에너지수입 94%, 세계 9위의 에너지 다소비국가인 우리나라는 총 에너지사용량이 2000년에서 2010년 기간에 연 3.2%씩, 2010년에서 2016년 기간에는 연 1.9%씩 증가하였다. 일본은 철저한 에너지절약과 지속적인 효율향상 노력을 통해 2016년 총 에너지사용량을 2010년 대비 8.9%나 줄였다.
우리도 지난 15년 동안에 에너지절약 활동이나 효율개선을 통해 전기 수요를 13.1% 감소시켰다. 한등 끄기 운동부터 시작해 불필요한 간판 및 유흥업소 조명 제한 등의 단순 에너지 절약활동을 실시하여 석유위기를 넘겼다.
90년대에는 에너지관리기준, 에너지 다소비사업장 5개년계획, 자발적 협약제도 등을 통해 체계적으로 에너지절약을 추진하기 시작했다. 에너지관리 인프라 구축을 위한 에너지경영시스템, 에너지사용기기에 대한 에너지 라벨링, 차량과 타이어 에너지효율, 건축물 에너지효율등급제도 등 다양한 에너지효율 시책을 추진해 나름대로 성과를 거두고 있다.
최근에는 정보통신기술(ICT)을 활용한 스마트 에너지관리기기를 적용해 보다 편의적이고 상호 소통적인 에너지관리를 실시하고 있다. AI, IoT 등을 활용하여 단순 ON-OFF방식이 아닌 통합시스템으로 에너지 효율화를 추진하는 것이다.
한 예로 스마트 온도조절기는 실내상황과 사용자 행동패턴을 감지, 학습해 공조나 조명 등의 기기를 최적으로 자동제어하고, 전력회사에서 원격제어를 통해 수요를 직접 제어할 수 있다.
또한 스마트 에너지관리기기에 축적되는 정보를 활용하여 새로운 서비스 사업을 추진할 수 있다. 집안과 밖에서 가전제품을 제어하여 말하고 생각하는 대로 작동시킬 수 있어 우리의 라이프 스타일을 변화시키고 있다.
미국 어느 기업의 수요 반응(demand response) 플랫폼은 전력 수요가 높을 때 전력 사용을 줄이도록 안내하고, 사용자가 절약한 전기요금을 환급받을 수 있게 한다. 가구별 전력 사용기록을 분석하여 사용자가 효과적으로 전기 사용을 줄이도록 제안도 해준다.
시장조사업체인 Gartner에 의하면 2016년 말까지 40억개의 가정용 Connected device(연결된 디바이스)가 설치되었고 2020년까지 3배가 될 것이라고 한다. Connected device의 급속한 성장은 우리가 에너지에 대해 더 많은 관심을 가져야 하고 새로운 효율 정책을 추진해야함을 의미한다. Connected device는 전체 에너지 시스템에 영향을 미치는 디지털 기술의 한 구성 요소이며 새로운 영역이다.
스마트 에너지관리기기들은 에너지 사용을 효율적으로 관리하지만 사용자들에게 피드백을 통해 인식을 변화시킨다. 실시간 디스플레이(RTD), 스마트미터 등과 같이 수시 또는 일정기간 단위로 에너지소비량에 대한 실시간 정보를 소비자에게 제공하여 5% 이상의 에너지 절감을 유도할 수 있다.
스마트 에너지관리기기는 에너지 소비를 보다 정확하고 실시간으로 제어하여 에너지 서비스 및 에너지 절감 기회를 창출한다. 디지털 연결성은 수많은 개별 전기소비기기의 연결, 모니터링, 통합 및 제어를 가능하게 함으로써 실시간으로 시스템의 요구에 부응할 수 있다.
이러한 서비스는 삶의 질을 향상시킬 수 있지만 항상 에너지 효율적일 수는 없다. 아직 스마트 그리드 인프라가 부족하고 개인정보 및 보안, 네트워크 대기전력, 호환성 문제가 있기 때문이다.
스마트 에너지관리기기의 에너지절감 잠재력을 활용하기 위해서는 균형적인 시장, 에너지가격 구조, 운용 표준 등에 대한 변화가 필요하다. 전자 제품과 센서의 가격 하락으로 인해 스마트기기의 급속한 보급이 실현되었듯이 이러한 문제들도 연구개발과 투자에 힘입어 해결되리라 본다.
스마트 에너지관리기기가 소비자의 인식변화를 유도해 에너지절약, 효율성 증대에 기여하고 있다. 에너지 소비에 영향을 미치는 요인들은 다양하나 소비자들의 인식과 행동방식이 매우 중요하다. 절약하려는 마음과 행동이 있을 때 에너지절약 성과를 높일 수 있다. ICT강국인 우리가 스마트 에너지관리를 통해 에너지 분야에서 4차산업혁명을 주도하기를 기대해본다.
노상양 울산대학교 전기공학부 교수 전 한국에너지공단 신재생에너지센터 소장