과학과 기술 이야기

[대덕포럼] 에너지기술, 이제 스마트를 입자

럭키홍 2014. 2. 28. 17:14

[대덕포럼] 에너지기술, 이제 스마트를 입자

2014-02-25 19면기사 편집 2014-02-25 06:22:53

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태양열과 풍력, 지열. 화석연료 고갈에 따른 에너지 위기 해결을 위해 오래전부터 주목 받아온 신재생에너지 기술들이다. 하지만 이목을 집중시킨 만큼의 실효성이 있느냐는 물음에는 섣불리 대답하기 어렵다. 미래 에너지를 책임져 줄 것만 같던 청사진에 신재생에너지 기술의 현주소가 미치지 못하고 있기 때문이다. 우리는 여전히 일상에 필요한 에너지의 대부분을 석유와 가스 등 전통적인 화석에너지에 의존하고 있다.

신재생에너지기술을 활성화하기 위한 계책에는 무엇이 있을까? 국내 1차 에너지의 96%를 해외에 의존하고 있는 우리나라가 안정적인 에너지 수급 환경을 확보하기 위해서는 불필요한 에너지 사용을 자제하는 절약정책이 우선이다. 고효율 에너지 기기 개발 및 보급을 통해 에너지를 절감하기 위한 노력도 절실한 상황이다. 하지만 안타깝게도 절약정책 자체가 근본적인 해결책이 되기는 어려워 보인다.

우리는 가스레인지, 보일러 등 열사용 기기나 조명, 냉장고, TV, 에어컨 등 전기 기기를 늘 사용하면서도 이로 인한 에너지 손실이나 낭비 요인에 대해서는 둔감한 편이다. 에너지 부족의 심각성은 날로 높아지지만, 이에 대한 국민적 인식은 매우 떨어지고 있는 형국이다.

에너지 기기별 효율 향상을 통한 절감 효과도 크게 기대하기 힘든 상황이다. 지난 1990년대 초반 80%에 그쳤던 보일러 효율은 콘덴싱 기술의 개발로 불과 10여 년 만에 90% 내외로 약 10%나 높아졌다. 1 - 2% 효율을 높이기 위해서는 기술적으로 막대한 비용이 요구된다. 그러나 그에 따른 에너지절감 효과는 미미하다. 이제 우리는 보다 근본적인 대안 마련이 필요한 시점에 와 있다.

최근 전 세계적으로 주목을 받는 기술이 있다. 바로 '스마트 에너지 네트워크 기술'이다. '스마트 에너지 네트워크 기술'의 핵심은 운전특성이 서로 다른 기술의 상호 연결에 있다. 보일러와 열병합발전(steam supply and power generation), 히트펌프 기술과 같은 에너지효율기술, 태양열이나 태양광, 풍력발전과 같은 신재생에너지기술은 그동안 각기 다른 분야로 구분돼 각각의 기술이 하나의 단위로 치부돼 왔다.

이 같은 단위 기술 개념에서 탈피해 서로 다른 기술들을 연결함으로써 수요처의 열 또는 전력에너지 부하 변동에 최적으로 대응하는 에너지운용 시스템(Energy Management System) 구축이 '스마트 에너지 네트워크 기술'의 핵심이다.

이 기술의 가장 큰 특징은 단위 기기별 고효율화가 특징인 고전적인 에너지절감 플랫폼에서 벗어났다는 것이다. 먼저 에너지 사용 양상이 각기 다른 여러 건물 수요처들을 배관망으로 연결한다. 이 배관망을 통해 한 건물에서 사용하고 남은 에너지를 필요로 하는 다른 건물에 공급함으로써 불필요하게 버려지는 에너지를 최소화하게 된다.

이를 달성하기 위해서는 각 건물별로 필요한 에너지의 양과 생산 가능한 에너지의 양을 실시간으로 정확하게 모니터링 하는 기술과 각 건물별로 수집된 정보를 바탕으로 가장 효율적이고 값 싸게 필요한 에너지를 생산하고 공급할 수 있도록 하는 네트워크 구축 등이 반드시 필요하다. 이러한 기술들이 전제된다면 '스마트 에너지 네트워크 기술'은 에너지 효율 분야의 미래 성장 동력으로서 에너지 수요와 공급간 불균형을 효과적으로 해결해 줄 것으로 기대된다.

휴대전화와 정보통신기술(ICT) 기반 네트워크를 접목한 스마트폰은 불과 4 - 5년 만에 우리 생활 속에 파고 들어 혁신을 일으켰다. 에너지기술이 ICT와의 융합을 통해 '스마트 네트워크'를 입는다면 새로운 기술 가치를 창출할 수 있음은 물론 미래의 성장 동력이 될 수 있을 것이다. '스마트 에너지 네트워크 기술'이 가까운 미래에 우리 생활 속으로 파고 들어 스마트한 에너지 생활을 영위할 수 있는 편리함을 제공할 수 있기를 기대해 본다.

전원표 한국에너지기술硏 에너지효율연구 본부장