특집일반

<25>똑똑한 ‘스마트 에너지’, 그 효율을 높이다

<25>똑똑한 ‘스마트 에너지’, 그 효율을 높이다

에너지와 인터넷의 경계는 시간이 지날수록 모호해져갈 전망이다. 태양광과 풍력, 전자제품, 전기차 등의 요소들이 분산이 아닌 토탈 솔루션으로 자리매김하기 때문이다.
건물의 에너지 관리에 사물인터넷은 빛을 발하고 있다. 에너지 기술에 정보통신 기술을 접목해 건물 내 에너지 정보를 수집한 후 이를 빅데이터화해 에너지 효율성을 높인다.
태양광을 융합한 '스마트 에너지 시스템'은 태양의 빛으로 전기를 생산하는데 에너지변환효율이 70%에 육박한다. 전기사용량이 많은 다중이용시설 등에 효과적일 것으로 보인다.
스마트 휴지통은 스마트폰과 연동해 쓰레기 수거 시 적재 관리가 한층 더 수월해진다. 내부 센서로 적재 현황을 확인하고 환경미화원과 공유해 적재적소에 처리를 할 수 있다.
스마트그리드는 전력 분야에만 국한되지 않지 않고 열 산업으로도 확장해 전력산업 못지않게 커질 전망이다.


아우라(Aura). 사람이나 사물, 장소 등에 흐르는 이채로운 에너지를 뜻한다. 이 같은 에너지는 특정 대상만의 분위기를 내제한다. 분출된 분위기에 따라 대상의 이미지는 각양각색이다. ‘첫인상’이라 함은 어설픈 선입견과 함께 대상의 궤적을 단박에 평가할 수 있는 주요 수단이 되기도 한다.

이같이 자연스런 시류를 품은 에너지가 한층 더 똑똑해질 전망이다. 바로 ‘스마트’의 이름을 딴 ‘스마트 에너지’가 바로 그것. 여기에는 ‘그린’을 내포한 ‘녹색성장’의 캐치 프레이즈를 앞세워 향후 에너지라 함은 4차 산업혁명의 범람과 그 궤를 함께 할 것임이 자명하다.

여기에는 사물인터넷(IoT)의 역할이 주효하다. 다시 말해 IoT 기반의 ‘에너지 플랫폼’ 기술을 의미하는데, 이는 곧 초융합 시대, 발발 가능한 각종 에너지 문제의 주된 솔루션 역할을 영위한다는 것으로 풀이된다. 에너지 관련 정보수집, 에너지 수요에 관한 각종 거래 및 공유 시스템 도입을 통한 에너지 효율 제고에 방점을 찍는다.

플랫폼 기술의 점층적 발전이 가시화될 수 있다면 급증하는 에너지 수요제어 및 대응, 한발 더 나아가 에너지 관련 신산업 창출이 한층 더 용이해 질 것으로 보인다. 이 모든 것에는 에너지와 플랫폼을 잇는 IoT 기술력이 선행돼야 한다. 이를 통해 흩어진 에너지의 아이덴티티를 재정립함과 동시, 에너지 관련 각종 서비스 구축이 가능해질 터.

최근 범국가 차원으로 발표된 ‘2030 온실가스 감축로드맵’. 배출권 거래 시장 활성화와 온실가스 감축이 로드맵의 주요 골자다. 여기에는 기존 에너지 수요 제어와 더불어 스마트 에너지 보급에 관한 사안이 담겨있는데, 이는 에너지로 인해 파생 가능한 갈등 해소와 에너지와 녹색산업을 융합한 새로운 경제 모델 제시에 그 의의를 둔다.

◆스마트 에너지란 무엇인가

정보통신기술의 주 목적은 원활한 ‘호환성’에 있다. AI의 기술력과 에너지의 초 연결은 소통과 편의제고를 주요 목표로 설정한다. 여기에는 기존 ON/OFF기능을 한 차원 뛰어넘는 ‘토털 시스템’을 도입, 종국에는 에너지 효율성 극대화에 가일 층 박차를 가한다.

스마트 에너지의 발발은 우리 생활 전반에 그 영향력을 떨칠 것으로 기대를 모으고 있다. 집에서 흔히 접할 수 있는 온도조절기의 예를 들어보자. 기존 온도조절기에 IoT 기술이 투영된다면 입주자의 행동반경과 패턴, 각종 상황 등을 감지, 이를 데이터화 한 후 조명이나 습도, 실내 온도 등을 최적의 모션으로 컨트롤하게 된다.

IoT뿐 아니라 빅데이터의 기술력 역시도 스마트 에너지 산업의 주요 모토로 자리 잡을 예정이다. 스마트 에너지 제어기기를 통해 저장되는 갖가지 정보를 수집, 축적한 후 빅데이터화 된 각종 에너지 솔루션을 통해 기존에 없던 신산업 육성에 박차를 가할 수 있다는 것.

국내 유수의 통신사는 앞서 대구시와 함께 지열과 태양광 등을 활용한 융합 분산전원 등의 사업 추진을 시도한 바 있다. 에너지 수요를 감독하는 ‘에너지저장장치(ESS)’ 프로젝트의 이름으로 영위된 이 사업의 결과는 실로 놀라웠다. 상용화 업체를 대상으로 확인해본 결과, 평균 20%에 가까운 전력비용 절감효과를 가시화했던 것. 전력요금이 없는 이른바 ‘제로 에너지 팩토리’가 현실화된 셈이다.

스마트 에너지가 센세이션을 일으킴에 따라 국내·외적으로 태양광을 융합한 ‘스마트 에너지 시스템’이 활발한 행보를 보이고 있다. 기술 원리는 이렇다. 태양에서 분출된 빛을 통해 전기 생산과 아울러 온수 생산에까지 이른다는 것인데 이는 70%에 육박하는 에너지변환효율이 가능하다는 것으로 풀이된다. 이것이 상용화된다면 향후 많은 양의 전기를 요하는 다중이용시설 등에 경제적 에너지원 창출이 용이해 질 것으로 기대된다.

◆사물인터넷은 생활 곳곳에

뙤약볕 아래 소박한 그늘마저 간절해지는 요즘이다. 우거진 나무숲 하나로 그만이지만, 이제는 그늘막도 스마트의 이름을 공고히 한다. 최근 경북의 한 지자체는 ‘스마트 그늘막’을 설치, 무더위에 지친 시민들을 상대로 똑똑한 편의 제공에 나섰다.

스마트 그늘막 역시 태양광 기술력이 수반돼야 한다. 온도와 풍속 등에 의거, 자동 개폐가 가능해 짐은 물론이거니와, 지진과 태풍 등 예상치 못한 자연재해에도 시민들의 안전지킴이 역할을 톡톡히 해낼 것으로 기대를 모으고 있다.

이제는 글라스에도 스마트의 이름을 도외시하기 어려울 것으로 보인다. 여기에도 최적의 솔루션은 숨어있다. 바로 에너지 절감 차원이다. 스마트 글라스의 주요 기술력은 ‘단열’. 이 같은 단열효과를 통해 투명도와 색 등을 사전 컨트롤 할 수 있다는 것인데 이것이 상용화된다면 30%에 가까운 에너지 소비량을 줄일 수 있을 것으로 예상되고 있다.

가로등에도 IoT의 기술력은 스며들어 있다. 바로 ‘스마트 조명’의 이름으로 말이다. 국내 주요 관광명소를 대상으로 스마트 가로등 내지 보안등 설치 사업을 영위한다는 것인데, 여기에는 태양광과 더불어 풍력발전의 기술력이 숨어 있다. 이를 통해 에너지 절감 효과 뿐 아니라, 친환경의 모토를 더욱 굳건히 할 예정이다.

오물 처리를 전담해오던 휴지통도 IoT를 만나 한층 더 고도화될 예정이다. 이 모든 것은 IoT의 기술력과 태양광의 적절한 연계가 수반돼야 한다. 이를 통해 깨끗한 폐기물 처리와 효율성을 극대화한 오물 수거가 가능해진다.

스마트 휴지통의 변혁은 여기에 그치지 않는다. 스마트 폰과 연동, 다운받은 애플리케이션을 통해 쓰레기 수거 시 적재 관리가 한층 더 수월해진다는 것. 기술의 발현은 휴지통 내부에 장착돼있는 센서로 설명된다. 감지센서가 취합한 적재현황 등을 환경미화원에게 공유, 실시간 메시지를 전송해 냄으로써 적재적소에 폐기물 처리를 영위할 수 있다.

넘쳐흐르는 오물을 손과 발을 이용해 욱여넣어야 하는 수고로움은 이제 과거 얘기가 됐다. 태양광을 이용한 ‘자동 압축 기능’이 바로 그것인데, 쓰레기통의 크기와 형태를 부착된 센서가 감지, 일정량을 초과해 오물이 쌓였을 때 자동으로 압축기가 작동한다. 이 같은 기술력을 활용한다면 오물의 부피를 기존 대비 10배 가까이 줄일 수 있다.

이는 단순 에너지 효율성 차원의 문제를 넘어, 그린에너지로의 변혁에도 신사업의 청사진을 제시하고 있다. 이 같은 기술력 선점이 가파르게 상승할 시 향후 스마트 에너지라 함은 미래 먹거리를 책임지는 블루 오션으로 대두될 가능성이 농후하다.

◆소비자 인식…스마트 에너지 원동력

패러다임은 변모하기 마련이다. 더군다나 4차 산업의 변혁기인 오늘, 그리고 눈앞에 닥친 미래는 AI와의 적절한 융합이야말로 주 프로젝트이자 하나의 콘텐츠로 자리 잡아가는 양상이다.

스마트 에너지 산업도 그 궤를 함께한다. 급변하는 시류 속, 신에너지 육성을 통해 전력 사업간 또 다른 기술개발 모색을 위함이 스마트 에너지의 대전제다. 다채로운 사업 모델이 제시돼야 할 것이며, 에너지 서비스 제고를 위한 선제적 대응은 필수 불가결한 요소다.

에너지와 인터넷의 경계는 더욱 모호해져 갈 전망이다. 향후 태양광과 풍력, 전자제품, 전기차 등의 요소들이 분산이 아닌, 토탈 솔루션으로 자리매김 할 것임이 예견되고 있다. 바로 ‘그리드시스템’의 이름으로 말이다.

스마트 그리드. 전력 분야에 국한되지 않는다. 열 산업으로의 확장세 역시 전력산업 못지않게 거셀 전망이다. 이것이 바로 ‘제4세대 난방’ 혹은 ‘스마트 열 그리드’의 이름으로 우리 생활 저변에 시나브로 스며들 태세다.

이 같은 추세는 유럽국가로부터 점차 그 발현의 기미를 보이고 있다. 우리가 통상 접해온 열 공급방식인 3세대 지역난방이, 히트펌프, 신재생 에너지로의 전환을 꾀하고 있는 과정이라는 것이다.

4세대 난방이 스마트 에너지원의 주요 시스템으로 대두됨에 따라 파생 가능한 신사업들이 속속 등장하고 있는 추세다. 여기서 한발 더 나아가 각종 AI 기술이 투영된 수요예측과 에너지 자원의 통합 운영, 심지어 쌍방향 열거래 도입에까지 가열 찬 논의가 펼쳐지는 상황이다.

이처럼 스마트 에너지가 대두됨은 우리나라의 에너지 소비 패턴에 기인한다. 세계 TOP10에 들어갈 만큼 많은 에너지를 소비하는 대한민국임에도, 에너지 수입률은 95%에 육박하고 있는 것이 바로 현실이다.

스마트한 에너지관리의 선제적 커리큘럼은 바로 에너지 가격과 운용, 균형 잡힌 시장형성 등을 꼽을 수 있다. 센서 등의 하락 폭에 의거, 각종 스마트 기기의 보급이 급물살을 탔던 과거의 사례처럼, 수요와 공급의 적절한 조화와 지속적인 투자, 이를 토대로 한 양질의 연구 개발이 선행된다면 ‘에너지 부족 국가’의 멍에를 일정 부분 희석시킬 것으로 기대해볼 수 있다.

하지만 가장 중요한 문제는 소비자의 인식 변화다. 스마트 에너지라 함은 결국엔 에너지 절감을 위한 대안일 뿐, 근본적 대응에는 응당 임계점이 있다. 원론적이긴 하나 ‘물을 물 쓰듯‘하고 ‘에너지를 에너지 쓰듯’ 낭비하는 풍토 근절이 선행돼야 함이 마땅하다. 이를 통해 스마트 에너지 청사진의 소중한 원동력이 돼 줄 것은 자명한 이치다.

글·사진 군월드 IT사업팀

김종윤 기자 kjyun@idaegu.com
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김종윤기자
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