에너지 산업 기기의 급속한 스마트화, 에너지효율 향상에 큰 기여 전망

[인더스트리뉴스 최홍식 기자] 친환경적 에너지 사용이 확산되고 기후변화 및 온실가스 감축에 전 세계가 동참하고 있다. 동시에 4차 산업혁명 시대에 접어들면서 디지털 기기와 설비를 통해 효율적인 에너지 사용에 대한 관심도 증가하고 있다. 4차 산업혁명 시대를 대표하는 빅데이터, 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT) 등의 기술은 에너지산업 디지털화를 촉진시키고 있으며, 이를 기반으로 에너지 생산과 소비, 저장 분야에서 변화가 빠르게 일어나고 있다.

4차 산업혁명 기술은 에너지의 효율적 관리를 가능하게 해 줄 것으로 전망된다. [사진=dreamstime]

최근 한국에너지공단에서 발표된 보고서에 따르면 4차 산업혁명 기술이 에너지 분야에서 유용하게 활용될 것으로 예측된다. 센서들과 서로 통신하는데 필요한 네트워크 장비, 생성된 데이터를 저장하고 활용하는 시스템 등은 미래 전기수요를 예측하고 효율적인 관리를 가능하게 한다. 이를 통해 전기 절감을 이뤄내 에너지 효율 향상을 끌어올릴 것으로 전망된다.

현장정보 중심의 정보 수집과 사용자 변화 주도

4차 산업혁명 기술은 여러 영역에 영향을 줄 것으로 보인다. 그동안 예측데이터를 활용했던 부분은 각종 센서에서 수집되는 실제 사용 에너지 정보를 활용함으로써 기기에 대한 정확한 에너지 효율 평가가 가능해질 것으로 보인다. 또한, 에너지 기기를 사용하는 사람들이 효율관련 정보를 실시간으로 확인할 수 있게 돼 사용자 스스로 에너지 사용 행태에 대한 즉각적 피드백을 할 수 있게 된다.

반면 에너지 사용 기기의 시스템화로 인해 제도 설계 시 고려해야 할 변수와 설계의 복잡성이 증가할 수 있으며, 에너지 효율 향상을 최적화하기 위해 사업자의 역할도 증가하게 된다. 사업자는 효율적인 에너지 관리를 위한 컨설팅과 관리 서비스를 제공해야 한다. 

소비자의 경우 자율시스템에 의해 에너지 사용이 제어된다. 때문에 소비자의 행태 변화를 이끄는 정책보다는 이러한 시스템의 설치를 장려하는 정책 마련이 뒤따를 필요가 있다.

미국 및 유럽, 일본 정책 및 기술적 대응 확충

미국은 에너지 소비효율 제도인 에너지스타 라벨에 4차 산업혁명 기술이 적용된 스마트온도조절기를 대상품목으로 지정했다. 에너지스타는 미국 환경보호국에서 발표한 라벨링 프로그램으로, 에너지 효율이 높은 제품에 ‘에너지 스타’ 라벨을 부여해 소비자들의 고효율 제품 구매를 유도하기 위해 도입됐다. 대상품목으로 선정된 스마트온도조절기는 와이파이를 통해 실내온도를 자동으로 조절하는 장치다. 온도조절 정확도와 대기 전력기준을 충족해야만 라벨링 자격이 부여된다.

유럽은 냉장고와 셋톱박스 등 일반 소비재에 적용되던 에코디자인 규정을 스마트기기로 확대 적용하기 위한 사전 준비와 연구를 진행하고 있다. 여기서 스마트기기는 시간대별 에너지 가격정보, 제어 신호 등 외부자극에 대한 유연한 반응을 통해 소비패턴을 최적화 하고 즉각 대응할 수 있는 기기를 말한다. 에코디자인의 경우 제품의 생산 및 사용 시에 에너지소비와 환경 등에 미치는 악영향 감소를 위해 시행됐다. 다만 유럽에서는 IoT 제품에 대한 에코디자인 적용은 신중하게 접근해야 된다는 의견이 많다. IoT 제품의 경우 신뢰할 수 있는 에너지 절감 잠재력 및 절감량 산출이 어렵기 때문이다.

유럽에서는 IoT 제품에 대한 에코디자인 적용은 신중하게 접근해야 된다는 의견이 많다. [사진=dreamstime]

일본은 효과적인 에너지 수요관리를 위한 IoT기술 개발과 빅데이터 정보를 수집·이용·제공하는 기반 구축을 추진하고 있다. 산업 분야와 관련해 공장에서 생산설비 대상 센서 등으로 측정·진단·분석 등을 통해 IoT를 활용한 생산설비의 예방정비실시로 에너지 원단위 향상을 도모하고 있다. 가정 분야에서는 스마트미터 도입으로 가정 내 모든 기기의 제어명령 및 전력소매 자유화에 따른 민간주도 서비스를 확대할 계획이다.

한국에너지공단 보고서에 따르면 4차 산업혁명 기술의 빠른 진화는 에너지관리 정책과 제도의 패러다임 변화를 이끌 것으로 예상된다. 또한, 스마트 기술 제품에 대한 에너지 효율 기준 마련도 필요한 상황이다.

더불어 에너지 분야 기술개발 관련 정책들의 점검이 요구되며, 이를 위해 주요국의 스마트기기 에너지효율 정책을 주목할 필요가 있을 것으로 보인다. 4차 산업 혁명 기술이 기기에 융·복합되는 추세에 맞춰 에너지 효율관리의 효과성을 높일 수 있는 관련 제도 개선이 필요하다. 또, 에너지 효율 관리의 효과를 높이기 위한 4차 산업혁명 기술 확산과 전략 수립도 요구된다.

고효율 제품의 출시를 촉진시키기 위해 주기적인 에너지 효율기준 조정도 필요할 것으로 예상된다. 주기적인 효율기준 갱신을 통해 에너지 효율이 높은 제품을 출시하려는 시장경쟁 구도가 조성될 것이며, 강력한 에너지효율 개선 효과와 관련 기술 발전을 동시에 달성할 수 있을 것으로 전망된다.

[최홍식 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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