[유성민]스마트전기, 전기의 낭비를 줄이다

일상생활 속에 낭비하고 있는 전기량은 얼마나 될까? 쓰지 않는 에어컨, 전열, PC 등등 많은 기기들에서 전력이 사용되지 않은체 낭비되고 있다. 만일 쓸데없이 불필요하게 낭비되는 에너지를 줄이면 얼마만큼의 에너지를 줄일 수 있을까? 사용환경, 문화, 종교, 삶의 패턴 등에 따라 에너지 낭비량이 다르지만 Darby Sarah 연구결과에 따르면 기존전기사용량에서 약 10~15% 정도 줄일 수 있다고 한다.

스마트시대에 살고 있는 지금, IoT 기술을 활용하여 좀 더 낭비되는 전기를 줄이고 효율적 전기를 사용할 수 없을까? 이 물음에 대한 나의 대답은 'Yes' 이다.

IoT 기술을 적용하여 에너지의 낭비를 줄이는 기술을 에너지관리시스템 (EMS - Energy Management System)라 한다. 에너지관리시스템 기술에는 전력 실시간 사용현황, 전력 사용량 분석 그리고 전력 사용최적화 기능들이 있다.

◆스마트미터기, 실시간전력 측정장치

스마트미터기는 에너지관리시스템 기술의 일부 구현 기술 중 하나이다. 스마트미터기는 분전반 및 배전반에 설치되어 에너지 사용량을 측정하는 기기이다. 스마트미터기는 전력사용량 뿐만 아니라 전력요금을 측정한다. 그리고 측정한 전력정보 (사용량 및 요금)를 스마트디스플레이로 실시간으로 알려준다. 그래서 사용자은 스마트미터기로부터 전송된 전력요금을 스마트디스플레이에서 실시간으로 전력정보들을 확인 할 수 있다.

스마트미터기의 활용으로 에너지 절감량에 대한 연구들이 많이 있다. 그중 대표적으로 Darby Sarah는 2006년 옥스퍼드 학위논문에서 에너지 사용량의 정보 인지하는 것만으로도 5~10% 에너지를 절감할 수 있다고 발표 하였다. 특히 에너지의 정보사용량의 지식 습득으로 에너지 절감효과를, 유저피드백 효과라고 했다.

기존 스마트미터기는 전력정보를 실시간으로 전송하여 스마트디스플레이로 사용자에게 알려주는 기능만 하였다. 그러나 점점 IT 기술이 발전하면서 스마트폰과 연동하여 스마트폰에서도 전력정보를 실시간으로 제공도 가능하게 됐다. 이외에도 일일 전력사용량에서 일정수준을 사용하면 알람하는 등의 기능들이 스마트미터기에 적용되고 있다.

특히 과거에는 전력정보만을 알려주는 스마트미터기기에 통계분석기술들을 적용하여 전력정보 서비스도 이용이 가능하여, 에너지관리시스템과 차별점이 점점 사라지고 있다.

◆에너지관리시스템

스마트미터기의 상위단계인 에너지관리시스템은, 스마트미터기로 오는 전력정보들을 분석하여 사용자에게 정보를 제공하거나 스스로 전력소비를 위해 최적화 기술을 제공한다. 건물의 대상에 따라 일반가정일 경우 HEMS (Home Energy Management System) 그리고 BEMS (Building Energy Management System)로 구분 할 수 있다.

스마트미터기의 상위단계인 에너지관리시스템은, 스마트미터기로 오는 전력정보들을 분석하여 사용자에게 정보를 제공하거나 스스로 전력소비를 위해 최적화 기술을 제공한다. 건물의 대상에 따라 일반가정일 경우 HEMS (Home Energy Management System) 그리고 BEMS (Building Energy Management System)로 구분 할 수 있다.

앞서 언급하였듯이 스마트미터기에서도 에너지 분석 기술을 제공하여 에너지관리시스템과의 경계가 허물어지고 있다. 그러나 아직까지 스마트미터기에서는 에너지관리시스템 만큼의 분석서비스 제공에 한계가 있어 이 두 기술은 분명하게 구분된다.

◆빅데이터+인공지능+에너지관리시스템 = 에너지최적화 기술

최근 빅데이터 화두와 함께 에너지최적화 기술이 각광받고 있다. 빅데이터 기술로 인해 에너지 분석의 정확성이 높아지면서 에너지 사용패턴 예측, 에너지 낭비되는 곳 등을 정확하게 파악 할 수 있다. 특히 날씨, 조도, 온도 등 다양한 환경정보들을 함께 고려하여 건물의 부분별로 에너지 사용량에 예측이 가능하다.

이에 따라 에너지최적화 기술이 가능할 것으로 보인다. 특히 기존과 같이 에너지 분석 서비스 제공만이 아니라 에너지 분석기술을 기반으로 건물 스스로 에너지 사용량을 최적화 시키는 기술이 등장 할 것으로 전망된다.

이미 여러 기업(국내의 경우 통신사)에서 에너지최적화 기술이 연구 중에 있다. 앞으로 가까운 에너지최적화 기술을 적용한 건물들을 볼지도 모르겠다. 그리고 에너지 낭비가 최소화 되어 간접적으로 경제적 이득은 물론 에너지 자원사용 최소화로 이산화탄소 절감에 큰 기여를 할 것이다.

유성민

ICT 융합기술 및 보안솔루션 분야를 연구하고 있다. 현재 보안솔루션 회사에서 기획 및 해외사업 업무를 담당하고 있다. 블로그(http://blog.naver.com/dracon123)에서도 열정적으로 활동하고 있으며 IT 칼럼리스트로서 다양한 IT 칼럼들을 연재하고 있다.