인간에게 에너지는 반드시 필요한 존재이지만 자원 고갈, 기후 변화, 에너지 수급 관리 등의 문제점을 안고 있다. 전력 수급 조절을 통한 지속 가능한 발전을 위해 대두된 에너지 신산업은 신기술이나 정보통신기술(ICT)를 접목해 새로운 형태의 비즈니스를 만들어 나가고 있다.
그렇다면 세계 에너지 신산업의 트렌드를 이루고 있는 기술은 무엇일까? 그 답은 △사물인터넷의 연결 △블록체인 결합 △인공지능 활용에 있다.
△사물인터넷의 연결: 전력 사용의 데이터화
사물인터넷(IoT)은 스마트 디바이스가 서로 커뮤니케이션을 통하여 직접 로컬 시스템을 관리하도록 만든다. 특히 IoE 기술은 스마트 홈 가전기기와 소규모 분산 전원 간 통합된 네트워크 구축을 만들어 낸다.
구체적으로 홈 에너지 관리시스템(HEMS)에서는 전력을 얼마나 사용하는지, 언제 사용하는지 등의 정보 데이터를 수집하고 소비 전력을 예측하여 클라우드에 정보를 송신한다. 또한 쌓인 정보를 다시 가정에서 받아 데이터 지표에 따라 전력을 가동하게 된다.
데이터가 축적되면 어떤 날씨에 특정 건물에서 어느 정도의 에너지가 필요한지 계산할 수 있고 전력의 소비량을 예측할 수 있으므로 에너지 소비를 효율적으로 관리할 수 있다.
슬로베니아의 재생 에너지 솔루션 기업인 로보티나에서 개발한 홈 에너지관리시스템(HEMS)는 오스트레일리아, 독일 등의 국가에서 사용중이며 이미 700곳 이상의 장소에 설치되어 세탁기, 온수보일러, 식기세척기 등에 접속된 디바이스를 관리하고 있다.
△인공지능(AI)의 역할: 솔루션 검출과 전기요금 절약
스마트그리드 플랫폼에 축적된 데이터는 인공지능에 의해서 분석된다. 현재 전력 상태를 온라인으로 체크하고 타임 테이블을 조절하여 전력 사용이 필요하지 않을 때와 전력 가격이 저렴할 때를 구분하여 사용하지 않는 가전기기의 전원을 끄고 전기요율이 낮은 시간대에 켜는 등 가정 내 전력 소비를 최적화한다.
1990년부터 에너지관리 분야 연구를 실행한 로보티나 그룹은 스마트그리드 플랫폼을 통해 전기에너지를 30% 절감할 수 있다고 분석한다. 주택에너지관리시스템인 HEMS 외에도 공장에너지관리시스템 FEMS, 빌딩에너지관리시스템 BEMS 등 인공지능 시스템은 사회의 전기 에너지를 효율적으로 관리한다.
인공지능의 역할이 중요한 이유는 분석하는 속도가 비교할 수 없도록 빨라지기 때문에 24시간 자동화, 제어 기술을 사용하더라도 소비 전력 절감에 훨씬 더 최적화를 시킬 수 있다. 이에 일본에서는 주택 에너지 관리 시스템(Home Energy Management System, HEMS)을 2030년까지 전 가정에 공급할 예정이며 호주, 독일 등 글로벌 에너지 기업들은 소규모 분산 전원에서 생산한 전력을 가상 발전소(Virtual Power Plant, VPP)에 수집해 전력 거래를 중개하는 서비스를 실증하는 사업을 활발하게 진행 중이다.
△블록체인: 일반 소비자를 에너지 주인공으로 만들어내다
전기 수요와 공급을 특정 기관에서 독점하고 조절하는 시대가 저물고 있다. 모두가 투명하게 전기의 사용 패턴, 요금 책정 과정을 볼 수 있어 불필요한 에너지 비용을 줄일 수 있는 더 발전된 형태의 차기 에너지 산업이 불꽃을 틔웠기 때문이다.
가정에서, 기업에서, 커뮤니티 단위로 누구나 에너지의 사용량 정보에 대한 접근이 자유롭다면 에너지 낭비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 환경과 공존할 수 있는 지속가능한 발전이 가능해진다.
스마트그리드 플랫폼은 전력 소비 최적화 뿐만 아니라 블록체인 시스템을 통해 전력 공동 구매나 거래를 가능하도록 한다. 개별 가정에서 수집한 전력 사용 데이터를 전력 공급망에 전달하여 지역 내 에너지 수급 최적화에도 활용된다.
블록체인은 중앙 서버 없이 사용자 간 전력을 실시간으로 교환, 구매를 하기 때문에 신속하게 필요한 에너지를 저렴하게 구입할 수 있고 따로 서버에 저장되지 않아 보안에도 탁월하다. 특히 IoE 네트워크 구축이 고도화되면 데이터 보안의 취약성이 높아지기 때문에 반드시 블록체인 기술을 활용해야 한다.
한 예시로 스마트 솔루션을 개발하는 로보티나 그룹은 블록체인 기술을 적극 활용할 수 있는 Robotina Utility Token인 ROX를 만들어 냈다. 이는 플랫폼 내 모든 거래에 사용할 수 있는 토큰으로 그룹 구매, 집계 데이터 판매, 클라우드 파이낸싱 및 하드웨어 구매 제안 등에 쓰인다.
전력의 분권화로 에너지를 필요에 따라 자유자재로 구매하고 사용할 수 있게 된 일반 소비자들은 ROX와 같은 토큰으로 스마트 그리드 플랫폼에서 에너지 효율을 높이게 되는 한편 가정, 기업, 커뮤니티가 서로 협력하고 전력 거래량이 성장할수록 토큰의 수요도 증가할 것으로 예상된다.
장기적으로는 마치 우버가 택시를 소유하지 않고도 세계 최대 택시 회사를 만들어낸 것처럼 전력 발전소 없이 세계인이 거래할 수 있는 가장 큰 가상의 발전소가 에너지 관리 시스템을 움직일 수도 있다.
세계 블록체인 기반 에너지 시장 규모는 지난해 3억 9000만 달러에서 2023년 71억 1000만 달러로 성장이 예상되고 있으며 세계 곳곳에서 대기업과 스타트업이 합작한 형태의 비즈니스 모델이 나타나 더 이상 ‘에너지 절약’이 아니라 ‘에너지 수급’에 초점을 맞추는 시대가 도래하리라는 기대가 모아지고 있다.
이병학 빅데이터뉴스 기자 news@thebigdata.co.kr
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