가정·공장·건물마다 '스마트 미터' 설치 / ICT 접목 에너지 생산·사용량 통합 관리

세계의 도시들이 보다 매력적인 도시가 되기 위해 스마트 시티(smart city)를 지향하고 있다.

스마트 그리드 기술을 보급하고 활용하는 일 만으로는 충분하지 않다. 도시들은 그들의 거주민들과 지역 사업체들을 지진, 쓰나미, 허리케인, 원자로 노심용해 등의 대형 리스크에서 안전하게 보호하기 위한 노력을 확대하고 있다.

도시에 사는 인구들이 점차적으로 늘어나고 있는 가운데 대도시들은 에너지 소비에서 수송에 이르는 모든 분야에 걸쳐 효율성과 수익성을 향상시킬 수 있는 대안을 개발하기 시작해야 한다.

도시들은 현재 건물의 에너지 효율 향상, 상세 물 점검 시스템, 운송관리시스템 효율성 제고, 스마트 그리드 확대 등을 적극적으로 추진하고 있다.

스마트 시티에서 커다란 행보를 보이고 있는 주요 도시 중 하나는 미국 캘리포니아 주의 샌디에이고(San Diego)다. 이 도시는 전력 소비자들에게 어떻게 그들의 에너지 사용을 모니터링하는지를 교육하는데 초점을 맞추고 있다. 그리고 2020년까지 재생에너지 비중 목표를 33%까지 올리겠다는 캘리포니아 주의 정책목표를 지원하고 있고, 전력망을 양방향 통신 네트워크로 자동화하는데 노력하고 있다. Smart City San Diego 이니셔티브가 추진 중인데 이 이니셔티브는 San Diego Zoo(샌디에이고 동물원)에서 태양광-전동차 프로젝트를 통해 본격적 궤도에 올라와 있다. 이 동물원은 90kW의 태양광 시스템으로 직접 5대의 전동차를 충전할 수 있고, 100kWh의 에너지 저장시스템을 이용해 태양광 전기를 저장해 놓을 수 있다. 이 프로젝트를 통해 줄일 수 있는 탄소배출량은 59가구에 에너지를 공급할 때 발생하는 탄소배출량에 상당한다.

캘리포니아 주에 있는 한 가정의 전기사용량이 표시된 그래프가 컴퓨터 화면에 나타난다. 전력을 공급하는 비영리 기구인 SMUD의 한 직원이 컴퓨터로 이 가정의 가전제품의 전원을 끈다. 가전제품이 꺼지자 이 가정의 전력 사용량 그래프가 내려온다. 이 가정에는 아무도 없다. 가정 내 가전제품들이 SMUD의 중앙통제장치와 무선으로 연결되어 있는 것이다.

미국의 스마트 시티 정책은 에너지 분야에 집중돼 있다. 2003년 8월 미국 북동부에 대규모 정전 사태가 발생하면서 5500만 명이 큰 피해를 겪었기 때문이다. 미국 동부의 캘리포니아 주는 정전사태를 막기 위해 최신 ICT(정보통신기술)가 집적된 ‘스마트 그리드(지능형 전력망)’를 통해 에너지 생산 및 사용량을 통합적으로 관리하고 있다.

캘리포니아 주도인 세크라멘토에 있는 캘리포니아 에너지위원회는 2007년부터 스마트 그리드를 실질적으로 구축하기 시작했다. 캘리포니아의 에너지정책은 대형 발전소에서 대규모로 전기를 일방적으로 공급하는 방식에서, 가정의 태양열발전 등 소규모의 동시다발적 발전 방식으로 전환되고 있다.

수십만 개 시설에서 만들어지는 소규모 신재생에너지와 대규모 발전기에서 생산된 에너지를 실시간 변하는 사용량에 맞춰 통합 관리하기 위해서는 스마트 그리드 네트워크 시스템이 필수적이다. 캘리포니아의 신재생에너지는 2008년 전체 전력생산량의 11%에서 2013년 두 배인 20%를 넘어섰다.

캘니포니아 에너지위원회 마이클 그래블리 연구개발 담당자는 “스마트 그리드를 통해 전기를 효율적으로 생산할 수 있지만 더 중요한 것은 소비자들이 전력을 사용하는데 보다 더 스마트하게(똑똑하게) 결정할 수 있도록 돕는 것”이라고 말했다.

한국도 전기료에 대한 가격 차별화 정책이 시작됐지만, 미국은 예전부터 시간대 등에 따라 전기가격 체계가 상당히 복잡하다. 가정에서 얻는 에너지 사용 데이터를 분석해 전기료를 절약할 수 있는 방법을 제공한다. 결과적으로 에너지를 절약하게 되는 것이다.

가정과 공장, 건물마다 설치된 스마트 미터라는 기계가 이러한 서비스의 핵심이다. 현재 캘리포니아 주의 건물 80%에 스마트 미터가 설치되어 있다. SMUD 돈 잡콥스 전문기술 응용분야 부서장은 “집집마다 스마트 미터들이 서로 커뮤니케이션해서 SMUD의 중앙장치에 데이터가 모인다”며 “스마트 미터 설치로 집집마다 일일이 전기사용량을 점검하던 검침원이 사라져 회사 입장에서도 인건비를 줄이고 있다”고 말했다.

△스마트 그리드란?

‘발전-송전·배전-판매’ 등으로 이뤄진 기존의 단방향 전력망에 정보기술을 접목해 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 ‘지능형 전력망’이다.

■ SMUD社 돈 잡콥스 전문기술 응용분야 부서장 "모든가정 전력 원격 조정, 사용량 실시간 볼 수 있어"

돈 잡콥스 SMUD사 부서장은 모든 전력은 중앙 통제장치에서 제어하는 것이 아니라 일반 가정에서 조정이 이뤄지는 것이 바로 스마트 시티로 가는 첫 발걸음이라고 했다.

돈 잡콥스 SMUD사 부서장은 “고객이 로그인하면 실시간으로 전력사용량과 이전 사용량 등을 볼 수 있다. 스마트 미터에 각 가전제품이 무선으로 연결되어 있어 10초마다 전력사용량을 소비자가 볼 수 있도록 무선 디스플레이 장치를 설치해준다”고 설명했다.

이어 “스마트 미터를 설치할 때 SMUD사가 가정의 전력을 조정할 수 있도록 세팅한다. 스머드가 사용량에 따라 집의 에어컨, 히터 등 전력을 차단하거나 켤 수 있다. 미리 세팅된 전력소비가격에 따라 중앙에서 조정하는 것이다”고 밝혔다.

또한 “우리가 무작정 고객의 데이터를 수집해오는 것이 아니라, 실치 시 충분한 사전설명을 하기 때문에 지금까지 부정적인 반응은 크게 없었다”고 발전 가능성을 시사했다.

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