ICT 융복합 기술을 활용한 에너지관리시스템(EMS)의 기술 트렌드, 비즈니스 모델 및 보급 확산을 위한 정책적 과제 doc_id PCY_201610210319488591_4

일본은 공장･사업장 등이 첨단적인 에너지절약 설비･시스템 도입으로 에너지절약 효과･전력피크 감축 효과, 비용 대비 효과 및 기술의 첨단성을 바탕으로 정책적 의의가 높은 것으로 인정받는 에너지 사용합리화 사업에 대해 국고 보조금을 지원하고 있다. 설치 보조금 지원 대상 BEMS의 기능 요건을 규정하고 있다. 이 기능 요건은 에너지관리사업자의 센터 거점에서 복수의 도입 거점(건물)의 에너지관리를 실시하는 경우를 대상으로 하고 있다. 도입 거점 측의 기능으로 ① 에너지 계측과 시각화, ② 접속기기 제어, ③ 수요 제어 등이 요구된다. 또한, 에너지관리사업자 센터시스템의 기능으로 ① 시각화, ② 수요(Demand) 제어 기능, ③ 데이터 보존관리 기능 등을 필수 요건으로 규정하고 있다. 이외에 외부와의 접속의 연계로, 스마트 미터 등과의 연계를 요건으로 하고 있다. 히타치 그룹은 이전부터 빌딩, 공장, 점포 등의 에너지 절약을 지원하는 EMS 솔루션을 제공하여 왔다. 이를 바탕으로 새로운 통합 에너지･설비관리서비스(EMilia)를 내놓았다. EMilia의 가장 큰 특징은 업종이나 규모를 불문하고 복수 거점의 에너지를 통합적으로 관리할 수 있다는 점이다. EMilia라는 각각의 경우별로 대응 가능할 뿐만 아니라, 다양한 용도의 사업소를 가지고 있는 기업이라도 일괄해서 여러거점 관리가 가능하다. 지금까지 대부분의 EMS 제품은 특정 업종, 규모, 대상 설비를 한정하여 에너지를 관리하는 것이 대부분이었다. 이에 따라 고객은 용도에 따라 여러 제품을 도입하여 운용해야 했다. 이번에 개발된 EMilia는 복수 거점에 분산되어 있는 다양한 시설･설비･기기의 에너지 정보와 설비 정보를 1개의 EMS에서 통합 관리할 수 있다. EMilia는 1개의 기기나 사무실과 같은 소규모 관리에서 최대 3만 거점, 최대 5만거점 설비까지 에너지 정보나 설비 정보를 관리할 수 있어 대규모 관리 및 대응이 가능하다. 또한 공장 등에서 그동안 개별적으로 관리된 에너지 공급설비와 사용 설비를 통합 관리할 수 있어 에너지수급의 균형 개선과 설비교체 시기의 예측으로 설비계획을 보다 효과적으로 수행할 수 있다. 후지전기는 2014년 10월 설비의 라이프 사이클 관리를 통합적으로 지원하는 “통합 클라우드서비스”를 개발하여 발표했다. 적용 대상 분야는 공장, 빌딩, 데이터 센터, 아파트, 점포, 물류센터 등 각 분야에 적합한 서비스 메뉴를 제공하고 있다. 후지전기는 2015년도부터 우선적으로 국내에 보급하고 이 후 해외까지 적용할 예정이다. 후지전기는 서비스를 통한 신규도입/운용, 유지 보수 지원/개선･개량･갱신 등의 설비 라이프 사이클 지원사업으로 2018년까지 500억 엔의 매출을 목표로 하고 있다. 이번에 개발된 통합 클라우드 서비스는 후지전기의 강점인 센싱 기술, 에너지절약 네트워크 기술, 수요예측 기술, 품질관리 분석기술, 설비열화 진단기술 등을 바탕으로 하고 있다. 에너지사용 모니터링과 제어기능을 가지고 있는 기존 에너지관리시스템(EMS)에 새로이 설비의 가동감시와 유지보수지원 기능(서비스)을 추가하여 통합 클라우드 기반으로 일체화했다. 후지전기는 IoT, M2M을 확대 적용하고 통합 클라우드 기반과 에너지와 환경 분야 센서와의 조합으로 종합설비관리 서비스를 제공하고 있다. 에너지 데이터와 설비 가동 데이터를 통합 관리하는 서비스 플랫폼에 사용자 외에 설비 업체와 분석･컨설팅 회사 등에도 액세스 권한을 주는 것이 가능하다. 따라서 고객이 접근을 허용하면 설비 업체, 분석･컨설팅 업체들도 온라인에서 실시간으로 에너지 데이터와 설비 가동상황을 공유할 수 있다. 이들 외부 전문업체가 가시화된 데이터의 활용으로 지원을 할 수 있도록 함으로써 보다 정밀한 에너지절약 대책, 설비 유지관리 계획이 기대된다. 또한 클라우드 서비스에는 대량의 다양한 데이터가 축적되기 때문에 그 데이터를 해석함으로써 과거 알지 못한 문제와 해결책을 찾는 데도 기여할 것으로 예상된다. 또한 EMilia의 FEMS 기능은 생산관리 시스템의 생산계획과 연동하여 생산시간 변경(시프트)에 의한 피크 에너지를 시뮬레이션으로 에너지사용의 평준화 가이드라인을 제공하고 있다(옵션). 이처럼 환경관리 및 설비 대장 관리 등 다른 서비스와도 연계하여 활용함으로써 새로운 부가가치 창출도 가능하다. 구체적 시책으로 빅 데이터를 활용한 비즈니스 모델 창출을 위해 벤처･대기업을 포함한 산학정 연계에 의한 추진 체제의 구축, 인재 확보･육성, 사이버 보안 기반강화, 공통 기반기술인 IoT･빅 데이터･AI에 관한 기술 개발과 필요한 제도 정비 등을 꾸준히 추진해 나갈 계획이다. 상기 시책 중 IT를 활용한 산업 경쟁력 강화는 국내외의 비즈니스 모델과 기술 혁신을 바탕으로 하고 있다. 구체적으로 실현하기 위해 벤처기업과 대기업 등을 포함 산학정 연계에 의한 추진 체제로 “CPS추진 협의회(가칭)”가 2015년에 설립될 예정이다. 동 협의회에서는 빅데이터를 활용한 새로운 비즈니스 모델 창출 등을 위해 기업 간 데이터 연계･공유를 촉진하기 위한 표준계약 모델을 만들 예정이다. 나아가서 빅 데이터를 활용한 비즈니스 모델 관련 국제 표준화를 추진할 예정이다. 또한, 대기업과 벤처기업의 매칭을 실시하고, 데이터를 중심으로 한 국내외 비즈니스 모델의 변화에 대한 최신 상황의 조사 분석 등에 관련된 핵심 기능(일본판 ACATECH)의 확립 등을 추진하고 있다. 보급 확산을 위해서는 뿌리산업/산업단지 등 선택과 집중을 통한 전략적 보급, 클라우드 EMS 및 공동 에너지 설비 구축 및 활용, Auto-DR서비스 솔루션 적용 스마트그리드 연계 등이 요구된다. 우선 선택과 집중을 통한 전략적 보급을 추진해야 한다. EMS의 잠재수요 및 보급 사업의 효율화를 위하여 사전 진단을 시행하고, 뿌리산업 등 에너지 절감효과가 큰 업종 또는 다수 기업이 집적해 있는 산단을 중심으로 보급한다. 에너지 절감효과가 큰 뿌리산업(고령 주물 산업단지 등)을 중심으로 사업을 진행하고, 신규조성 산단 및 노후 산단의 혁신 리모델링 사업을 우선 대상으로 분류하여 보급하는 방안도 고려될 수 있다. 이를 위해서는 에너지 진단과 연계 또는 사전진단을 통해 EMS 잠재수요를 파악할 필요가 있다. 사물인터넷과 에너지관리시스템과 관련한 해외 주요국 사례 검토와 더불어 본 연구에서는 기존 문헌들에 나타난 ICT 융복합 기술의 확산을 저해하는 요인들에 대해 검토하였다. 여기에 따르면 (i) 높은 초기 투자비용과 금융 제약, (ii) 수용가의 위험기피적인 성향과 내부 혁신 유인 부족, (iii) 제도적 불확실성, (iv) 기술 인프라 및 표준화의 어려움, (v) 정보 보안, (vi) 낮은 대중 인지도 등이 대표적인 장애요인으로 나타났다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 본 연구에서는 ICT 융복합 에너지 수요관리 기술의 보급 확산을 위한 정책적 시사점을 제시하면 다음과 같다. 첫째, 정부의 적극적인 재정 보조금 정책을 통해 ICT 융복합 기술 도입에 따른 높은 초기 투자비 부담을 덜어줄 필요가 있다. 현재 우리나라 정부도 에너지관리시스템 설치에 대해 일정 부분 재정 지원을 해주고는 있으나 대부분 융자 중심의 지원인 관계로 보급이 더딘 편이다. 이에 반해 일본의 경우 연간 100만 엔에서 최대 50억 엔까지 설치 보조금을 지급하고 있으며 독일의 경우에도 최대 2만 유로의 지원금을 지급하고 있는 것으로 나타났다. 아울러 중소기업 및 중소규모건물에도 도입할 수 있는 경제형 EMS를 개발 보급할 필요가 있다. 제품 간 상호호환성을 확보하는 것도 선결해야 할 과제이다. 예를들어 공장자동화 솔루션의 경우 공급업체와 기기 간 상호 호환이 되지 않아 설치투자 비용을 과도하게 상승시키는 요인으로 작용하고 있다. 따라서 기술 발전 및 보급 확산 초기 단계에는 정부가 에너지 분야 융복합 ICT 기술 간 상호호환성을 확보할 수 있도록 유도해 나가는 것이 바람직할 것으로 보인다. 이와 더불어 ICT 융복합 에너지 수요관리기술 숙련 인력이 매우 부족한 실정이므로 ICT 기반 에너지 융복합 전문가 육성과 중소기업 에너지 진단 및 컨설팅/유지관리 지원 서비스 전문 인력의 육성에도 힘을 기울여야 할 것이다. 넷째, ICT 융복합 기술이 발전하고 관련 기술을 활용하여 새로운 비즈니스 모델을 창출할 수 있는 제도적 틀을 마련하는 것도 중요하다. IoT･EMS와 같은 ICT 융복합 에너지 수요관리 기술이 본격적으로 확산되기 위해서는 이러한 기술을 통해 수용가들이 경제적 편익을 얻을 뿐만 아니라 신규 사업자들이 그러한 기술을 활용하여 새로운 비즈니스 기회를 포착해내는 토양을 만들어 주는 것이 중요하다. 그러나 현재 우리나라의 에너지 시장은 사실상 공기업이 독점하고 있는 구조로서 신규 사업자가 시장에 진입하여 에너지 공기업과 공정하게 경쟁할 수 있도록 하는 제도적 여건이 미흡한 편이다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 본 연구에서는 ICT 융복합 에너지수요관리기술의 보급 확산을 위한 몇 가지 정책적 시사점을 제시하였다. 첫째, 정부의 적극적인 재정 보조금 정책을 통해 ICT 융복합 기술도입에 따른 높은 초기 투자비 부담을 덜어줄 필요가 있다. 현재 우리나라 정부도 에너지관리시스템 설치에 대해 일정 부분 재정 지원을 해주고는 있으나 대부분 융자 중심의 지원인 관계로 보급이 더딘 편이다. 이에 반해 일본의 경우 연간 100만 엔에서 최대 50억 엔까지 설치 보조금을 지급하고 있으며 독일의 경우에도 최대 2만 유로의 지원금을 지급하고 있는 것으로 나타났다. 아울러 중소기업 및 중소규모건물에도 도입할 수 있는 경제형 EMS를 개발･보급할 필요가 있다. 단기 성과도출이 가능한 “에너지 다소비 설비+EMS” 패키지 보급 방식도 고려해봄 직하다. 복잡한 기능을 제거하고 필수 기능만 탑재, MES(생산관리시스템) 등 스마트공장 핵심 SW와 통합한 중소기업 보급형 FEMS 모듈 등 중소기업도 쉽게 도입할 수 있는 경제형 FEMS시스템을 개발하여 보급하는 방안을 검토해볼 필요가 있다. 최근 우리나라의 에너지 정책 환경은 과거와 매우 다른 양상으로 전개되고 있다. 일본 후쿠시마 원전 사고와 원전을 둘러싼 납품비리 등으로 인해 국민들의 원전에 대한 수용성이 급격히 저하되었다. 또한 밀양 송전탑 건설을 둘러싼 갈등에서 드러났듯이 국민들의 환경에 대한 인식이 강화되면서 과거와 같이 정부 주도의 대규모 에너지 공급설비 건설이 앞으로도 용이치 않을 것으로 전망된다. 이처럼 에너지를 둘러싼 정책 환경은 과거와 같이 에너지 수급의 안정성 확보뿐만 아니라 에너지 공급의 안전성과 친환경성이라는 다원적인 가치를 동시에 담아내야 하는 상황으로 급변하고 있다. 정부 또한 이러한 정책 환경의 변화를 인식하고 2014년 1월에 발표한 제2차 에너지기본계획에서 ‘수요관리 중심의 정책 전환’과 ‘분산형 전원의 확충’을 핵심 과제로 천명하였다.