미국의 시사 잡지 ‘타임’은 불, 석유, 원자력, 신재생에너지에 이어 ‘에너지 절약’을 제5의 에너지로 꼽은 바 있다. 에너지 자원 고갈로 공급이 수요를 따라가지 못하는 상황에서 그만큼 에너지 절약이 중요하다는 의미이다.
여름철 전력 위기를 맞고 있는 요즘 ‘에너지관리시스템(EMS, Energy Management System)이 주목을 받고 있다. 최근 박근혜 대통령이 과학기술과 IT기술을 에너지 분야에 활용한 대표적 사례로 EMS를 언급한 것.
EMS는 에너지관리 소프트웨어와 유·무선 통신기술, 데이터 수집 및 모니터링 기술, 설비제어기술 등을 이용해 실시간으로 에너지 이용 상황을 모니터링하고 제어하는 에너지 절감 종합 솔루션을 의미한다. EMS는 적용되는 장소에 따라 크게 건물 에너지관리시스템(BEMS)과 공장(FEMS), 가정(HEMS)으로 구분된다.
경기도 판교에 소재하고 있는 SK케미칼의 연구소인 에코랩은 건물 1층에 인공폭포를 설치해 냉·난방 및 가습 효과를 극대화했으며 건물 외벽의 베란다에 나무를 심어 벽면 냉·난방 효과를 거두고 있다. 그밖에도 건물 외부의 태양광 시스템, 지열을 활용한 냉·난방 시스템, 상하부 온도차를 이용한 공기 제어시스템 등 100여 개 이상의 친환경 기술을 적용해 연간 40%의 에너지를 절감하고 있다.
지난달 말 서울시에서는 에너지 소비가 급증하는 여름철을 앞두고 대학, 병원, 호텔, 백화점, 대기업 등 5개 분야별 에너지 다소비 건물 100개소에 대한 에너지 소비 성적표를 공개했다. 그 결과 서울 소재 54개 대학의 39%인 21개 대학이 에너지 다소비 건물에 포함될 정도로 타 업종에 비해 에너지 소비가 많은 것으로 드러났다.
이는 대학의 경우 전력 사용에 있어 교육용으로 분류돼 일반 건물에 공급되는 전력비보다 약 22% 저렴하게 공급되고 있는 상황도 어느 정도 작용하기 때문인 것으로 분석된다. 그런데 BEMS를 도입한 고려대의 경우 전력소비량 3.6%를 감축해 연간 6억9천만원의 에너지 비용을 줄여 대학 캠퍼스 에너지 관리의 모범이 되었다고 서울시는 밝혔다.
서울시는 지난해 에너지를 절감한 기록이 높은 대형건물 19곳을 선정해 총 1억4천500만원의 인센티브를 지급하기도 했다. 


생산공정별 특성을 살리는 FEMS



BEMS가 빌딩과 병원, 호텔 등에 적용되며 냉난방 및 온수, 조명 등 주 에너지 소비 발생 부분의 효율화에 특화됐다면, 공장에 도입되는 FEMS는 각 사업체별 생산공정을 면밀히 분석해 해당 업무에 맞는 맞춤형 처방을 내린다는 것이 특징이다.
예를 들면 간장이나 고추장을 생산하는 발효식품회사의 경우 각 공정에 보일러가 많이 활용되므로 보일러 운영 기반의 솔루션을 개발하는 것이 좋다. 따라서 효율이 높은 보일러 시스템을 새롭게 도입하고 각 공정별 온도 및 압력, 가스량, 전력량 등 각종 에너지 사용 관련 데이터를 실시간으로 분석해 생산 효율과 에너지 절감이 가능한 운영시스템을 개발하면 최적의 효율성을 구현할 수 있다.
최근 SK텔레콤은 공장 및 산업체의 특성에 맞게 새롭게 개발한 FEMS 서비스를 샘표식품 및 코스모화학 등에 공급하는 계약을 체결했다. 공장 및 산업체는 국내 전체 건물 에너지 사용량의 약 60%를 차지하는 대표적 전력 사용처인만큼 SK텔레콤은 FEMS 사업 본격화를 통해 전력 대란이라고 일컫는 최근의 위기 상황 극복과 함께 고유가 시대 산업 경쟁력 강화에 효율적으로 대처한다는 계획을 세워놓고 있다.
또 내년부터는 중국 및 동남아, 중동 등 해외 시장에의 진출도 적극적으로 추진해 FEMS를 새로운 창조경제 사례로 만들어나갈 계획이라고 밝혔다.
가정을 대상으로 하는 HEMS는 공동주택인 아파트에 도입되는 사례를 들 수 있다. 대림산업에서 최근 개발한 HEMS는 입주 세대가 각자의 라이프스타일에 맞는 최적의 에너지 소비를 할 수 있도록 세대별로 맞춤형 가이드를 제시해주는 국내 최초의 쌍방향 HEMS이다.
따라서 집 밖에서도 스마트폰이나 인터넷을 이용해 가스밸브 차단, 거실조명 전원 및 난방 전원을 작동할 수 있다. 대림산업은 이 시스템을 최근에 분양 중인 천안의 한 아파트 단지에 도입할 계획이라고 밝혔다.
일본의 경우 정부와 전기 및 주택, 전력 업계 등의 대형회사들이 앞장서서 HEMS 규격 통일 작업을 벌이고 있다. 전력공급자와 소비자가 실시간으로 정보를 주고받는 스마트 미터와 HEMS의 규격을 통일하면 소비자가 마음대로 전기 공급을 통제할 수도 있다.
예를 들어 지난달보다 3% 절약이라는 절전 목표를 설정해두면 HEMS가 스스로 가전제품 중 중요도가 떨어지는 것부터 전기공급을 차단해 에너지를 절약하게 되는 것. 일본은 2016년까지 기존의 전기계량기 중 80%를 스마트 미터로 교체할 계획이다.


대륙 간의 에너지 관리 시스템 개념 제시



국가 간 혹은 대륙 간의 에너지 관리 시스템인 ‘CEMS’의 개념을 제시하고 있는 이도 있다. 영국 캠브리지 대학 교수이자 에너지정책연구그룹을 이끌고 있는 데이비드 뉴베리 회장이 바로 그 주인공.
예를 들면 프랑스의 원자력, 독일의 태양광, 북유럽의 풍력 등 유럽 국가마다 다른 주력 에너지원을 서로 연결하면 윈-윈 효과를 거둘 수 있다. 신재생에너지의 경우 자연상황에 따라 수급이 불확실하다는 것이 단점인데, CEMS로 연결될 경우 규모의 경제를 통해 경쟁력을 확보할 수 있게 된다.
최근에는 수천 킬로미터를 연결할 수 있는 송전기술이 보급되고 있으므로 기술적으로도 충분히 실현가능하다는 게 뉴베리 회장의 주장이다.
한편, 산업통상자원부는 앞으로 투자 여력이 있는 대기업뿐만 아니라 중소기업들도 EMS를 도입할 수 있도록 각종 금융 및 세제상 인센티브 등을 제공하고 공공기관 및 에너지 다소비 사업장들에 대해서는 EMS 설치를 적극 독력하는 방안을 강구하겠다고 밝혔다. 산업부는 EMS 활성화 방안이 포함된 ‘과학기술과 IT를 활용한 전기 절약 방안’을 마련해 6월 말에 발표할 계획이다.
관련 업계에서는 IT를 활용한 에너지 효율화의 세계 시장 규모가 연평균 14%씩 성장해 2020년에는 1천500억 달러에 이를 것으로 전망하고 있다.