[공학저널 김하늬 기자] 최근 에너지 수요관리와 에너지 효율화를 위한 EMS 산업이 발전됨에 따라 기술 발전과 산업의 확대가 가속화되고 있다. 탄소중립을 위한 에너지의 체계적인 운영과 관리가 더욱 중요시되고 있기 때문이다.

특히 탄소중립 달성을 위해 시행된 RE100은 오는 2050년까지 산업 분야에서 사용되고 있는 전력을 재생에너지에서 생산된 전력으로 100% 대체하는 것을 목표로 하고 있으며, 한국형 RE100이라 할 수 있는 K-RE100과 관련된 EMS 연구는 이제 막 발걸음을 내디뎠다고 해도 과언이 아니다.

국내에서는 대표적으로 한국에너지기술연구원 EMS연구실이 그간 전통적으로 수행해온 건물·산업·수송 분야의 EMS 구축·적용·실증 연구 외에 정부의 탄소중립 로드맵에 발맞춰 재생에너지 보급·확산·운영에 이르는 EMS 연구를 수행하고 있다.

그중에서도 EMS연구실을 이끌고 있는 최종원 실장(사진)은 제조·수출 위주로 편성되어 있는 우리나라 산업구조에 발맞춰 글로벌 RE100 이행을 위한 통합 EMS 플랫폼 개발에 힘쓰고 있다.

이에 <공학저널>은 에너지 기획기사 시리즈를 마련하고, 한국에너지기술연구원 EMS연구실 최종원 실장을 만나 RE100 구현을 위한 EMS에 대한 주요 정책과 현재 개발되고 있는 기술에 대해 기획취재를 진행했다. <편집자 주>

INTERVIEW 한국에너지기술연구원 EMS연구실 최종원 실장

Q. EMS의 역할은 무엇인지.

앞으로 우리나라 산업부문의 탄소중립은 단순히 환경 개선만을 위해서가 아닌, 달성하지 못하면 실질적으로 수출을 막을 수 있는 새로운 무역장벽이라고 할 수 있습니다. KDI 국제정책대학원과 에너지경제연구원은 2040년까지 한국 기업들이 RE100에 가입하지 않을 경우 현재 수출량의 30%까지 감소할 수 있다고 예측했습니다.

따라서 재생에너지 관련 EMS는 현재 소비되고 있는 산업부문 에너지를 줄일 수 있는 솔루션을 제공하고, 산업단지 맞춤형 재생에너지 설비를 발굴·보급·확산시킬 것으로 기대하고 있습니다. 또한 사업장이 자발적으로 RE100에 동참하도록 유도하기 위해 사업장별 에너지 자가진단 플랫폼, 재생에너지 거래 플랫폼, 다양한 지원제도 등의 시스템을 구축하는 데 기여할 수 있을 것으로 보입니다.

Q. RE100 관련 현재 국내 현황과 향후 대응방안은.

글로벌 RE100 캠페인은 초기 수출 위주의 대기업을 대상으로 시작되었으나, 현재는 대기업의 1차, 2차 벤더 기업들이 자발적으로 동참하도록 유도하고 있습니다. 열에너지를 더욱 많이 소비하고 있는 우리나라는 현재 산업부가 주도해 2021년 1월 K-RE100 시스템을 만들었지만, 전기전력뿐 아니라 재생열 생산설비도 RE100 실적으로 인정받기 위해 CDP(탄소정보공개 프로젝트, Carbon Disclosure Project)와 협의가 필요한 단계입니다.

국내에서는 재생에너지 설비를 설치할 면적이 한정되어 있으며 설비의 이용률 또한 높지 않은 한계를 극복하고자 재생에너지 설비를 해외에 설치한 후 지분참여 혹은 REC를 구매할 수 있도록 국가와 국가 사이의 협상·지원 제도를 준비해야 하는 시기라고 볼 수 있습니다.

Q. 현재 EMS연구실에서 개발 중인 기술과, 주요 기술 개발 사례는 무엇인지.

산업부는 그간 스마트 그린산업단지 구축사업, 에너지자족형 산업단지 구축사업, 스마트에너지플랫폼 구축사업, 혁신데이터센터 구축사업, AI융합에너지효율화 사업 등의 지원사업을 통해 국가산업단지를 중심으로 사업장 내 주요 에너지 다소비 기기에 통신이 가능한 전력미터를 설치해 산업부문 에너지 관련 데이터 수집/가공을 통한 사업장 내 전력량 수요관리를 진행해오고 있습니다.

저희 연구실 역시 이러한 노력의 일환으로 RE100을 빠르고 효과적으로 구현하기 위해 세 가지 연구를 수행 중입니다.

우선 현재 산업에서 소요되고 있는 전기에너지 총량이 과연 합당한지, 효율 개선 혹은 손실 감소를 통해 더 줄일 수 있는 부분은 없는지에 관한 면밀한 검토를 수행하고 있습니다. 특히 우리나라 산업 특성상 화학, 제철, 제련 등 열을 많이 사용하는 제조 사업장이 많은 관계로 전기를 이용해 열을 생산하는 설비들의 효율 개선이 필요하며, 가급적 전기로 열을 만드는 공정은 재생열을 직접 생산하거나 이용할 수 있는 태양열 설비, 수열 히트펌프 설비 등으로 대체함으로써 분모에 해당하는 총 전력 소비량을 줄이는 연구를 수행하고 있습니다.

이와 함께 재생에너지 설비의 보급·확산을 위해 산업단지마다 지리적, 환경적 특성을 고려한 가장 효과적인 재생에너지 종류를 선정해, 현재 사업장에서 소모되고 있는 전력량 데이터를 단순히 수집·가공하는 차원을 벗어나 월별, 계절별, 생산라인별로 분석한 후 실제 산업단지에 속해 있는 개별 사업장마다 RE100에 도달하기 위해 가장 빠르고, 경제적인 전략을 제시해줄 수 있는 RE100 자가진단 플랫폼을 개발 중에 있습니다.

마지막으로 사업장 내 공간 부족 혹은 재생설비 도입 시 초기 투자비에 대한 부담을 안고 있는 사업장을 위해 산업부는 REC구매, 녹색프리미엄, 제3자 PPA, 지분참여 등의 제도를 이용할 수 있도록 유도하고 있습니다. 하지만, 실질적으로 민간 차원의 REC 구매나 제3자 PPA 등에 관한 시스템을 만들고 재생에너지 사용 확인서를 객관적으로 발급해줄 수 있는 제도가 뒷받침되지 못하고 있는 게 현실입니다.

따라서 산업부, 한국에너지공단, 한국산업단지공단, 관련 기업과 학교, 각 지자체 및 테크노파크 등 이해관계자와의 협의체 구성을 통해 한국형 K-RE100을 구현할 수 있도록 상호 인증 방안 마련, 지원제도 마련, 기존 제도의 개선안 도출 및 탄소배출권 사업과의 연계를 위한 거버넌스를 운영할 계획이 있습니다.

Q. 아쉬운 부분이 있다면.

RE100을 선언한 기업들 중 60%는 미국, 중동, 유럽에 위치함과 동시에 풍력·태양광 등 상대적으로 풍부한 재생에너지 잠재량을 가지고 있는 반면 우리나라의 경우 재생에너지 잠재량은 부족하면서도 제조업 비중이 매우 높아 국가적으로도 큰 고민에 빠져 있습니다.

그동안 산업/수송/건물 분야의 EMS 관련 기술은 빅데이터, AI 기술의 발전과 더불어 함께 최적화가 되어 왔습니다. 하지만, 아쉽게도 실제 현장에서 EMS 관련 기술의 도입은 활발히 이루어지지 못하고 있습니다. 개발 단계에서부터 연구하는 파트, 정책을 만들고 지원하는 파트, 실제 이용하는 파트 사이에 서로의 요구사항을 긴밀히 협의할 수 있는 거버넌스가 구성되어 있지 못한 점이 그 원인 중 하나라고 생각합니다.

Q. 성공적인 RE100 달성을 위한 방안이 있다면.

RE100 달성은 단순히 수출 기업들에게 자발적인 참여·솔루션 확보를 기대할 것이 아니라, 산·학·연에서 함께 고민하고 방안을 모색해야 가능할 것입니다.

만일 재생에너지 도입이 정부의 탄소중립 로드맵보다 늦어진 채 2050년이 다가오면 향후 재생전력 구매 시 공급인증서(REC) 구매 혹은 재생에너지 발전 업체와 전력 거래 계약(PPA) 등을 맺을 때 너도나도 기업들의 수요가 쏠리면서 재생전력의 가격이 매우 비싸질 수 있습니다. 그 결과로 기업들의 제품 원가가 상승하게 되면 자연적으로 수출 경쟁력이 떨어져 우리나라 제조산업이 큰 위기를 맞이할 수 있습니다.

따라서 정부 주도로 재생에너지 설비의 공급을 대폭 늘리고, 재생에너지 구매에 따른 세제 혜택이나 보조금 지급과 더불어 해외에 재생에너지 설비 설치를 통한 PPA 계약이 가능하도록 모두가 함께 동참을 해야만 탄소중립과 RE100 두 마리 토끼를 잡을 수 있음을 인식해야 합니다.