[시평] 환경과 에너지, 두마리 토끼 잡는법
[시평] 환경과 에너지, 두마리 토끼 잡는법
  • 투데이에너지
  • 승인 2021.07.05
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▲문현준 단국대학교 교수
▲문현준 단국대학교 교수

[투데이에너지] 기후변화에 대한 정보는 넘쳐나고 있으며 모든 사람들이 기후변화의 원인에 대해서 알고 있다. 특히 황사가 오는 계절이나,미세먼지 나쁨 경고가 자주 발령되는 시기에는 누구나 환경변화에 대해서 걱정을 한다.

대기오염을 개선하고 온실가스 발생량을 줄이기 위해서 오래된 경유차의 통행을 제한하고 화력발전소의 가동을 제한하는 노력을 기울이고 있다. 또한 주거와 상업건물에서의 실내환경을 개선하기 위해서 환기시스템을 설치하고 에어컨과 공기청정기 등을 이용해 실내오염물질 농도를 낮추고 있다. 하지만 이러한 행동은 모두 에너지 소비와 연관돼 있어 환경개선을 위한 노력이 에너지소비 증가로 이어질 수 있는 위험이 있다. 

우리사회의 경제규모가 커지고 소득수준이 높아지면서 에너지 소비 총량이 점차 커질 수 밖에 없는 것은 어쩔 수 없지만 국가의 에너지 절감 목표설정과 목표달성을 위한 지속적인 정책 개발과 노력은 반드시 수행돼야 할 국가적 책무이다.

최근 생산된 차량은 하이브리드가 아니더라도 연비가 많이 개선됐으며 실내에서 사용하는 가전제품의 에너지효율도 좋아진 것이 사실이다. 하지만 전국에서 운행 중인 전체 차량대수도 늘었으며 가정과 사무실에서 사용하는 전기제품의 수도 급격히 증가한 것도 사실이다.

건물부문에 있어서도 개별 건물에서의 에너지 효율은 개선됐지만 전체 에너지사용량은 오히려 늘고 있다. 신축아파트가 30년 전 아파트보다 냉난방부하를 저감할 수 있도록 설계됐지만 세대별 에너지사용은 증가하고 있는 것이다. 

기후변화에 대응하고 실내건강환경을 확보하기 위해서는 에너지소비가 증가할 수 밖에 없다면 우리는 어떤 선택을 해야할 것인가? 환경과 에너지, 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 방법이 있을지 고민해봐야 할 것이다.

환경을 보호하면서 에너지소비를 줄일 수 있는 방법을 찾아야만 지속적인 에너지정책을 펼치고 국가의 온실가스 저감 목표를 달성할 수 있을 것이다. 

최근 에너지 관련 연구에서도 빅데이터를 수집하고 분석하고 모델링을 통한 예측 기술이 활용되고 있다.

인공지능 기술의 한 분야인 기계학습을 이용해 건물과 산업부문의 에너지를 관리하는 기술의 활용 가능성이 높아지고 있다. 

특히 상업용 건물과 데이터센터 같은 에너지 집약적인 건물에서는 인공지능기술이 기존 에너지관리 방법보다 우수한 결과를 보이고 있다. 대표적으로 구글의 자회사인 딥마인드가 데이터센터의 에너지소비량을 30% 절감한 사례를 보고했다.

건물에서 복잡하게 나타나는 여러가지 장비의 운영, 재실자의 행동과 분포, 생산 활동, 실내외 환경 변화 등을 소수의 관리 인원이 파악하고 운영하는 것은 매우 어려운 일이며 효율적인 접근 방법이 아닐 것이다. 따라서 인공지능 모델 기반의 건물 에너지 및 환경 관리가 새로운 솔루션이 될 수 있다. 

특히 우리나라는 세계 최초로 건물에너지 관리 시스템인 BEMS를 KS 국가규격으로 만들었으며 제로에너지 건축물과 함께 적극적으로 보급사업을 펼치고 있다.

이에따라 에너지데이터를 수집할 수 있는 하드웨어와 네트워크는 많이 갖춰지고 있으며 빅데이터가 모아지고 있다. 다만 실내 및 실외기에 대한 환경데이터를 추가할 수 있다면 인공지능 기반의 최적 에너지-환경 솔루션을 만들 수 있을 것이다.

국가에서도 인공지능 기술을 접목해 에너지수요관리에 활용하는 신산업을 적극적으로 지원할 필요가 있을 것이다.

여기서 주의할 것은 에너지데이터만 가지고는 건물에너지 문제를 해결할 수 없으며 환경데이터, 재실데이터, 생산활동 데이터 등이 같이 확보가 돼야 하는 것이다.

이는 결코 단기간에 해결할 수 있는 것은 아니며 수년간 차분히 지원하고 지켜봐야 성과를 낼 수 있다. 성급한 정책보다 끈기있게 산학연의 협동을 추진한다면 성과를 낼 것이다.

최근 산업부의 지원으로 인공지능 기술로 에너지 및 환경데이터를 수집하고 분석하고 스스로 관리하는 지능형 시스템 연구를 시작했다.

자율운전이 가능한 건물 에너지-환경 관리 시스템(BEEMS)는 전국에 있는 580만동의 건축물을 개별 맞춤형으로 최적 제어할 수 있는 솔루션을 제공할 수 있을 것이다. 기존의 BEMS 및 FEMS 등, 에너지 관리시스템의 한계를 넘어선 기술로 발전하기를 기대하며 환경과 에너지문제를 해결할 수 있는 두 마리 토끼를 잡는 방안이 되기를 바란다.


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