최근 스마트그리드에 대한 관심이 전세계적으로 뜨거워지고 있다. 스마트그리드란 ‘발전-송전·배전-판매’의 단계로 이뤄지던 기존의 단방향 전력망에 정보기술(IT)을 접목해 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지이용 효율을 최적화시키는 ‘지능형 전력망’을 가리킨다. 2009년 현재 우리나라 신재생에너지의 보급비율은 2.5%로 이중 산업폐기물이 75%를 차지하며 순수 신재생에너지의 보급비율은 0.5% 미만인 실정이다. 또한 지금까지의 신재생에너지는 생산 및 공급에만 집중돼 왔다. 이제 지속가능한 수요처로의 신재생에너지 순환(생산/수송/저장/변환 의 통합개념)의 시대를 대비해야 한다.

2010년 현재 우리나라 신재생에너지보급현황을 보면 열에너지가 75%, 전기에너지가 16%이고 혼합형이 9%다. 열에너지를 출력하는 신재생에너지원의 순환기반기술 개발이 절실하게 필요한 실정으로 이에 대한 해답으로 열출력 신재생에너지 순환을 위한 써멀에너지그리드를 제안한다.

써멀에너지그리드(Thermal Energy Grid)란 에너지그리드(ET+IT)와 써멀에너지(열출력 신재생에너지)를 결합한 것을 의미한다. IT기반으로 에너지 클라우드를 구축하고 열에너지/물질 정보를 동시에 공유해 열에너지 공급자와 수요자를 실시간으로 관리하는 시스템이다. 즉 ‘지능형 열에너지/물질 순환 네트워킹’을 의미한다.

써멀에너지그리드 개발은 여러 면에서 활용될 수 있다. 먼저 에너지 관련 기술의 개발 및 보급이다. 기존 개발 중인 스마트그리드 시스템과 연동 후 하이브리드 에너지그리드(스마트그리드+써멀그리드) 실현을 통해 국가에너지 통합지도(National Energy Integration Map)를 완성하고 신도시계획 기술 및 종합 에너지 관리 기술과 에너지 공급의 변동을 보완하는 에너지 수송/변환/저장 요소 기술을 제공할 수 있다.

또 산업경제발전 면에서의 활용이다. 거시적 에너지/물질 공급 및 소비 효율개선의 미래도시 계획 적용한 신에너지마을 구축에 활용될 수 있다. 즉 신도시계획 기술 및 에너지 공급의 변동을 보완하는 에너지 수송/전환/저장 요소를 종합 관리하는 기술을 바탕으로 신행정 복합도시 개발에 적용 가능한 제로에미션 ‘신에너지 마을’을(5만호 이상의 신도시 개발에 적용가능) 구축할 수 있다. 나노 기술을 적용한 에너지 효율 향상의 원천기술을 확보함으로써 고부가가치 에너지 변환 기술을 국제적으로 선도하고 에너지 수지개선, 기후협약 대응, 탄소배출권시장의 대응기술로 이용해 산업 경제 전반에 기여할 수 있다. 또한 에너지그리드 기술 적용을 통해 선진기술에 비해 열세에 있는 공기 및 물관리 기술 수준의 획기적인 향상과 경쟁력 확보를 도모할 수 있다.

대학에서의 연구 기반 구축과 인력 양성에 활용될 수 있다. 에너지분야를 통한 다학제적 연구 및 교육 기회 제공을 통해 학문간의 융합을 촉진하며 미래의 기술 동향인 신재생에너지, 에너지 기술분야의 나노 및 제어 요소기술에 전문화된 인력을 양성할 수 있다.

에너지 효율기준의 상향으로 인한 에너지 공급자의 효율 개선을 위한 투자와 신재생에너지 기술 고도화 및 기존 에너지시스템과의 연동기술 확보를 통한 새로운 기술 시장 창출할 수 있으며 IT 기술을 응용한 모니터링과 제어 서비스, 에너지 harvesting을 위한 디바이스 시장을 확대할 수 있다. 여기서 제안하는 써멀에너지그리드의 구축을 통해 국가적으로 제로에미션 ‘신에너지마을’을 실현하면 이산화탄소 총 배출량의 10% 저감(연간 6,000만톤) 및 에너지소비량 12% 감축(약 4,110만TOE 절감)이 예상된다.

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