사물인터넷을 통한 에너지 신산업 발전방향 연구 텍스트마이닝을 이용한 미래 신호 탐색

WEF(2015)는 사물인터넷의 도입으로 네 번의 진화 단계가 발생한다고 주장하였다. 첫 번째와 두 번째 단계는 앞서 기술한 단기적 편익들을 지칭한다. 첫 번째 단계에서는 운영 효율성 차원에서, 두 번째 단계에서는 새로운 제품과 서비스 창출 차원에서 사물인터넷의 영향이 나타난다고 본 것이다. 이러한 변화는 실질적으로 현재 진행 중이며, 2~3년 후에는 더욱 가속화될 것으로 예상된다. 총 네 번의 진화단계에서 나머지 두 단계인 세 번째 단계와 네 번째 단계는 장기적 구조 변화에 해당한다. WEF(2015)의 설문결과에 따르면, 설문 응답자들은 사물인터넷의 영향이 단기적으로는 점진적으로 나타나지만, 장기적으로는 변혁적(transformative)으로 나타날 것으로 언급하였다. 응답자의 72%는 사물인터넷의 발전이 그들 기업과 산업에 와해적(disruptive) 요소가 될 것이며, 다시 해당 응답자의 79%는 그러한 와해적 변화가 향후 5년 안에 발생할 것으로 생각하였다. WEF(2015)는 이런 와해적 변화가 세 번째 단계인 ‘결과 경제(outcome economy)’와 네 번째 단계인 ‘인간-기계의 통합(integrated human-machine)’ 형태로 나타난다고 보았다. 일각에서는 사물인터넷 시대를 초연결 시대라고 부른다. 이는 기존의 인터넷이 사이버상에서 상호 연결되었다면, 앞으로는 현실세계와 사이버, 현실세계와 현실세계 간 연결이 가능해지면서 오프라인과 온라인의 경계가 사라지기 때문에 붙여진 이름이다. 이러한 변화는 사회 전 분야에 걸쳐 거대한 파급력을 지닌 채 우리의 삶을 바꾸어갈 것이다. 에너지 부문 역시 이러한 변화의 흐름을 피할 수 없다. 사물인터넷은 에너지 부문에도 다양한 방식으로 적용되어 새로운 에너지 비즈니스 방식을 창출할 것으로 전망된다. 특히, 에너지공급 부문에서 경영효율성 제고, 신규 부가가치 창출 영역 확대, 규제 대응 차원에서 사물인터넷의 활용 가치가 높다. 현재 에너지 각 부문에서 사물인터넷의 활용이 부분적으로 이루어지기 시작하고 있는 상황이다. 전력 부문에서는 스마트미터 보급으로 사물인터넷의 기초 인프라가 구축되고 있으며, 도시가스 부문에서는 배관운영과 건전성 관리 및 평가에서 센서 네트워크가 이용되고 있고, 가스 스마트미터 보급도 해외에서 보급이 진행 중이다. 석유가스 상류 부문에서는 센서와 원격 측정법을 이용하여 유전의 상황을 실시간으로 점검함으로써 생산성을 제고하고 있다. 기업들이 사물인터넷을 도입하는 주요 목적 중 하나는 역시 운영 효율성(operational efficiency)이다. 즉, 사물인터넷을 통해 생산역량을 유지하거나 향상시키면서 운영비용을 절감하고자 하는 동기가 우선적이다. 이는 최근 이루어진 설문조사에서도 잘 드러나고 있다. WEF(2015)는 IIC(Industrial Internet Consortium), Accenture와 함께 250명 이상의 기업 관리자급을 대상으로 설문조사를 시행한 결과를 제시하였다. 이 설문조사에 따르면, 사물인터넷을 도입하는 동기에서 응답자의 81%가 운영비용 절감이 매우(very) 또는 극히(extremely) 중요하다고 응답하였고, 79%는 자산 활용 최적화를 지목하였다. 이러한 운영 효율성을 위해 활용되는 사물인터넷 주요 기능으로 예측적 유지보수(predictive maintenance)와 원격 자산 관리(remote asset management)가 주로 지목되었다. 이런 기능은 세부적인 운영 데이터를 바탕으로 장비 고장이나 예측하지 못했던 가동 중단을 줄일 수 있게 한다. 사물인터넷의 핵심적 기능은 원격 모니터링(remote monitoring)과 감지(detection) 기능이다. 사물인터넷은 운영자가 생산 환경을 원격지에서 가시화하고 모니터할 수 있게 하며, 분석기법(analytics)을 통해 운영을 최적화(optimization)할 수 있도록 한다. 이를 통해 자산 추적(asset tracking)도 가능하다. 필요하다면 보통 수동으로 이루어지는 임무나 절차에 있어 명령(command)을 통해 원격 제어(remote control)를 할 수 있다. 예를 들어 오늘날 대부분의 가정에서는 전등을 끄고 켜는 일과, 집안 온도를 설정하는 일은 수동으로 진행된다. 미래에는 문, 창문, 가전기기 등이 각자의 ID(identification)를 받고 지능적으로 작동할 것이다. 이 기기들은 무선 또는 유선 통신에 연결되어 사용자가 원격으로 그 기기들을 모니터할 수 있게 된다. 필요할 때는 원격으로 냉장고나 세탁기의 설정을 변경할 수 있고, 노트북 또는 스마트폰을 이용하여 가사 일을 제어할 수 있다. 이러한 기능은 산업계에서도 그대로 활용 가능한데, 에너지 부문에서도 기기별 실시간 전력소비 확인 및 제어, 석유가스 탐사 장비 모니터링 및 추적 등의 다양한 응용이 가능해진다. 산업 부문 대비 일반 소비자 시장에서는 예측적 유지보수(predictive maintenance)가 그렇게 활성화되지 못할 수 있다. 일반 소비자들이 구매한 제품들은 대체로 수명이 짧기 때문에, 소비자들이 추가 비용을 들여 제품을 관리하는 것에 소극적이다. 그러나 산업 부문에서 작동하는 기기를 보수하고 그 기기의 성능이 나빠질 때를 예측하는 일은 생산성 제고, 인력의 효율적 배치, 장기 자본 투자 차원에서 중요한 일이다. 기업 관리자들은 보유한 자산의 수명이 대체로 길어, 기계 손상을 방지하거나 최적의 성능을 유지하기 위해 센서와 네트워크에 투자하는 경우의 투자수익(ROI)을 확인할 수 있다. 에너지기업들의 최대 도전과제 중 하나는 그들 장비의 성능을 유지하는 일이다. 고가의 자산은 시간이 지나면서 노후화되는 것뿐만 아니라, 갈수록 늘어나는 기상이변에도 대응해야 한다. 사물인터넷을 통해 생성된 데이터를 분석하고 예측하여 발생 가능한 장비 문제를 사전에 파악하고, 예상하지 못했던 고장 및 사고를 피할 수 있다. 소프트웨어가 자동적이면서 지속적으로 어떤 부분에서 문제가 발생할 것이며, 그 문제의 원인이 무엇인지를 파악하게 됨으로써, 보다 생산적인 시스템을 갖출 수 있게 된다. 이러한 안전사고를 줄이면서 생산성을 높이기 위해 산업체는 사물 인터넷을 적극 활용하고 있다. 미국 유전사업 및 자원관리 서비스 기업인 슐룸베르거(Schlumberger)는 무인 해양 운송수단을 이용하여 바다 속 상태를 모니터링하고 있다. 이 장치는 연료나 사람 없이 파력을 통해 생산된 전기를 이용하여 해양 데이터를 수집하면서 1년 정도 바닷속을 탐사할 수 있다. 그리고 캐나다의 광업전문 업체인 리오틴토알칸(Rio Tinto)은 광업 생산성을 높이기 위해 보다 자동화된 장비를 도입하고 있다. 그리고 석유제품, 화학 등의 중화학 산업은 센서를 이용해 배관 등을 검사하여 직원들이 소음, 화학물질, 위험가스 등에 노출되는 것을 최소화하고자 하는 노력을 기울이고 있다. 이러한 산업체들은 원격 모니터링과 감지 기술을 이용하여 안전 관련 사고를 줄이면서, 생산성을 높이는 데 주력하고 있다. 이 밖에 고객경험(customer experience) 차별화나 지속가능성(sustainability) 제고, 자원활용의 투명성 향상도 사물인터넷 활용의 중요한 동기이다. 사물인터넷의 편익 중 대표적인 것은 생산성 향상이다. 일부 사례에서 원격점검, 제어와 첨단 자동화 기술을 통해 생산성이 올라갈수록 산업 전반적으로 사물인터넷 도입 동기는 더 빨라질 것이다. 그러나 이 과정에서 고용은 함께 증가하지 못하고 있다. 소프트웨어나 기계가 사람이 했던 일을 대신 하면서 필요한 인력의 수는 줄어들고 있다. 제러미 리프킨(Jeremy Rifkin)는 1995년 출간한 “노동의 종말(The End of Work)”에서 “우리 사회는 정교한 소프트웨어 기술을 통해 점점 더 노동자 없는 문명의 세상으로 나아갈 것이다”고 주장하였다. 그리고 그의 예언은 지금 현실로 나타나고 있다. 일례로 1997년과 2005년 사이 미국 제조업 산출량은 60%가 늘었지만, 비슷한 시기인 2000년과 2008년 동안 제조업 일자리는 30만 개가 줄어들었다. 이러한 현상은 제조업 생산성 향상으로 더 적은 노동자로 더 많은 산출량을 얻을 수 있었기 때문에 나타난 결과인데, 그 생산성 향상은 로봇, 컴퓨팅, 소프트웨어 등의 정보, 전자, 제어 기술에 바탕을 두고 있다.