120 serves to store electric power generated by a renewable energy generating facility consisting of solar power and wind power, and convert the stored electric power into ultra-high voltage direct current.
  • ultra-high voltage DC transmission (UHVDC) unit 130 According to the present invention will be described.
  • the ultra-high voltage DC transmission (UHVDC) unit 130 serves to transmit the power converted into the ultra-high voltage DC to the power consumption type multinational integrated power grid module through the power energy storage / conversion unit.
  • the first smart contract transmission and reception unit 140 transmits the power transaction contract data and power supply request data (distributed ledger) included in the smart contract to the smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module, and responds accordingly As a signal, it serves to receive a smart contract that has been verified.
  • the power token monitoring unit 150 is in the country where the amount of power tokens converted through the smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module, power demand information, power token usage history, and power consumption type multinational integrated power grid module are located. It receives power token data related to the current market value of the used power token and activates it on monitoring.
  • the smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module 200 is located between the power-supplied multinational integrated power module and the power-consumed multinational integrated power module, and the power-supplied multinational integrated power module and the power-consumed multinational integrated power module. After checking the certificate, the smart contract requested by the certified power supply type multinational integrated power module and the smart contract requested by the power consumption type multinational integrated power module are sent to the AOS (Append Only Storage) blockchain module for verification and verified power supply It converts and generates the electric energy generated in the multi-national integrated power module into the form of power tokens, and serves to mediate power transactions between countries through the power token exchange function of power tokens.
  • AOS Append Only Storage
  • the certificate check unit 210 As shown in Figure 4, the certificate check unit 210, the shared block generation unit 220, the shared block delivery unit 230, the block chain verification complete data transmission unit 240, the power token platform control unit 250 It is composed.
  • the certificate check unit 210 serves to check whether the power supply type multinational integrated power module, the power consumption type multinational integrated power module is a certified power supply type multinational integrated power module, or a certified power consumption type multinational integrated power module. do.
  • the shared block generation unit 220 stores the smart contract requested by the power supply type multinational integrated power module that has been authenticated through the certificate check unit and the smart contract requested by the power consumption type multinational integrated power module in append-only storage. To create a shared block of Append Only Storage.
  • This consists of the identification number (sid) given by the blockchain network, smart contract issuance information (data), block creation time (timestamp), certificate issuing country name (country), and the most recent HASH value (pre_HASH) of the book table.
  • the shared block transfer unit 230 is a smart contract of a power supply type multinational integrated power module and a smart contract of a power consumption type multinational integrated power module generated as an append only storage shared block through the shared block generation unit. It serves to deliver to the AOS (Append Only Storage) blockchain module.
  • AOS Append Only Storage
  • the block chain verification completion data transmission unit 240 serves to transmit the verified smart contract to the power supply type multinational integrated power module and the power consumption type multinational integrated power network module.
  • the power token platform control unit 250 generates 1 kWh to 10 kWh of electrical energy generated in the verified power supply type multinational integrated power module in the form of a token, and transmits it to consumers in a country connected by the multinational integrated power grid. It plays a role of exchanging digital power or electric power credits that are offset by the amount of electricity equivalent to tokens.
  • the recipient corresponds to the power credit. It is configured to gain the right to use electricity by amount.
  • It consists of a blockchain-based value storage, an exchange unit, and a stable power token structure with a stable account unit.
  • the power consumption type multinational integrated power module 300 is connected to a power supply type multinational integrated power module and a multinational integrated power network formed in another neighboring country, toward a smart blockchain type cross country power transaction brokerage module, included in a smart contract After sending the power transaction contract data and power consumption request data (distributed ledger) between countries to request smart contracts for approval of power transactions between countries, when the verified smart contract is input, power is supplied from the power supply type multinational integrated power module It receives, stores, and divides electricity by the amount corresponding to the converted power token under the control of the smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module, and serves to distribute power toward the power consumption object.
  • the second multinational integrated power network forming unit 310, the power energy container unit 320, the power distribution unit 330, and the second smart contract transmission / reception unit 340 are configured.
  • the second multinational integrated power network forming unit 310 serves to form a power supply type multinational integrated power module and a multinational integrated power network.
  • the multinational integrated electricity grid refers to a power grid in which power systems are integrated and power generation, transmission, distribution, and consumption act like one system.
  • the super grid system is a system that enables large-scale wide-area power transmission in various forms using multiple power converters, and the smart grid system utilizes information and communication technology to efficiently maintain the supply-demand balance between supply and demand. Say system.
  • Electricity has the characteristic that production and consumption are performed simultaneously, unlike other media in which transportation is carried through a network.
  • the multinational integrated power grid has great significance in improving the efficiency of the power system and advancing the power system in that it expands the size of the power market and increases flexibility.
  • the power supply type multinational integrated power module according to the present invention is required to enter into a number of agreements and contracts between business partners (government, companies, etc.) of participating countries in order to link power grids between countries.
  • the bilateral commercial contract, direct trade, frequency control trade agreement, and contracted cross-border power transaction contract data are included in the smart contract.
  • the power energy container unit 320 serves to store the power transmitted from the power supply type multinational integrated power module.
  • the power distribution unit 330 serves to distribute power stored in the power energy container unit toward a power consumption object.
  • the second smart contract transmission / reception unit 340 transmits the power transaction contract data and power consumption request data (distributed ledger) included in the smart contract to the smart blockchain-type cross country power transaction intermediary module, and responds accordingly As a signal, it serves to receive a smart contract that has been verified.
  • AOS Append Only Storage
  • the AOS (Append Only Storage) Blockchain Module 400 consists of a number of cell-type verification clients in a mesh structure, and through a distributed storage-based data forgery prevention technology, the smart blockchain-type cross-border power transaction brokerage module It is verified whether the power contract data, power supply request data, and power transaction approval data between countries included in the smart contract transmitted in the form are correctly written, and plays a role in block creation and connection between blocks.
  • the API interface unit 410 the API interface unit 410, a block file storage unit 420, a reference key setting unit 430, and a virtual machine unit 440 ), A block chain network interface (450).
  • the API interface unit 410 is connected to a smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module and an API interface network, and a smart-blockchain-type cross-border power transaction intermediary module, an insert interface, and a read interface. It serves to form.
  • the block file storage 420 is a smart contract of a multi-block integrated power module that is a power supply type, which is a shared block, from a smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module connected to an API interface network through an API interface unit. It serves to collect and store smart contracts of power consumption type multinational integrated power modules.
  • the reference key setting unit 430 is a shared block stored in a block file storage (Block File Storage), the smart contract of the power supply type multinational integrated power module and the power consumption type multinational integrated power module smart contract, reference It serves to set the block hash, which is the (reference) key.
  • Block File Storage Block File Storage
  • the smart contract of the power supply type multinational integrated power module and the power consumption type multinational integrated power module smart contract reference It serves to set the block hash, which is the (reference) key.
  • the virtual machine unit 440 does not allow the modification and deletion of smart contracts and data stored in the block file storage, and is connected to one, so that there is no change in the append only storage (Append Only Storage) ) While performing the function, it performs the functions of data verification, block verification, block chaining, block sync (synchronization), monitoring, and data inquiry.
  • the Block Chain Network Interface (450) unit is a smart contract of a power supply type multinational integrated power module that is a proven shared block and a smart contract of a proven power consumption type multinational integrated power module that is a smart blockchain type between countries. It serves to output data to the power transaction intermediary module.
  • AOS (Append Only Storage) blockchain module 400 is
  • Compensation control unit 460 After verifying the block stored in Append Only Storage delivered from the shared block delivery unit of the smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module, when returning the value requested by the requester , Compensation control unit 460 to receive the compensation from the requester (requester) is included.
  • hybrid type cross-border power transaction activation device comprising the smart block-chain cross-border power transaction intermediary module and the AOS block-chain module according to the present invention will be described.
  • the power supply type multinational integrated power module is a bilateral commercial contract, direct trade, frequency control trade agreement, and contracted countries to connect power grids between countries.
  • the power transaction contract data is included in the smart contract.
  • smart blockchain-type cross-border power transaction To the intermediary module, it sends the power transaction contract data and power consumption request data (distributed ledger) included in the smart contract to request the smart contract for approval of power transactions between countries.
  • the power-consumption multinational integrated power module is a bilateral commercial contract, direct trade, frequency control trade agreement, and contracted cross-border power to link power grids between countries.
  • the transaction contract data is included in the smart contract.
  • the smart requested by the certified power supply type multinational integrated power module is verified by sending it to the Append Only Storage (AOS) blockchain module.
  • AOS Append Only Storage
  • AOS (Append Only Storage) blockchain module 400 as shown in Figure 8, a plurality of cell-type verification client is made of a mesh structure, through a distributed storage-based data forgery prevention technology, smart blockchain type Verify that the power transaction contract data, power supply request data, and power transaction approval data between countries included in the smart contract, which are transmitted in the form of shared blocks from the power transaction brokerage module between countries, have been properly written.
  • the power consumption type multinational integrated power module when the verified smart contract is input, the power is supplied from the power supply type multinational integrated power module and stored, and the converted power under the control of the smart blockchain type cross-border power transaction brokerage module The amount of electricity corresponding to the token is divided and distributed to the power consumption object.
  • the power consumption object includes the entire home, office, and industry.
  • the smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module the amount of converted power token, the information of the power demand object, the history of the use of the power token, and the current market value of the power token used in the country where the power-consuming multinational integrated power grid module is located DB and transfer it to the power supply type multinational integrated power module.
  • the electrical energy generated in one country is converted into a power token in the form of a power token,
  • a smart blockchain-type cross-border power transaction intermediary module and AOS block-chain module that can activate power transactions between one country and another neighboring country through the power credit exchange function of the generated power token. It is a hybrid type cross-border power transaction activation device with high industrial availability.

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Abstract

본 발명은 전력공급형 다국적 통합 전력모듈(100), 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈(200), 전력소비형 다국적 통합 전력모듈(300), AOS(Append Only Storage)블록체인모듈(400)가 구성됨으로서, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈을 통해 전기에너지를 전력토큰의 형태로 변환 생성시켜, 전력토큰의 전기 상품권(power credit)교환기능을 통해 국가간 전력거래를 중개시킬 수 있어, 기존에 비해 2배~4배 빨라진 실시간 송금과 정산시스템을 구축시킬 수 있는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치
본 발명에서는 하나의 국가와 또 다른 이웃하는 국가 사이를 다국적 통합 전력망으로 형성시킨 상태에서, 블록체인 검증완료 후, 하나의 국가에서 생성된 전기에너지 1kWh~10kWh를 전력토큰의 형태로 변환 생성시키고, 생성시킨 전력토큰의 전기 상품권(power credit) 교환기능을 통해, 하나의 국가와 또 다른 이웃하는 국가간의 전력거래를 활성화시킬 수 있는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치에 관한 것이다.
전력거래는 말 그대로 전력을 사고파는 것을 의미한다.
기존 전력거래 시스템은, 발전소와 같은 전력생산자들이 전력이 필요한 개인 및 기관에 파는 구조였다.
그러나, 국가간의 전력난의 문제가 제기됨에 따라, 국가와 국가간의 전력을 사고팔 수 있는 국가간전력시스템 구현에 관심이 높아지기 시작했다.
하지만, 종래의 국가간전력거래는 전력거래의 보안성이 취약하여, 네트워킹 해킹과 거래내용 해킹을 통해, 전력 거래내용을 유출되어, 위변조가 쉽다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 국가간전력거래에 참여하는 개별 참여국 내 이해집단간, 중앙정부와 지방정부간에 마찰이 심한 경우에는 주변국과 합의 자체가 불가능하거나, 합의가 되었다고해도 수송안보 상에 문제(송전선 파손, 장악 등)가 발생할 소지가 높은 문제점이 있었다.
그리고, 종래의 국가간전력거래에 따른 송금주체와 정산기관이 서로 달라서, 전력사용후 수개월간의 사후정산으로 인해, 실시간 송금과 정산이 어려워, 국가간전력거래의 활성화가 침체되는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈을 통해 전기에너지를 전력토큰의 형태로 변환 생성시켜, 전력토큰의 전기 상품권(power credit)교환기능을 통해 국가간 전력거래를 중개시킬 수 있고, 스마트 컨트랙트 및 데이터의 수정 및 삭제를 허용하지 않고, 하나로 연결하여 변동이 없는 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage) 기능을 수행하면서, 데이터검증, 블록검증, 블록체이닝(Block chaining), 블록 sync(동기화), 모니터링, 데이터 조회의 기능을 수행시킬 수 있으며, 통합 전력망을 통해 국가나 지역의 경계를 초월하여 전력시스템을 통합하고, 신재생에너지 발전을 포함한 다양한 발전원으로부터 생산된 전력의 활용할 수 있으며, 블록체인 기술 및 용도제한의 전력토큰을 기부금용으로 활용할 수 있는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치는
하나의 국가와 또 다른 이웃하는 국가 사이를 다국적 통합 전력망으로 형성시킨 상태에서, 블록체인 검증완료 후, 하나의 국가에서 생성된 전기에너지 1kWh~10kWh를 전력토큰의 형태로 변환 생성시키고, 생성시킨 전력토큰의 전기 상품권(power credit) 교환기능을 통해, 하나의 국가와 또 다른 이웃하는 국가간의 전력거래를 활성화시키도록 구성됨으로서 달성된다.
보다 구체적으로는 하나의 국가에 형성된 전력소비형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망으로 연결되어, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력공급요청데이터(분산원장)를 보내어 국가간 전력거래승인에 관한 스마트 컨트랙트를 요청시킨 후, 검증완료된 스마트 컨트랙트가 입력되면, 생성된 전력을 전력소비형 다국적 통합 전력망모듈쪽으로 송전시키는 전력공급형 다국적 통합 전력모듈(100)과,
전력공급형 다국적 통합 전력모듈과 전력소비형 다국적 통합 전력모듈 사이에 위치되어, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 인증서를 체크한 후, 인증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에서 요청한 스마트 컨트랙트와, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈에서 요청한 스마트 컨트랙트를 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈로 보내어 검증받고, 검증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에 생성된 전기에너지를 전력토큰의 형태로 변환 생성시켜, 전력토큰의 전기 상품권(power credit)교환기능을 통해 국가간 전력거래를 중개시키는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈(200)과,
또 다른 이웃하는 국가에 형성된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망으로 연결되어, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력소비요청데이터(분산원장)를 보내어 국가간 전력거래승인에 관한 스마트 컨트랙트를 요청시킨 후, 검증완료된 스마트 컨트랙트가 입력되면, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈로부터 전력을 공급받아 저장하고, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈의 제어하에 변환된 전력토큰에 해당되는 양만큼의 전기를 분할하여, 전력소비객체쪽으로 배전시키는 전력소비형 다국적 통합 전력모듈(300)과,
다수의 셀형 검증클라이언트가 메쉬구조로 이루어지고, 분산 스토리지 기반의 데이터 위변조방지 기술을 통해, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈에서 공유블록형태로 전송된, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터, 전력공급요청데이터, 국가간 전력거래승인데이터가 올바르게 작성되었는지 검증하며, 블록생성 및 블록 간 연결을 담당하는 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈(400)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는
첫째, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈을 통해 전기에너지를 전력토큰의 형태로 변환 생성시켜, 전력토큰의 전기 상품권(power credit)교환기능을 통해 국가간 전력거래를 중개시킬 수 있어, 기존에 비해 2배~4배 빨라진 실시간 송금과 정산시스템을 구축시킬 수 있다.
둘째, 스마트 컨트랙트 및 데이터의 수정 및 삭제를 허용하지 않고, 하나로 연결하여 변동이 없는 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage) 기능을 수행하면서, 데이터검증, 블록검증, 블록체이닝(Block chaining), 블록 sync(동기화), 모니터링, 데이터 조회의 기능을 수행시킬 수 있어, 기존의 블록체인 처리속도를 80% 향상시킬 수 있다.
셋째, 통합 전력망을 통해 국가나 지역의 경계를 초월하여 전력시스템을 통합하여, 기존에 비해 전력시스템의 효율을 70% 높일 수 있다.
넷째, 신재생에너지 발전을 포함한 다양한 발전원으로부터 생산된 전력의 활용성을 기존에 비해, 80% 높일 수 있다.
다섯째, 블록체인 기술 및 용도제한의 전력토큰을 기부금용으로 활용할 수 있어, 기부금의 80%~90%을 빈민가 전력자금으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치(1)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 전력공급형 다국적 통합 전력모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈의 구성요소를 도시한 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 전력공급형 다국적 통합 전력모듈을 통해, 하나의 국가에 형성된 전력소비형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망으로 연결되어, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력공급요청데이터(분산원장)를 보내어 국가간 전력거래승인에 관한 스마트 컨트랙트를 요청시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 8은 본 발명에 따른 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈이 다수의 셀형 검증클라이언트가 메쉬구조로 이루어지고, 분산 스토리지 기반의 데이터 위변조방지 기술을 통해, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈에서 공유블록형태로 전송된, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터, 전력공급요청데이터, 국가간 전력거래승인데이터가 올바르게 작성되었는지 검증하는 것을 도시한 일실시예도,
도 9는 본 발명에 따른 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에서 검증완료된 스마트 컨트랙트가 입력되면, 생성된 전력을 전력소비형 다국적 통합 전력망모듈쪽으로 송전시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 10은 본 발명에 따른 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈에서, 검증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에 생성된 전기에너지를 전력토큰의 형태로 변환 생성시켜, 전력토큰의 전기 상품권(power credit)교환기능을 통해 국가간 전력거래를 중개시키는 것을 도시한 일실시예도.
하나의 국가와 또 다른 이웃하는 국가 사이를 다국적 통합 전력망으로 형성시킨 상태에서, 블록체인 검증완료 후, 하나의 국가에서 생성된 전기에너지 1kWh~10kWh를 전력토큰의 형태로 변환 생성시키고, 생성시킨 전력토큰의 전기 상품권(power credit) 교환기능을 통해, 하나의 국가와 또 다른 이웃하는 국가간의 전력거래를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치.
먼저, 본 발명에서 설명되는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈에서, "스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈"이란, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과 전력소비형 다국적 통합 전력모듈 사이에 위치되어, 인증서체크, 블록체인검증, 전력토큰변환과 전기 상품권교환기능을 통해 국가간 전력거래중개를 할 수 있는 발명을 지칭하기 위한 용어이다.
또한, 본 발명에서 설명되는 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈은 특정한 시스템 관리 주체를 불특정 시스템 관리 주체로 변환시키고, 각 데이터베이스에 존재하는 데이터들이 분산된 환경에서 소통할 수 있도록 만든 동시에 실시간성(real timeness)과 진본성(authenticity)를 확보할 수 있다.
그리고, 본 발명에서 설명하는 다국적 통합 전력망(multinational integrated electricity grid)은 하나의 국가와 이웃하는 또 하나의 국가의 전력시스템이 통합되어 발전, 송전, 유통, 소비 등이 하나의 시스템처럼 작용하는 전력망을 의미한다.
또한, 본 발명에서 설명되는 스마트 컨트랙트(=분산원장)는 거래 정보를 감추지 않고 모두에게 공개하고, 누구나 거래 정보를 생성할 수 있으며, 거래 정보를 모두에게 복사해서 사본을 저장하고 그 사본끼리 동기화시킬 수 있고, 수정 및 삭제를 허용하지 않고, 하나로 연결하여 변동이 없는 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage) 기능을 갖는다.
그리고, 본 발명에서 설명되는 블록은 유효한 거래 정보의 묶음으로서, 비트코인의 블록 하나에는 평균 약 1,800개의 거래 정보가 포함될 수 있으며, 블록 하나의 물리적인 크기는 평균 0.98Mbyte인 특성을 가진다.
또한, 블록 체인은 블록으로 이루어진 링크드 리스트를 말한다.
그리고, 본 발명에 따른 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈은 작업증명, 충돌해소, 이중 지불문제해결, 완료된 거래 정보의 변경 불가의 특성을 가진다.
상기 작업증명은 블록 체인이 신뢰의 원천이 될 수 있는 첫번째 핵심 요소로서, nonce값을 구해서 최종적으로 블록 해쉬값을 구하고, 이 블록 해쉬값을 식별자로 가지는 유효한 블록을 만들어내는 것이 작업 증명이다. 결국 nonce 값을 구하는 것이고, 이를 통해 해킹방지,무결성을 확보하는 것을 말한다.
상기 충돌 해소는 블록 체인에 분기가 발생하여 충돌하게 될 때는 더 많은 작업 증명이 수행되어 길이가 더 긴 블록을 선택하는 형태로 진본을 결정하는 것을 말한다.
상기 이중 지불은 이중 지불된 거래 중 하나는 결국에는 무효화되는 방식으로 이중 지불 문제가 해결하는 것을 말한다.
상기 완료된 거래정보의 변경불가는 종료된 거래 정보를 변경하려면,변경하려는 거래 정보가 포함된 블록부터 그 이후의 모든 블록을 순서대로 다시 채굴해서 새로운 블록 체인(A)를 만들어야 하는데, 그 동안에도 변경 되지 않은 원래의 블록 체인에는 다른 노드들에 의해 블록이 계속 추가되고 A보다 길이가 길어지게 되므로, A는 폐기되며 완료된 거래 정보의 변경은 실패하게 되므로, 완료된 거래정보는 변경불가의 특성을 가지는 것을 말한다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈은 기존의 블록체인모듈이 해왔던 기능 중, 공유블록을 생성시키고, 생성된 공유블록을 블록체인모듈의 검증수단쪽으로 바로 전달시키는 기능을 미리 수행하도록 구성됨으로서, 블록체인모듈에서는 검증만을 수행토록 구성할 수 있어, 블록체인 검증처리속도를 기존에 비해 80% 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치(1)의 구성요소를 도시한 블럭도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것으로, 이는 하나의 국가와 또 다른 이웃하는 국가 사이를 다국적 통합 전력망으로 형성시킨 상태에서, 블록체인 검증완료 후, 하나의 국가에서 생성된 전기에너지 1kWh~10kWh를 전력토큰의 형태로 변환 생성시키고, 생성시킨 전력토큰의 전기 상품권(power credit) 교환기능을 통해, 하나의 국가와 또 다른 이웃하는 국가간의 전력거래를 활성화시키도록 구성된다.
상기 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치(1)는 보다 구체적으로는 전력공급형 다국적 통합 전력모듈(100), 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈(200), 전력소비형 다국적 통합 전력모듈(300), AOS(Append Only Storage)블록체인모듈(400)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 전력공급형 다국적 통합 전력모듈(100)에 관해 설명한다.
상기 전력공급형 다국적 통합 전력모듈(100)은 하나의 국가에 형성된 전력소비형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망(multinational integrated electricity grid)으로 연결되어, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력공급요청데이터(분산원장)를 보내어 국가간 전력거래승인에 관한 스마트 컨트랙트를 요청시킨 후, 검증완료된 스마트 컨트랙트가 입력되면, 생성된 전력을 전력소비형 다국적 통합 전력망모듈쪽으로 송전시키는 역할을 한다.
이는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 다국적 통합 전력망 형성부(110), 전력에너지저장·변환부(120), 초초고압 직류송전(UHVDC : Ultra High Voltage Direct Current)부(130), 제1 스마트 컨트랙트송수신부(140), 전력토큰모니터링부(150)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 제1 다국적 통합 전력망 형성부(110)에 관해 설명한다.
상기 제1 다국적 통합 전력망 형성부(110)는 전력소비형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망으로 형성시키는 역할을 한다.
여기서, 다국적 통합 전력망(multinational integrated electricity grid)은 도 2에 도시한 바와 같이, 전력시스템이 통합되어 발전, 송전, 유통, 소비 등이 하나의 시스템처럼 작용하는 전력망을 의미한다.
이는 국제 통합 전력시장(cross-border integrated electricity market)에 수퍼 그리드(super grid) 시스템과 스마트 그리드(smart grid) 시스템을 도입한 대규모 전력망 시스템이다.
수퍼 그리드 시스템은 다중 전력 변환 장치를 이용하여 다양한 형태로 대규모의 광역 전력 송전을 가능하게 하는 시스템이며, 스마트 그리드 시스템은 정보통신 기술을 활용하여 수요와 공급 사이의 수급균형을 효율적으로 유지할 수 있게 하는 시스템을 말한다.
이러한 전력망을 통하여 통합 전력시장이 구성되고, 시장 내 참여자들이 국가나 지역의 구분 없이 전력을 생산, 유통, 판매 할 수 있다.
전력은 망(network)를 통해 운송이 이루어지는 다른 매체와 달리, 생산과 소비가 동시에 이루어진다는 특성을 가지고 있다.
다국적 통합 전력망은 전력시장의 규모를 확장하고 유연성을 증대시킨다는 점에서 전력시스템의 효율성 개선 및 전력시스템 선진화에 큰 의미를 가진다.
광역 송전이 가능함에 따라 전력 수요 집중 시간대의 분산이 가능해지고, 발전의 규모와 시간이 통제 불가능한 발전원에 대해 완충 역량이 증가한다.
이에 따라 보다 적극적인 신재생에너지 발전이 가능해져 기후변화 문제완화가 가능하고, 대규모 시스템 내에서 보다 경제적인 해결책을 탐색할 수 있기에 증가하는 전력 수요에 효과적으로 대응할 수 있다.
본 발명에 따른 전력공급형 다국적 통합 전력모듈은 국가간에 전력망을 연계하기 위해, 참여국 사업주체(정부, 기업 등)간에 다수의 협정 및 계약 체결이 요구된다.
이에, 쌍무 상업계약(Bilateral Commercial Contract), 직접거래(Direct Trade), 주파수 조정 거래(Frequency Control Trade)의 협정 및 계약체결된 국가간전력거래계약데이터가 스마트 컨트랙트에 포함되어 구성된다.
둘째, 본 발명에 따른 전력에너지저장·변환부(120)에 관해 설명한다.
상기 전력에너지저장·변환부(120)는 태양광발전, 풍력발전으로 이루어진 신재생에너지발전설비에서 생성된 전력을 저장하고, 저장된 전력을 초초고압 직류로 변환시키는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 초초고압 직류송전(UHVDC)부(130)에 관해 설명한다.
상기 초초고압 직류송전(UHVDC)부(130)는 전력에너지저장·변환부를 통해, 초초고압 직류로 변환된 전력을 전력소비형 다국적 통합 전력망모듈쪽으로 송전시키는 역할을 한다.
넷째, 본 발명에 따른 제1 스마트 컨트랙트송수신부(140)에 관해 설명한다.
상기 제1 스마트 컨트랙트송수신부(140)는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력공급요청데이터(분산원장)를 송신시키고, 이에 따른 응답신호로서, 검증완료된 스마트 컨트랙트를 수신받는 역할을 한다.
다섯째, 본 발명에 따른 전력토큰모니터링부(150)에 관해 설명한다.
상기 전력토큰모니터링부(150)는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈을 통해 변환된 전력토큰량과, 전력수요객체의 정보, 전력토큰 사용내역, 전력소비형 다국적 통합 전력망모듈이 위치한 해당 국가에서 사용되는 전력토큰의 현재시장가치에 관한 전력토큰데이터를 수신받아, 모니터링상에 활성화시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈(200)에 관해 설명한다.
상기 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈(200)은 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과 전력소비형 다국적 통합 전력모듈 사이에 위치되어, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 인증서를 체크한 후, 인증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에서 요청한 스마트 컨트랙트와, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈에서 요청한 스마트 컨트랙트를 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈로 보내어 검증받고, 검증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에 생성된 전기에너지를 전력토큰의 형태로 변환 생성시켜, 전력토큰의 전기 상품권(power credit)교환기능을 통해 국가간 전력거래를 중개시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 인증서체크부(210), 공유블록생성부(220), 공유블록전달부(230), 블록체인검증완료데이터송신부(240), 전력토큰플랫폼제어부(250)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 인증서체크부(210)에 관해 설명한다.
상기 인증서체크부(210)는 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈이 인증된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈, 또는 인증된 전력소비형 다국적 통합 전력모듈인지유무를 체크하는 역할을 한다.
둘째, 본 발명에 따른 공유블록생성부(220)에 관해 설명한다.
상기 공유블록생성부(220)는 인증서체크부를 통해 인증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에서 요청한 스마트 컨트랙트와, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈에서 요청한 스마트 컨트랙트를 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage)에 저장하여 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage)공유 블록을 생성시키는 역할을 한다.
이는 블록체인 네트워크에서 부여하는 식별번호(sid)와, 스마트 컨트랙트 발급정보(data), 블록생성시간(timestamp), 인증서 발급국명(country), 장부테이블의 가장 최근 HASH값(pre_HASH)으로 이루어진다.
셋째, 본 발명에 따른 공유블록전달부(230)에 관해 설명한다.
상기 공유블록전달부(230)는 공유블록생성부를 통해 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage) 공유블록으로 생성된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트와, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트를 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈쪽으로 전달시키는 역할을 한다.
넷째, 본 발명에 따른 블록체인검증완료데이터송신부(240)에 관해 설명한다.
상기 블록체인검증완료데이터송신부(240)는 검증이 완료된 스마트 컨트랙트를 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과, 전력소비형 다국적 통합전력망모듈로 전송시키는 역할을 한다.
다섯째, 본 발명에 따른 전력토큰플랫폼제어부(250)에 관해 설명한다.
상기 전력토큰플랫폼제어부(250)는 검증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에 생성된 전기에너지 1kWh~10kWh를 토큰의 형태로 생성시켜, 다국적 통합 전력망으로 연결된 국가의 소비자(Receiver)에게 전달하도록하여, 토큰에 해당되는 양만큼의 전기를 사용할 수 있도록 상계처리한 디지털 전력 또는 전기 상품권(power credit) 교환의 역할을 수행시키는 역할을 한다.
즉, 생산한 전기를 바탕으로 전력 토큰의 전기 상품권(power credit) 을 받고,이를 블록체인 네트워크를 통해 타인에게 전기 상품권(power credit)을 전달하면, 받는 사람은 전기 상품권(power credit)에 해당되는 양만큼 전기를 사용할 수 있는 권한을 얻도록 구성된다.
이는 블록체인 기반의 가치저장소, 교환단위 및 안정된 계정단위를 갖는 스테이블형 전력토큰구조로 구성된다.
그리고, 통화공급에 있어서 한도를 갖고 있고, 다국적 통합 전력망에 연결된 해당국가의 표준 인플레이션 지수(=시장지수)를 기반으로 전력토큰의 가격이결정되며, 소비자들이 사고팔고, 양도할 수 있도록 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 전력소비형 다국적 통합 전력모듈(300)에 관해 설명한다.
상기 전력소비형 다국적 통합 전력모듈(300)은 또 다른 이웃하는 국가에 형성된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망으로 연결되어, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력소비요청데이터(분산원장)를 보내어 국가간 전력거래승인에 관한 스마트 컨트랙트를 요청시킨 후, 검증완료된 스마트 컨트랙트가 입력되면, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈로부터 전력을 공급받아 저장하고, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈의 제어하에 변환된 전력토큰에 해당되는 양만큼의 전기를 분할하여, 전력소비객체쪽으로 배전시키는 역할을 한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 다국적 통합 전력망 형성부(310), 전력에너지컨테이너부(320), 전력배전부(330), 제2 스마트 컨트랙트송수신부(340)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 제2 다국적 통합 전력망 형성부(310)에 관해 설명한다.
상기 제2 다국적 통합 전력망 형성부(310)는 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망으로 형성시키는 역할을 한다.
여기서, 다국적 통합 전력망(multinational integrated electricity grid)은 전력시스템이 통합되어 발전, 송전, 유통, 소비 등이 하나의 시스템처럼 작용하는 전력망을 의미한다.
이는 국제 통합 전력시장(cross-border integrated electricity market)에 수퍼 그리드(super grid) 시스템과 스마트 그리드(smart grid) 시스템을 도입한 대규모 전력망 시스템이다.
수퍼 그리드 시스템은 다중 전력 변환 장치를 이용하여 다양한 형태로 대규모의 광역 전력 송전을 가능하게 하는 시스템이며, 스마트 그리드 시스템은 정보통신 기술을 활용하여 수요와 공급 사이의 수급균형을 효율적으로 유지할 수 있게 하는 시스템을 말한다.
이러한 전력망을 통하여 통합 전력시장이 구성되고, 시장 내 참여자들이 국가나 지역의 구분 없이 전력을 생산, 유통, 판매 할 수 있다.
전력은 망(network)를 통해 운송이 이루어지는 다른 매체와 달리, 생산과 소비가 동시에 이루어진다는 특성을 가지고 있다.
다국적 통합 전력망은 전력시장의 규모를 확장하고 유연성을 증대시킨다는 점에서 전력시스템의 효율성 개선 및 전력시스템 선진화에 큰 의미를 가진다.
광역 송전이 가능함에 따라 전력 수요 집중 시간대의 분산이 가능해지고, 발전의 규모와 시간이 통제 불가능한 발전원에 대해 완충 역량이 증가한다.
이에 따라 보다 적극적인 신재생에너지 발전이 가능해져 기후변화 문제완화가 가능하고, 대규모 시스템 내에서 보다 경제적인 해결책을 탐색할 수 있기에 증가하는 전력 수요에 효과적으로 대응할 수 있다.
본 발명에 따른 전력공급형 다국적 통합 전력모듈은 국가간에 전력망을 연계하기 위해, 참여국 사업주체(정부, 기업 등)간에 다수의 협정 및 계약 체결이 요구된다.
이에, 쌍무 상업계약(Bilateral Commercial Contract), 직접거래(Direct Trade), 주파수 조정 거래(Frequency Control Trade)의 협정 및 계약체결된 국가간전력거래계약데이터가 스마트 컨트랙트에 포함되어 구성된다.
둘째, 본 발명에 따른 전력에너지컨테이너부(320)에 관해 설명한다.
상기 전력에너지컨테이너부(320)는 전력공급형 다국적 통합 전력모듈로부터 송전된 전력을 저장시키는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 전력배전부(330)에 관해 설명한다.
상기 전력배전부(330)는 전력에너지컨테이너부에 저장된 전력을 전력소비객체쪽으로 배전시키는 역할을 한다.
넷째, 본 발명에 따른 제2 스마트 컨트랙트송수신부(340)에 관해 설명한다.
상기 제2 스마트 컨트랙트송수신부(340)는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력소비요청데이터(분산원장)를 송신시키고, 이에 따른 응답신호로서, 검증완료된 스마트 컨트랙트를 수신받는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈(400)에 관해 설명한다.
상기 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈(400)은 다수의 셀형 검증클라이언트가 메쉬구조로 이루어지고, 분산 스토리지 기반의 데이터 위변조방지 기술을 통해, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈에서 공유블록형태로 전송된, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터, 전력공급요청데이터, 국가간 전력거래승인데이터가 올바르게 작성되었는지 검증하며, 블록생성 및 블록 간 연결을 담당하는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, API 인터페이스부(410), 블록파일 저장부(Block File Storage)(420)와, 레퍼런스(reference)키 설정부(430), 가상머신(Virtual Machine)부(440), 블록체인네트워크인터페이스(Block chain Network Interface)부(450)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 API 인터페이스부(410)에 관해 설명한다.
상기 API 인터페이스부(410)는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈과 API인터페이스망으로 연결되어, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈와 삽입인터페이스(Insert Interface)와, 읽기인터페이스(Read Interface)를 형성시키는 역할을 한다.
둘째, 본 발명에 따른 블록파일 저장부(Block File Storage)(420)에 관해 설명한다.
상기 블록파일 저장부(Block File Storage)(420)는 API 인터페이스부를 통해 API인터페이스망으로 연결된 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈로부터, 공유블록인 전력공급형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트와, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트를 모아서 저장하는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 레퍼런스(reference)키 설정부(430)에 관해 설명한다.
상기 레퍼런스(reference)키 설정부(430)는 블록파일 저장부(Block File Storage)에 저장된 공유블록인 전력공급형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트와, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트에, 레퍼런스(reference)키인 블록해쉬를 설정시키는 역할을 한다.
넷째, 본 발명에 따른 가상머신(Virtual Machine)부(440)에 관해 설명한다.
상기 가상머신(Virtual Machine)부(440)는 블록파일 저장부(Block File Storage)에 저장된 스마트 컨트랙트 및 데이터의 수정 및 삭제를 허용하지 않고, 하나로 연결하여 변동이 없는 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage) 기능을 수행하면서, 데이터검증, 블록검증, 블록체이닝(Block chaining), 블록 sync(동기화), 모니터링, 데이터 조회의 기능을 수행시키는 역할을 한다.
이는 API interface부만을통해서만 외부와 연결되며, root 권한 및 admin 권한은 시스템에 밀봉되어 있어 오직 2개의 포트(웹서비스용, 블록체인 전용 서비스용)만 열려있도록 구성된다.
그리고, 미리 정의된 함수(predefined function)에 의해서만 구동되고, Virtual appliance형으로 물리적으로는 가상서버 파일 1개로만 존재하며,가상 서버 자체를 없애지 않는 이상 내부 블록 파일은 파괴되지 않는 특성을 가진다.
다섯째, 본 발명에 따른 블록체인네트워크인터페이스(Block chain Network Interface)부(450)에 관해 설명한다.
상기 블록체인네트워크인터페이스(Block chain Network Interface)부(450)는 검증된 공유블록인 전력공급형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트과, 검증된 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트를 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로 데이터출력시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈(400)은
스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈의 공유블록전달부에서 전달된 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage)에 저장된 블록을 검증한 후, 요청자(requester)가 요구하는 값을 리턴(return)해줄 때, 요청자(requester)로부터 보상을 받는 보상제어부(460)가 포함되어 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
먼저, 도 7에 도시한 바와 같이, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈을 통해, 하나의 국가에 형성된 전력소비형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망으로 연결되어, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력공급요청데이터(분산원장)를 보내어 국가간 전력거래승인에 관한 스마트 컨트랙트를 요청시킨다.
여기서, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈은 국가간에 전력망을 연계하기 위해, 쌍무 상업계약(Bilateral Commercial Contract), 직접거래(Direct Trade), 주파수 조정 거래(Frequency Control Trade)의 협정 및 계약체결된 국가간전력거래계약데이터가 스마트 컨트랙트에 포함되어 구성된다.
다음으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈을 통해, 또 다른 이웃하는 국가에 형성된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망으로 연결되어, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력소비요청데이터(분산원장)를 보내어 국가간 전력거래승인에 관한 스마트 컨트랙트를 요청시킨다.
여기서, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈은 국가간에 전력망을 연계하기 위해, 쌍무 상업계약(Bilateral Commercial Contract), 직접거래(Direct Trade), 주파수 조정 거래(Frequency Control Trade)의 협정 및 계약체결된 국가간전력거래계약데이터가 스마트 컨트랙트에 포함되어 구성된다.
다음으로, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈을 통해, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 인증서를 체크한 후, 인증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에서 요청한 스마트 컨트랙트와, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈에서 요청한 스마트 컨트랙트를 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈로 보내어 검증받는다.
여기서, AOS(Append Only Storage)블록체인모듈(400)은 도 8에 도시한 바와 같이, 다수의 셀형 검증클라이언트가 메쉬구조로 이루어지고, 분산 스토리지 기반의 데이터 위변조방지 기술을 통해, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈에서 공유블록형태로 전송된, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터, 전력공급요청데이터, 국가간 전력거래승인데이터가 올바르게 작성되었는지 검증한다.
다음으로, 도 9에 도시한 바와 같이, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에서 검증완료된 스마트 컨트랙트가 입력되면, 생성된 전력을 전력소비형 다국적 통합 전력망모듈쪽으로 송전시킨다.
다음으로, 도 10에 도시한 바와 같이, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈에서, 검증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에 생성된 전기에너지를 전력토큰의 형태로 변환 생성시켜, 전력토큰의 전기 상품권(power credit)교환기능을 통해 국가간 전력거래를 중개시킨다.
끝으로, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈에서, 검증완료된 스마트 컨트랙트가 입력되면, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈로부터 전력을 공급받아 저장하고, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈의 제어하에 변환된 전력토큰에 해당되는 양만큼의 전기를 분할하여, 전력소비객체쪽으로 배전시킨다.
여기서, 전력소비객체는 가정이나, 사무실, 산업체 전체를 포함한다.
그리고, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈에서는 변환된 전력토큰량과, 전력수요객체의 정보, 전력토큰 사용내역, 전력소비형 다국적 통합 전력망모듈이 위치한 해당 국가에서 사용되는 전력토큰의 현재시장가치를 DB화하여, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈쪽으로 전달시킨다.
본 발명은 하나의 국가와 또 다른 이웃하는 국가 사이를 다국적 통합 전력망으로 형성시킨 상태에서, 블록체인 검증완료 후, 하나의 국가에서 생성된 전기에너지 1kWh~10kWh를 전력토큰의 형태로 변환 생성시키고, 생성시킨 전력토큰의 전기 상품권(power credit) 교환기능을 통해, 하나의 국가와 또 다른 이웃하는 국가간의 전력거래를 활성화시킬 수 있는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치로써 산업상 이용가능성이 높다.

Claims (7)

  1. 하나의 국가와 또 다른 이웃하는 국가 사이를 다국적 통합 전력망으로 형성시킨 상태에서, 블록체인 검증완료 후, 하나의 국가에서 생성된 전기에너지 1kWh~10kWh를 전력토큰의 형태로 변환 생성시키고, 생성시킨 전력토큰의 전기 상품권(power credit) 교환기능을 통해, 하나의 국가와 또 다른 이웃하는 국가간의 전력거래를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치는
    하나의 국가에 형성된 전력소비형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망으로 연결되어, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력공급요청데이터(분산원장)를 보내어 국가간 전력거래승인에 관한 스마트 컨트랙트를 요청시킨 후, 검증완료된 스마트 컨트랙트가 입력되면, 생성된 전력을 전력소비형 다국적 통합 전력망모듈쪽으로 송전시키는 전력공급형 다국적 통합 전력모듈(100)과,
    전력공급형 다국적 통합 전력모듈과 전력소비형 다국적 통합 전력모듈 사이에 위치되어, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 인증서를 체크한 후, 인증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에서 요청한 스마트 컨트랙트와, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈에서 요청한 스마트 컨트랙트를 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈로 보내어 검증받고, 검증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에 생성된 전기에너지를 전력토큰의 형태로 변환 생성시켜, 전력토큰의 전기 상품권(power credit)교환기능을 통해 국가간 전력거래를 중개시키는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈(200)과,
    또 다른 이웃하는 국가에 형성된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망으로 연결되어, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력소비요청데이터(분산원장)를 보내어 국가간 전력거래승인에 관한 스마트 컨트랙트를 요청시킨 후, 검증완료된 스마트 컨트랙트가 입력되면, 전력공급형 다국적 통합 전력모듈로부터 전력을 공급받아 저장하고, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈의 제어하에 변환된 전력토큰에 해당되는 양만큼의 전기를 분할하여, 전력소비객체쪽으로 배전시키는 전력소비형 다국적 통합 전력모듈(300)과,
    다수의 셀형 검증클라이언트가 메쉬구조로 이루어지고, 분산 스토리지 기반의 데이터 위변조방지 기술을 통해, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈에서 공유블록형태로 전송된, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터, 전력공급요청데이터, 국가간 전력거래승인데이터가 올바르게 작성되었는지 검증하며, 블록생성 및 블록 간 연결을 담당하는 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈(400)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전력공급형 다국적 통합 전력모듈(100)은
    전력소비형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망으로 형성시키는 제1 다국적 통합 전력망 형성부(110)와,
    태양광발전, 풍력발전으로 이루어진 신재생에너지발전설비에서 생성된 전력을 저장하고, 저장된 전력을 초초고압 직류로 변환시키는 전력에너지저장·변환부(120)와,
    전력에너지저장·변환부를 통해, 초초고압 직류로 변환된 전력을 전력소비형 다국적 통합 전력망모듈쪽으로 송전시키는 초초고압 직류송전(UHVDC)부(130)와,
    스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력공급요청데이터(분산원장)를 송신시키고, 이에 따른 응답신호로서, 검증완료된 스마트 컨트랙트를 수신받는 제1 스마트 컨트랙트송수신부(140)와,
    스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈을 통해 변환된 전력토큰량과, 전력수요객체의 정보, 전력토큰 사용내역, 전력소비형 다국적 통합 전력망모듈이 위치한 해당 국가에서 사용되는 전력토큰의 현재시장가치에 관한 전력토큰데이터를 수신받아, 모니터링상에 활성화시키는 전력토큰모니터링부(150)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈(200)은
    전력공급형 다국적 통합 전력모듈과, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈이 인증된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈, 또는 인증된 전력소비형 다국적 통합 전력모듈인지유무를 체크하는 인증서체크부(210)와,
    인증서체크부를 통해 인증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에서 요청한 스마트 컨트랙트와, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈에서 요청한 스마트 컨트랙트를 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage)에 저장하여 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage)공유 블록을 생성시키는 공유블록생성부(220)와,
    공유블록생성부를 통해 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage) 공유블록으로 생성된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트와, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트를 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈쪽으로 전달시키는 공유블록전달부(230)와,
    검증이 완료된 스마트 컨트랙트를 전력공급형 다국적 통합 전력모듈과, 전력소비형 다국적 통합전력망모듈로 전송시키는 블록체인검증완료데이터송신부(240)와,
    검증완료된 전력공급형 다국적 통합 전력모듈에 생성된 전기에너지 1kWh~10kWh를 토큰의 형태로 생성시켜, 다국적 통합 전력망으로 연결된 국가의 소비자(Receiver)에게 전달하도록하여, 토큰에 해당되는 양만큼의 전기를 사용할 수 있도록 상계처리한 디지털 전력 또는 전기 상품권(power credit) 교환의 역할을 수행시키는 전력토큰플랫폼제어부(250)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 전력소비형 다국적 통합 전력모듈(300)은
    전력공급형 다국적 통합 전력모듈과 다국적 통합 전력망으로 형성시키는 제2 다국적 통합 전력망 형성부(310)와,
    전력공급형 다국적 통합 전력모듈로부터 송전된 전력을 저장시키는 전력에너지컨테이너부(320)와,
    전력에너지컨테이너부에 저장된 전력을 전력소비객체쪽으로 배전시키는 전력배전부(330)와,
    스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로, 스마트 컨트랙트에 포함된 국가간전력거래계약데이터와 전력소비요청데이터(분산원장)를 송신시키고, 이에 따른 응답신호로서, 검증완료된 스마트 컨트랙트를 수신받는 제2 스마트 컨트랙트송수신부(340)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈(400)은
    스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈과 API인터페이스망으로 연결되어, 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈와 삽입인터페이스(Insert Interface)와, 읽기인터페이스(Read Interface)를 형성시키는 API 인터페이스부(410)와,
    API 인터페이스부를 통해 API인터페이스망으로 연결된 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈로부터, 공유블록인 전력공급형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트와, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트를 모아서 저장하는 블록파일 저장부(Block File Storage)(420)와,
    블록파일 저장부(Block File Storage)에 저장된 공유블록인 전력공급형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트와, 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트에, 레퍼런스(reference)키인 블록해쉬를 설정시키는 레퍼런스(reference)키 설정부(430)와,
    블록파일 저장부(Block File Storage)에 저장된 스마트 컨트랙트 및 데이터의 수정 및 삭제를 허용하지 않고, 하나로 연결하여 변동이 없는 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage) 기능을 수행하면서, 데이터검증, 블록검증, 블록체이닝(Block chaining), 블록 sync(동기화), 모니터링, 데이터 조회의 기능을 수행시키는 가상머신(Virtual Machine)부(440)와,
    검증된 공유블록인 전력공급형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트과, 검증된 전력소비형 다국적 통합 전력모듈의 스마트 컨트랙트를 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈쪽으로 데이터출력시키는 블록체인네트워크인터페이스(Block chain Network Interface)부(450)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 AOS(Append Only Storage)블록체인모듈(400)은
    스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈의 공유블록전달부에서 전달된 어펜드 온리 스토리지(Append Only Storage)에 저장된 블록을 검증한 후, 요청자(requester)가 요구하는 값을 리턴(return)해줄 때, 요청자(requester)로부터 보상을 받는 보상제어부(460)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 블럭체인형 국가간전력거래중개모듈·AOS블록체인모듈로 이루어진 하이브리드형 국가간 전력거래 활성화장치.
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