EMS, 탄소 중립과 ESG 경영을 위한 첫 걸음
기후변화는 현시대의 가장 큰 문제 중 하나입니다. 이러한 주된 원인이 에너지 사용입니다. 에너지 생산을 위해 화석 연료가 사용되는데, 이 때 온실가스를 배출해 기후에 악역향을 줍니다. 따라서 기후변화 대응에 가장 효과적인 방법은 에너지 사용을 줄이는 것입니다. 그래서 세계는 기후변화에 대처하고자 여러 방안을 제시하고 있습니다. 파리협정은 올해부터 시행이며 전세계가 동참하는 “온실가스 줄이기”운동으로 볼 수 있습니다. 국내는 파리협정을 통해 2030년까지 탄소배출량을 2017년 대비 24.4% 감축하는 것을 목표로 세웠습니다.
이러한 흐름과 더불어 IoT, 빅데이터, 인공지능(AI), 컴퓨팅 등 4차 산업혁명 기술의 발전이 더해져 에너지 효율화의 바람이 거세지고 있습니다. 정부는 이미 ‘디지털 뉴딜’, ‘그린뉴딜’이라는 두 개의 큰 축을 세우고 전사적 차원의 지원을 이어가고 있습니다. ‘탈탄소화’,’디지털화’라는 글로벌 메가 트렌드 속에서 기업은 에너지 관리능력과 온실가스 감축이슈가 경영리스크에 편입되고 있습니다.
슬로건 수준에 머물러 있던 ‘지속 가능성’, ‘탄소 중립’ 등의 문구가 ESG 흐름과 디지털 전환에 따라 어느 새 현실화 되었습니다. 에너지 관리 시스템(Energy Management System)이 필수불가결한 요소가 되고 있는 셈입니다.
에너지 관리 시스템(EMS)
EMS(Energy Management System)는 전기, 열, 가스 등의 에너지의 시각화나 설비의 최적 운용 등을 실현하는 시스템입니다. 사물인터넷(IoT)과 정보 통신 기술(ICT)을 이용하여 에너지 사용 상황을 최적으로 파악하고 관리할 수 있기 때문에 에너지를 합리적으로 사용하기 위해 필수적인 솔루션으로 평가받고 있습니다.
에너지 다소비 업종을 중심으로 온실가스 규제에 이은 배출권 거레제 시행 등 사회적인 이슈들의 부상과 함께 에너지 절감과 효율화에 대한 관심이 높습니다. 이와 함께 에너지 통합 관리 솔루션들도 속속들이 등장하고 있습니다.
국내 EMS 현황
국내의 경우 낮은 산업용 전력 비용은 물론, 중소·중견기업의 경우 초기 도입비용 및 인지도 부족, 도입 후 효과에 대한 불확실성에 대한 우려에 따라 관련 솔루션 도입이 더딘 상태입니다. FA저널 SMART FACTORY 에너지 관리 시스템 시장조사 결과 국내 중소·중견기업의 경우 약 83.6%가 관리 시스템을 구축하지 않을 것으로 나타났습니다.
그렇다면 왜 이렇게 도입이 저조한 것일까요? 다음과 같이 정리할 수 있습니다.
1. 낮은 산업용 전력 비용
2. 높은 초기 투자 비용
3. 단순 모니터링 수준에 그쳐 필요성이 크지 않음
4. 회사 내 전문가 및 담당 인력 부족으로 문제점 발견 후 추가 조치가 어려움
비용 절감 장벽
비용 절감을 가져와 현실적으로 경제성이 있는 에너지 절감 대책이라고 해도 실현되지 않는 경우가 많습니다. 그 요인으로 ‘에너지 절감 장벽’이라는 존재가 지적되고 있습니다. 아래에 나와있는 것처럼 문제부터 인식, 조직적 문제까지 걸림돌은 다양합니다.
– 자금 조달력 : 에너지 절감을 위한 초기 투자금이 조달되지 못 한다
– 리스크 : 눈앞의 것만 보기 때문에 단기간에 투자 회수 가능한 에너지 절감 대책 밖에 실시하지 않는다
– 정보 부족 : 에너지 절감을 실현하는 방법에 대한 정보가 부족하다
– 동기의 불일치 : 오너, 실무자 간 문제 등 주체 간의 의견이 일치하지 않아 진전되지 않는다
– 한정합리성 : 시간이나 정신적 여유가 없어 최적의 선택이 불가능하다
– 숨겨진 비용 : 놓치기 쉬운 비용의 존재(거래 비용, 기회비용 등)에 대한 인지가 부족하다
– 변화 거부 : 기존의 방식이 변하는 것에 대한 저항이 있다
– 관심·의식 : 에너지 저감으로의 관심이 결여되어 있어 에너지 절감이 진행되지 않는다
– 조직 구조 : 필요성은 인지하고 있지만 조직 구조의 한계 때문에 에너지 절감이 진전되지 않는다
전문가들은 저가형 플랫폼들이 더 많이 활성화됨과 동시에 도입 기업에 대해 정부의 사업 관련 우대 방안 마련이 된다면 도입 저조를 극복하는데 도움이 될 수 있을 것이라고 이야기합니다. 또한 에너지 관리 지원을 받는 것도 대안이 될 수 있습니다. 설비 갱신에 대한 조언, 전력사용량의 시각화, 접속 기기의 제어, 과거 실적과의 비교 등을 컨설팅 받는 것입니다.
EMS 도입이 필수적인 이유
전기를 포함한 에너지 산업은 탈탄소화(Decarbonization), 분산화(Decentralization), 디지털화 (Digitalization)라는 큰 틀에서 변하고 있습니다. 탈탄소화 흐름에 따른 신재생 에너지 믹스의 변화가 초래할 에 너지 비용 증가 상황과 마주하고 있으며, 이에 에너지 다소비 업종을 중심으로 에너지 사용 환경이 변화의 물결에 있습니다. 특히 2017년 기준 전세계 총 에너지 사용량의 37%가 소비된 제조산업은 에너지 관리와 관련 다양한 문제에 직면해 있습니다. 에너지 사용은 기업의 이익과 직접적으로 연관될 수밖에 없기 때문이죠. 중요 자원인 에너지 낭비를 막고 효율적으로 사용해야만 수익으로 연결될 수 있습니다. 특히 에너지 비용이 높아지는 추세라면 더욱 효율적 관리의 중요성은 높아질 수밖에 없습니다.
정부의 EMS 촉진
이에 정부도 제조업 경쟁력 강화를 위한 스마트팩토리, FEMS 보급 확산, 공장·상업시설의 ESS 요금할인 확 대 방안 등을 전략적으로 추진했습니다. AI, 빅데이터 등이 적용될수록 스마트팩토리가 고도화 될수록 효율성이 높아져 에너지 절감 효과도 함께 상승할 수밖에 없기 때문입니다. 다만 국내 구축된 스마트팩토리가 2만개를 넘어섰지만, 여전히 고도화율은 25% 정도에 머물러 있어 에너지 절감 등 산업차원에서 구체적인 효과는 나 타나고 있지 않습니다.
EMS로 에너지를 절감하는 두 가지 방법
EMS는 에너지 사용을 개선하는 기술입니다. 적용 분야에 따라 유형이 나뉩니다다. 가정용 에너지관리시스템 (HEMS), 건물 에너지관리시스템(BEMS), 설비 에너지관리시스템(FEMS) 등이 포함됩니다.
첫 번째 방법은 에너지 효율화를 위한 구조적 개선에 도움을 줍니다. EMS는 현재의 시설 상태를 분석해 더 나은 방안으로 시설 혹은 설비를 개선할 수 있도록 도움을 줍니다.
두 번째 방법은 효율적인 운용으로 에너지 효율화를 하는 것입니다. EMS는 에너지 사용에 효과적인 방법으로 기기와 설비를 운용할 수 있게 도움을 줍니다. 건물관리를 예로 들어봅시다. EMS는 냉난방, 조명등의 사용량 정보를 건물 관리자에게 제공합니다. 그리고 관리자는 이러한 사용량 추이에 따라 전력 사용량을 줄일 수 있습니다. 참고로 옥스퍼드대학 교수 사라다비(Sarah Darby)는 에너지 사용량 정보 제공만으로 5%에서 10%까지 에너지 사용량을 감소시킬 수 있다고 주장했습니다. 이러한 효과를 “유저피드백 (User Feedback)”이라고 명명했습니다.
그뿐만 아니라 EMS는 자체적으로 시설 및 설비를 제어할 수도 있다. 건물관리를 다시 한번 더 예로 들어봅시다. EMS는 자동으로 냉난방 및 조명등을 제어할 수 있습니다. 물론 사용자 편의에는 최소한의 영향을 주면서 말이죠.
앞으로의 방향성은?
지속 가능한 스마트 팩토리, 에너지 관리에 달려
지속 가능한 스마트팩토리를 위해서 에너지 소비 형태를 지속적으로 관리해 나가야 할 때입니다. 스마트 팩토리는 단순히 ‘공장 및 공정의 자동화’를 넘어, 에너지 소비 형태를 지속적으로 관리함으로써 지속 가능성을 포함해야 하는 시점입니다. 공장의 에너지 소비를 모니터링하고, KPI를 통해 전략적으로 관리하는 에너지 관리 시스템이 스마트팩토리의 중요한 모듈로서 적용돼야 할 것입니다.
FEMS의 활용 방안의 하나는 제조 프로세스 간 최적화 시스템을 도입하는 것입니다. 수집된 빅데이터를 분석하여 프로세스 간 에너지 사용 상황을 진단, 개선하여 프로세스의 최적화를 실현합니다.
스마트 빌딩, 체계적 컨설팅으로 운영 SOP 시스템화 중요
빌딩에 적용되는 EMS 솔루션인 BEMS는 업무용 빌딩의 공조, 조명, 동력 등의 에너지 관리를 진행하는 시스템입니다. 대규모 빌딩에서는 빌딩 설비 관리 시스템과 정보를 연계하여 에너지 설비나 부하의 원격 제어를 진행하는 역할을 합니다. BEMS가 주목 받게 된 배경은 전기 요금이 크게 상승하여 전력 비용이 증대될 수 있다는 이슈가 떠올랐기 때문입니다.
공장 건물을 비롯 대규모 건축물들은 전세계 에너지 소비량의 40%를 소비합니다. 이를 개선하지 않고 외치는 ‘탄소중립’, ‘스마트팩토리 고도화’도 공염불에 가깝습니다. 건물의 heating, ventilation, air conditioning은 건물 에너지 소비량의 55%를 차지하고 있는 만큼 최적화가 무엇보다 중요합니다. 디지털 트랜스포메이션과 결합된 액티브 에너지 솔루션으로 스마트한 운영관리 체계를 만들어 에너지 소비를 최적화하는 것이 필요합니다.
쉽고 빠르게 EMS 구축하는 방법, 씽플러스
기후변화 위기에 대응하기 위해 국제적으로 에너지 효율 향상과 온실가스 배출 감축을 위한 정부의 규제가 강화되고, 에너지 비용 증대, 전력 공급의 부족들의 사태 등으로 많은 기업들이 에너지 소비절약과 효율 향 상에 대한 관심을 높이고 있습니다. 실제 국내 각 분야별 산업계의 ‘탄소중립’ 동참 선언이 이어지는 가운데, 국가 경제를 이끄는 주요 산업 중 하나인 전자·전기·전지 업계도 이 같은 행렬에 동참하고 나섰습니다.
이제 에너지 공정 효율 개선이 많은 기업들의 단기 과제가 되었습니다. 정책과 시대적 요구가 변하는 가운데, 이제 선택이 아닌 필수가 되어버린 EMS. 씽플러스를 통해 쉽고 간편하게 에너지 관리 시스템(EMS)을 도입해보세요!
에너지 효율은 UP 전력 품질은 KEEP, 에너지큐 서비스
에너지큐는 에너지 사용 현황 종합 모니터링과 전력 품질 관리를 통해 최적의 에너지 관리 방향을 제시합니다.
스마트 팩토리의 결정적 페인 포인트(Pain Point)와 해결책
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