에너지 산업 디지털화로 효율적 에너지 사용 기회 증가 

[인더스트리뉴스 최홍식 기자] 빅데이터, 인공지능, IoT 및 IOE, 블록체인 등 불과 얼마 전에는 낯설기만 했던 용어들이다. 하지만 4차 산업 혁명이 급속히 진행되고 기술간 융복합이 활발하게 이뤄지면서 더 이상 낯선 용어들이 아니다. 오히려 지금 이 시대에서 가장 많이 언급되며 여러 분야에서 다뤄지는 용어가 됐다. 에너지 산업 역시 이러한 기술적 혁신에 따라 디지털화가 진행되고 있다. 에너지 산업 영역에서의 디지털화는 에너지 생산부터 소비, 활용, 저장 등 많은 부분에서 변화를 가져오고 있다.

사물인터넷으로 수집된 빅데이터를 AI가 분석하고 이를 효율적으로 활용하는 시스템이 에너지 산업에도 확산되고 있다. [사진=dreamstime]

센서를 통해 실시간으로 데이터를 주고 받는 사물인터넷(ioT), 인간의 능력을 컴퓨터 프로그램으로 실현하는 인공지능(AI), 빅데이터 등 디지털 기술에는 4차 산업혁명 기술이 포함돼 있다. 최근 보고된 에너지공단의 보고서에서는 이러한 기술을 에너지 시스템에 접목해 에너지 효율의 최적화를 위한 데이터 수집, 분석, 연계 활동을 하는 것을 ‘에너지 디지털화’라고 정의하고 있다.

삼정 KMPG의 보고서에 따르면 에너지 디지털화는 자원이나 경제력에 집중돼 있던 산업 경쟁력을 기술력 중심으로 이동시키고 있다고 확인된다. 또한, 재생에너지 단점으로 지적되는 계통불안전성, 수요공급 관리 불균형 등의 문제점을 완화시켜줄 것으로 보고 있다.

에너지 산업과 빠르게 융합하는 디지털 기술

디지털 기술이 에너지 산업에서 활용되는 비중이나 사례 역시 증가하고 있다. 4차 산업혁명 기술의 확산으로 인해 에너지 생산 설비 및 사용기기에는 사물인터넷 센서 부착이 대부분 이뤄지고 있다. 이를 통해 에너지의 생산성, 소비패턴, 집중 사용 시간, 낭비되는 에너지 양 등에 대한 데이터가 수집된다. 또한, 인터넷 통신 기술을 통해 데이터 저장소에 전달되거나 저장된다.

데이터 저장소에 저장된 데이터들은 말 그대로 쌓이고 쌓여 빅데이터가 된다. 이들 빅데이터는 AI 기술과의 융합을 통해 분석되고 예측자료로 활용된다. 최종적으로 빅데이터들은 응용되거나 확장되는 과정을 거쳐 효율적인 에너지 활용을 위한 최적의 자료로 사용된다. 에너지 빅데이터가 건물에서 효율적으로 사용된다면 BEMS(Building Energy Management System) 시스템이 되고, 공장 에너지의 효율적 사용으로 활용된다면 FAMS(Factory Energy Management System)가 된다. 4차 산업혁명을 이끌고 있는 디지털 기술들로 인해 효율적인 에너지 사용이 가능해지고, 이를 통해 에너지 절감이 추진된다. 나아가 이러한 기술들은 기후변화 대응 및 온실가스 감축에도 큰 기반 기술로 작용된다.

빅데이터들은 응용되거나 확장되는 과정을 거쳐 효율적인 에너지 활용을 위한 최적의 자료로 사용된다. [사진=dreamstime]

에너지 산업의 디지털 시장, 무한한 성장 가능성 보유

에너지경제연구원의 최근 보고서에 따르면 에너지 산업의 디지털 시장은 지속적으로 성장할 것으로 분석하고 있다. 에너지 디지털 시장은 지난 2017년 기준으로 총 520억 달러 규모를 형성한 것으로 확인됐으며, 2025년까지 640억 달러까지 증가할 것으로 전망된다.

이는 화석연료 O&M을 중심으로 형성됐던 에너지 디지털 산업이 스마트미터 시장 중심으로 개편되는 것에 근거한다. 스마트미터는 원격으로 전력을 검침관리하는 장치이다. 전력량계 값을 검침해 전력 공급자와 소비자 모두에게 알려주고, 전력 사용을 자동으로 최적화 하는 기능을 갖춘 미터기이다.

에너지 디지털화는 에너지 수요 변화를 유도한다

에너지 디지털 기술은 산업의 다양한 영역에서 수요 변화를 유도할 것으로 보인다. 과거 디지털 기술은 생산성 및 안정성 향상을 위해 생산 공정에서 주로 사용되었다. 하지만 향후에는 연구 개발 방식의 변화 등에 기여할 것으로 예상된다고 에너지경제연구원에서는 분석하고 있다. 연구 개발 단계에서는 물질 정보 데이터베이스를 기반으로 인공지능을 활용하게 될 것이며, 신소재 개발이 더욱 용이해 질 것이라고도 전망된다. 또한, 스마트 온도 조절장치센서 사용에 따른 냉난방 효율 향상으로 2040년까지 건물 총 에너지 사용의 약 10%를 절감할 수 있을 것으로 보인다.

자동차나 비행기 선박 등 교통 인프라 역시 에너지통신 시스템과 연계되면서 교통 시스템 전체의 안정성과 효율성도 높아질 것으로 기대되고 있다. 이 보고서는 특히 트럭이나 물류용 자동화 기술이 도로 및 화물용 에너지 사용의 20~25%까지 절감 가능할 것으로 보고 있다. 다만 보고서는 자동화에 따른 리바운드 효과로 수송량이 훨씬 늘어나는 경우, 에너지 사용량은 두 배 이상이 될 수 있다고 전망했다. 리바운드 효과는 기술발달로 인한 에너지효율 개선으로 에너지 사용 부담이 감소해 더 많은 에너지를 사용하게 되는 현상이다.

에너지 산업의 디지털화가 확산되기에 기업은 디지털 기술로 축적된 데이터를 활용해 새로운 비즈니즈 모델을 개발해야 한다. 정부는 에너지 산업의 디지털 생태계 조성을 위해 유연한 규제 적용과 정부차원의 적극적인 기술개발 지원을 뒷받침 해줘야 할 것이다.

[최홍식 기자 (news@industrynews.co.kr)]

[저작권자 © 솔라투데이, 무단 전재 및 재배포 금지]