에너지 효율화를 위한 유럽의 IT전략...

주간기술동향 통권 1331호 2008. 1. 30.

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에너지 효율화를 위한 유럽의 IT 전략 연구

1. 서론

에너지에 IT를 접목시켜 에너지 효율화를 꾀하고자 하는 것은 전세계적인 움직임이다. 유럽

에서는 5 개국의 7 개 업체가 참여하는 BUSMOD(Business models for distributed power

generation)1) 프로젝트와 3 개국의 8 개 업체가 참여하는 CRISP(CRitical Infrastructure for

Sustainable Power)2) 프로젝트를 통해 분산 에너지 자원과 재생 가능한 에너지로 이루어지는

전력 네트워크를 효율적으로 관리하기 위해 IT기반의 분산화 정보(Distributed intelligence)를3)

연구해 왔다[8],[16]. 그리고 최근에는 유럽의 7차 Framework Program에 IT를 통한 에너지

효율화 과제를 포함하고 2007년부터 2013년까지 본격적인 지원에 나섰다.

미국 EPRI(전력중앙연구원)는 2001년 CEIDS(Consortium for Electric Infrastructure in a

Digital Society)를 구성하고 전력과 IT 의 결합의 일환으로 스마트 전력망인 ‘IntelliGrid’ 개발

* 본 연구는 IT전략연구원에서 작성하였습니다. 본 내용과 관련된 사항은 IT전략연구원 박찬국 책임연구원(☎ 02-6000-6397)에게 문의하시기

바랍니다.

**본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITA의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

1) BUSMOD 참가업체: IBERDROLA REDES(Spain) 주도, LABEIN(Spain), VUA(The Netherlands), ECN(The Netherlands), UMIST(United

Kingdom), SINTEF Energy Research(Norway), EnerSearch(Sweden)

2) CRISP 참가업체: ECN(the Netherlands) 주도, N.V. Eneco(the Netherlands), Institut National Polytechnique de Grenoble(France),

Schneider Electric SA(French), EnerSearch AB(Sweden), Sydkraft AB(Sweden), Blekinge Institute of Technology(Sweden), ABB

Automation Technology Products AB(Sweden)

3) 분산 처리와 분산형 데이터베이스의 총칭이다.

IT 기획시리즈 IT와 에너지 ①

1. 서론

2. 에너지 효율화의 동인(Enabler)으로서 IT

3. 유럽의 7 차 Framework Program 과

IT 를 통한 에너지 효율화 과제

4. IT 를 통한 유럽의 에너지 효율화 연구

주제

5. IT 를 통한 유럽의 에너지 효율화 전략의

시사점

이각범

한국정보통신대학교 경영학부 교수

[email protected]

박찬국

IT전략연구원 책임연구원

[email protected]

IT 기획시리즈 – IT 와 에너지 ①

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프로젝트를 진행하였다. 나아가 CEIDS프로젝트와 연결해 IntelliGrid Architecture를 확장시키

고, 경쟁력 있는 에너지 거래방식을 실현시키기 위해 전력망과 IT망을 결합시킨 차세대 전력망

네트워크 구축을 시도하고 있다[10]. 일본도 CRIEPI(전력중앙연구소)를 중심으로 신규 전력 네

트워크 감시와 전체 네트워크 신뢰성을 평가하는 데 있어 IT를 적극 활용하고 있다. 우리나라에

서는 기존 전력 기술에 IT 신기술을 융합해 전력 시스템을 고도화ㆍ지능화하고 통신과 결합한

부가 서비스를 창출하기 위한 전력 IT 사업이 2005년 이후 본격적으로 시작되었다.

이중에서도 특히 유럽은 범유럽 연구개발 프로그램에 IT를 통한 에너지 효율화 과제를 포함

시켰고, 유럽 정보화정책의 일환으로 추진하면서 그 연구의 범위 및 체계성에 있어 선진성을 보

여주고 있다. 이에 본 연구는 유럽에서 진행되고 있는 IT를 통한 에너지 효율화 전략을 심층적

으로 살펴보고, IT를 에너지 효율 부문에 어떻게 적용시켜 나아가야 하는지에 대한 시사점을 도

출하기로 한다.

2. 에너지 효율화의 동인(Enabler)으로서 IT

IT는 에너지 효율 측면에서 이중성을 지니고 있다. 사회 모든 분야에 걸쳐 정보화가 진행되

면서 IT기기 또한 빠르게 확산되고 있다. 이에 따라 IT가 차지하는 에너지 소비량이 지속적으

로 높아질 수 있다. 하지만 IT를 활용해 IT부문뿐 아니라 타 부문 전반에 걸쳐 에너지 효율의

혁신을 가져올 수 있다[18],[22].

먼저 IT 가 에너지 소비량에 미치는 영향에 대한 몇 연구들을 살펴보면 다음과 같다. 2001

년 미국 에너지부(the US Department of Energy)의 조사에서는 사무기기와 통신기기가 미국

전력소비의 3% 정도를 차지하고, 전체 미국 에너지 소비에서는 1%를 차지하는 것으로 나왔다.

그리고 2010 년까지 미국 전체 전력소비의 3.5% 가량을 차지할 것으로 예상하였다[27]. 한편,

2003 년 독일 프라운호퍼(Fraunhofer)의 조사에서는 IT 가 차지하는 에너지 소비량이 2001 년

38TWh(당시 독일 전체 전력량의 11%)를 차지하고 있었고, 2010 년에는 56TWh 까지 상승할

것으로 예상하였다[6]. 미국과 독일의 연구 결과가 큰 차이를 보이는 주요 원인은 IT기기의 범

위를 서로 다르게 잡았기 때문으로 보인다.4) 그리고 최근 조사에 속하는 가트너 연구결과에서는

IT 산업이 글로벌 CO2 배출량의 약 2%를 차지하는 것으로 나타났다. 이 수치는 항공 산업의

CO2 배출량과 비슷하다[17].5)

4) 미국 에너지부에서 IT에 포함시킨 항목은 Monitors & Displays, PCs & Workstations, Servers, Copiers, Telecom Networks, Computer

Networks, UPSs, Printers 등이었고, 독일 프라운호퍼에서는 TV와 오디오, 비디오, 카메라 등 Entertainment기기 및 인프라까지 함께 다루었다.

5) 가트너는 현재 사용 중인 PC, 서버, 냉각기, 유무선 전화기, 지역망, 사무실 전화기 및 프린터를 기반으로 계산하였으며, 전세계의 모든 상업용

과 정부용 IT/통신 인프라를 포함시켰다.

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요컨대, IT 산업이 에너지 저소비 부문에 속하긴 하지만 IT 기기가 늘어나면서 IT 의 에너지

소비량 또한 계속 늘어날 가능성이 높고, 이산화탄소 방출량도 항공 산업 부문과 비슷한 상황에

이르렀다. 이에 IT기업들은 정보기기의 에너지 효율을 높이는 것이 곧 미래의 경쟁력을 높이는

것으로 인식하고, 에너지 효율화에 지속적인 투자를 하고 있다.6)

그러나 IT 는 에너지 소비 증대 주체로서가 아니라 에너지 효율화 주체로서 IT 기기의 에너

지 소비량을 축소시킬 수 있을 뿐 아니라 다른 영역과 활동의 에너지 비용까지 감소시킬 수 있

다. 마이크로 일렉트로닉스(Microelectronics)나 마이크로시스템(MEMS)과 같은 부품의 효율성

을 높여 전력소모를 줄이거나, 센서를 활용해 대기전력을 줄일 수 있다. 또한 원격근무나 최적화

된 물류화 등으로 이동비용 및 운송비용을 축소시킬 수 있다. 그리고 지능형 시스템으로 자동차

와 건물의 에너지 효율을 극대화하고, 분산 에너지 생산을 촉진할 수 있다. 나아가 지능화되고

네트워크로 연결된 정보기기를 통해 에너지 사용 현황을 점검하고 그 관련 정보를 체계화하여

사용자들이 에너지를 보다 효율적으로 이용할 수 있도록 도와줄 수 있다[4],[7],[12]-[14],

[20], [21], [23], [26].

IT가 에너지 효율화에 미치는 영향을 파악하기 위해 에너지 생산과 소비단계로 구분하여 생

각해 볼 수 있다. 에너지 탐사 및 생산단계(Upstream)에서 IT는 주로 보다 나은 의사결정을 할

수 있도록 도와주는 역할을 한다. 비즈니스 프로세스를 최적화하고 방대한 데이터를 관리함으로

써 지속적으로 탐사와 생산의 비용 효율과 효과성을 높인다. 시뮬레이션, 시각화(Visualization),

패턴인식(Pattern recognition) 등을 통해 유전 모니터링 시스템을 고도화하고, 경제 모델링 기

술과 결합함으로써 그 유용성이 확대될 수 있다.

에너지 소비단계(Downstream)에서 IT는 검침이나 요금정산시스템을 자동화하고, 사업자로

하여금 소비자에게 초점을 맞출 수 있도록 도와준다. 현재는 검침원이 직접 집마다 돌아다니면

서 전력사 용량을 점검하고 있다. 다만 부분적으로 원격검침시스템(AMRS)이 시범적으로 도입

되어 각종 계량기의 사용량을 검침원이 직접 세대를 방문하지 않고, 관리사무소의 검침센터에서

자동으로 검침할 수 있다. 하지만 미래에는 (그림 1)과 같이 유ㆍ무선 네트워크 기술을 활용하여

실시간으로 에너지 사용 관련 정보를 공급자와 소비자가 원하는 방식에서 손쉽게 확인할 수 있다.

6) 대표적인 예로 2007년 3월 28일, HP는 2005년 에너지 사용 기준으로 향후 3년 동안 에너지 소비의 20%를 줄일 것이라고 밝히고, 프린터

에서 약 30%, 컴퓨터 서버에서 약 50%의 에너지를 절약할 계획을 세웠다[19]. IBM은 최근 Big Green 프로젝트를 추진하고, 에너지 효율화

부문 전문가 850명을 배치하였다. 이 프로젝트가 성공할 경우 미국 전체의 에너지원 구성을 기준으로 볼 때, 25,000 평방피트 데이터센터 당

42%의 에너지 절약을 가져올 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이것은 매해 7,439톤 가량의 탄소방출량을 축소하는 것과 맞먹는다[28]. 구글과

인텔 등 세계적 IT기업 40개 업체는 2007년 6월 현재 50% 선인 PC의 전력효율을 2010년 90% 수준까지 올린다는 목표 하에 관련 기술

을 개발하는 ‘기후 보호 컴퓨팅 계획(Climate Savers Computing Initiative: CSCI)’운동을 시작하였다.


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그리고 소비자들에게 스마트 검침(Smart Metering) 기기를 통해 그들이 사용하는 에너지 소

비량을 인지시켰을 때 에너지 소비량의 감소를 기대할 수 있다. Oxera(2005:20)에 따르면 미국,

노르웨이, 핀란드에서 에너지 소비량 정보제공에 따른 에너지 소비절감 효과를 분석한 결과, 요

금 청구서의 자세한 내역을 알려주거나 가정 내에서 쉽게 접할 수 있는 실시간 정보 디스플레이

를 설치함으로써 에너지 소비를 5%에서 10% 가량 절감하는 효과가 나타났다. 그리고 에너지

소비 기기 각각의 소비 현황을 알려줬을 경우에는 13%의 절감효과를 나타냈다[24].7)

IT 는 이와 같이 에너지 효율화에 주요 역할을 담당하고 계속해서 에너지 부문과 밀접하게

연결되어 가고 있다. IT가 에너지 부문에 활용되는 초기 단계에서는 기본적인 에너지 정보처리

와 공급자와 소비자간 의사소통 채널을 담당한다. 그러나 앞으로 IT가 에너지 부문에 깊숙이 파

고들게 되면, 에너지 가치사슬 전 부문에 걸쳐 IT 가 신경망 역할을 담당하게 될 것이다. 단순

검침, 요금정산, 계약 활동을 넘어 에너지의 온라인 거래, 에너지 네트워크 리스크 관리, 고객관

계관리(CRM)를 통한 마케팅, 공급자와 소비자간 실시간 정보 유통 등에서 IT의 역할이 지속적

으로 확대될 것이다.

3. 유럽의 7 차 Framework Program 과 IT 를 통한 에너지 효율화 과제

유럽은 1980 년대부터 미국과 일본에 대한 경쟁력 회복, 동서유럽의 경제ㆍ기술격차 해소,

지구환경문제 해결 등 유럽이 당면하고 있는 문제를 근본적으로 해결하고 국제 경쟁력 확보에

필수적인 과학기술역량을 강화하고자 공동연구개발 활동을 수행하여 왔다. 이러한 유럽의 공동

7) 미국 캘리포니아 주에서도 에너지 효율화를 위해 IT를 적극 활용하고 있다. 이 주(州)에서는 자신이 쓰고 있는 에너지량을 실시간으로 확인할

수 있고, 예상 월 소비액까지 알 수 있는 ‘자동검침 시스템(Automatic Meter Reading)’을 보편화하고 있으며, 가장 요금이 비싼 피크시간대에

는 ‘자동온도조절장치(Smart Thermostat)’를 통해 냉난방 온도가 적정 수준으로 자동조절 되도록 하고 있다. 이렇게 IT를 활용한 에너지 절약

시스템의 도입으로 이 주(州)는 평균 10~13% 에너지 사용량이 감소한 것으로 나타났다[1].

<자료>: Bartels, 2005[5]

(그림 1) 에너지 검침 부문의 IT 확산

관리자가 직접 가스나

전력 사용량을 점검

가정 계량기에 RFID를 부착한 뒤

차량이 지나가면 자동적으로 검검유ㆍ무선 네트워크로 연결된

실시간 에너지 관리 시스템

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연구개발 활동은 FP(Framework Program)을 기본 골격으로 이루어지고 있다[2].

FP는 EU회원국 내 연구자원의 효율적 활용, 연구개발투자 확대, 산업경쟁력 강화 등을 목

표로 1984년부터 시작되었다. 이 프로그램은 EU의 범유럽 연구개발 프로그램으로서 산학협력

및 기술이전을 촉진하고 EU의 주요 연구지원 수단으로 활용되고 있다. 2006년까지 6차 프로

그램을 추진하였으며, 2007 년부터 7 차 프로그램(FP7)을 시행하고 있다. FP7 은 2013 년까지

총 532억 유로(약 64조 원)가 투입될 예정이다[3].

FP7 ‘성장을 위한 지식사회 건설(Building and ERA of Knowledge for Growth)’을 위해 세

부적으로 Cooperation, Capacity, Idea, People의 4대 목표를 설정하고 있다. 그 중 Cooperation

프로그램은 전체 예산의 65%를 차지함으로써 FP 의 가장 큰 구성요소이자 핵심에 속한다.

Cooperation 프로그램은 정보통신, 보건, 환경ㆍ에너지, 보안 및 우주 등의 핵심 연구 주제에

대해 유럽 국가 간 또는 유럽과 외부 국가 간 공동연구를 지원하고 있다. Idea 프로그램은 유럽

연구위원회(ERC)를 통해 과학기술 기초 연구를 지원하고 주로 경제와 사회전체의 복지 향상을

추구하고 있다. People 프로그램은 연구원들의 전문 경력 개발 및 훈련을 지원하고, Capacity

프로그램은 연구 인프라 강화 및 신규 네트워크 지원, 지역 연구 클러스터 등을 지원한다.

FP7에서 EU는 IT를 일자리 창출과 삶의 질 향상에 있어 핵심 기술로 삼고 있다. IT는 경

제 전반에 걸쳐 혁신, 창의성, 경쟁력을 높이고, 글로벌화에 대응할 수 있는 기반을 제공한다. 또

한, 모든 과학 기술 영역에 첨단 지식을 전달하고, 공공부문의 효율성과 투명성을 증가시킴과 동

시에 산업의 현대화를 촉진한다. 나아가 고령화, 에너지, 환경문제 등 우리가 직면한 사회문제를

해결할 실마리를 제공한다.

이러한 맥락에서 IT 관련 사업은 Cooperation 프로그램에서 가장 많은 예산 비중을 차지하

고 있다.8) IT 관련 사업은 크게 IT 기술기반(IT Technology Pillars), 기술통합(Integration of

Technologies), 애플리케이션(Application Research), 미래 신기술(A Future and Emerging

Technologies)의 4개 부문으로 구성되어 있다. IT 기술기반 부문은 지속적 발전을 위한 인프라

구축에 역점을 두고 있고, 기술통합 부문은 지능형 인프라를 통한 로봇 및 홈네트워크 기기 등

의 편리한 활용을 목적으로 삼고 있다. 애플리케이션 부문은 IT를 통해 에너지, 환경, 의료 등과

같은 사회 도전 과제를 해결하고, 컨텐츠 및 창의성 개발, 산업 정보화, 사회 신뢰성(보안) 향상

에 초점을 맞추고 있다. 신기술 연구에서는 미래 컴퓨팅과 개인기기 및 서비스의 지능형 시스템

8) Competitive Council(2006.6.24)에 의하면 Cooperation 부문에 총 32.365m€ 가 책정되었고, 그 중 IT: 27%(9,110m€ ), Health: 19%,

Transport-Aeronautics: 13%, Nanosciences, Nanotechnologies: 11%, Security and Space: 9%, Energy: 7%, Environment-Climate

change: 6%, Food, Agriculture, Biotechnology: 6%, Socio-economic Science: 2%의 비중으로 예산이 분배되었다.


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에 비중을 두고 있다.

유럽위원회는 이렇게 7년간에 걸쳐 진행되는 FP7 하에서 IT 연구 효과를 보다 구체화시키

고 강화하기 위해 (그림 2)와 같이 2007년에서 2008년까지 집중할 총 7개의 핵심 연구기술개

발 과제를 선정하였다. 이 과제들은 산업 및 기술과제 또는 사회 경제적 목표에 의해 도출되었

다. 그리고 각 과제별로 5~10년 후 달성할 연구 결과와 경제, 사회에 미칠 파급효과 등을 구체

화함으로써 투자 계획의 명확성을 강화하였다. 7개의 과제는 크게 산업 및 기술 수요 측면에서

파생된 과제와 사회 경제적 목표 차원에서 바라본 과제로 구분된다.

본 연구에서 심층적으로 살펴보고자 하는 IT 를 통한 유럽의 에너지 효율화 전략은 FP7

Cooperation 프로그램에서의 IT 연구 분야에 깊게 연관되고, 다시 IT 애플리케이션(Application

Research) 부문에 해당된다. 그리고 2007년 설정한 워크 프로그램 IT 7개 과제 중에서 (그림

2)와 같이 6번째 과제인 [IT를 통한 지속 가능한 성장]과 3번째 과제[전자부품, 시스템, 엔지

니어링]에 긴밀히 연결되어 있다[23].

4. IT 를 통한 유럽의 에너지 효율화 연구 주제

유럽에서 IT를 통한 에너지 효율화 연구의 주요 주제는 크게 세 부문으로 나누어져 논의되

고 있다.9) 첫째, 에너지 집약(energy-intensive) 상품, 건물, 서비스, 프로세스 등의 전체 라이프

9) 유럽에서는 FP7이 설정된 후 ‘에너지 효율화를 위한 IT(ICT for Eco/Energy Efficiency)’를 주제로 한 워크샵이 2006년 4월, 2007년 5월에 걸

쳐 두 차례 진행되었다. 이 장에서는 그 워크샵에서 논의된 내용들을 바탕으로 를 통한 유럽의 에너지 효율화 연구 주제를 구체화시키기로 한다.

<자료>: Nagy-Rothengass, 2007[23]

(그림 2) IT 워크 프로그램(Work Program) 2007-08

2.

1.

3.

4. 5. 6. 7.

에너지 효율화

관련 주요 활동

네트워크&서비스 인프라

인지시스템,인터액션,로봇틱스

전자부품, 시스템,

엔지니어링

산업

&기

술수

요

사회 경제적 목표

디지털

도서관,콘텐츠

ICT를

활용한 차세대

의료시스템

ICT를

통한 지속

가능한 성장

독립적인 삶, 디지털

디바이드 해소

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사이클에 있어 에너지 소비체계를 설계하고 시뮬레이션하는 에너지 디자인(Energy Design) 부

문, 둘째, 에너지 생산과정의 효율 강화, 지능형 검침, 에너지 망 관리 등 에너지 생산/저장/유통

(Energy Production, Conservation and Distribution(PCD)) 부문, 셋째, 에너지 사용에 있어 효

율을 높일 수 있는 에너지 소비(Energy Consumption) 부문이다.

가. 에너지 디자인(Design)

에너지 디자인 부문의 주요 연구 테마로 에너지 환경 시뮬레이션, 에너지 소비 대상(제품, 건

물, 서비스 등) 라이프 사이클의 최적화 모델링, 데이터 시각화 등이 집중 논의되고 있다.

시뮬레이션은 에너지 생산과 소비가 이루어지는 과정을 예측하고 평가할 수 있는 툴로 기능

한다. 최근 소프트웨어 및 컴퓨팅 성능의 발달과 함께 건물이나 환경의 효율적인 에너지 순환

과정을 설계하는 데 있어 그 유용성이 높아지고 있다. 시뮬레이션과 관련하여 최근 미래 미디어

로 각광받고 있는 버츄얼 리얼리티(Virtual Reality) 기술과 증강현실(Augmented Reality) 기술

의 지원이 요구된다. 에너지를 소비하는 제품 및 건물의 라이프 사이클에서 에너지 효율성을 최

대화하고 에너지 자원관리를 원활히 하기 위해 최적화(Optimization) 모델링 기술도 주요 연구

과제에 속한다.10) 데이터 시각화 역시 다차원적이고 실시간으로 진행되는 데이터 흐름을 알기

쉽게 보여줌으로써 에너지 디자인 과정을 효율적으로 이끄는 중요한 연구 주제이다. 특히, 전자

게임 산업의 경험과 기술이 유용할 수 있음을 강조하고 있다.

그 외에도 제품, 건물, 기계와 같이 다양한 영역에서 에이전트 기반(Agent-based) 방식과

자기조직화(Self-organizing) 방식을 통해 에너지 소비를 최소화하는 생산 프로세스를 설계하며,

주변 환경 및 시스템의 에너지 효율 수준을 확인하고 향상시키기 위해 관련 데이터 수집 기술의

중요성을 강조하고 있다. 데이터 수집과 관련하여 전자 계량기(E-metering) 기술을 개발하고,

센서 네트워크를 통한 데이터 획득 과정 시 프라이버시 보호와 무결성 강화를 주요 연구과제로

삼고 있다.

에너지 디자인과 관련해 이러한 기술 개발은 에너지 소비 제품의 라이프사이클에 따라 에너

지 시뮬레이션을 구할 수 있게 하고, 건물에 적용시킬 경우 날씨, 건물 내 거주자 수, 냉ㆍ난방

에 따른 전력 수요 등 다양한 변수들을 고려하여 에너지 흐름을 예측할 수 있게 한다. 발전소 건

설에 있어서도 전력 생산과 저장경로의 복잡한 시스템을 평가할 수 있는 시뮬레이션과 모델링

툴이 필요한데, 위의 주요 기술들을 응용할 수 있다.

10) 일례로 스위스의 인공지능(AI) 연구소인 IDSIA는 온톨로지에 기반한 지식 프로세스 기술과 시맨틱 웹 서비스를 통해 에너지 시스템 모델링

기술 및 도구를 개발하고 있다[25].


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나. 에너지 생산, 보존, 유통(PCD)

에너지 PCD(Production, Conservation, Distribution)는 에너지 공급과 소비를 연결해주는

영역에 해당한다. 주요 연구 주제로는 에너지 생산과 관련하여 생산과정에서의 부하 최소화, 새

로운 시스템 적용에 있어 시뮬레이션과 모델링 등이 주로 논의되고 있다. 에너지 보존에서는 분

산 에너지 자원을 관리하고, 에너지 저장 기술을 통해 에너지 피크에 대응할 수 있는 시스템 연

구가 중심이다. 유통과 관련해서는 에너지 효율을 향상시키기 위해 네트워크가 자율적으로 상황

에 적응해야 하고, 네트워크에 이상 현상이 발생하면 조기 경보 센서를 통해 이를 점검하고 향

후 적절한 대응을 펼쳐야 함을 강조한다.

에너지 PCD 에 있어 일반적인 다른 연구 주제로는 플러그 & 플레이 호환성을 쉽게 확인하

는 방법과 툴, 오염 확산 등의 위험상황을 쉽게 분석하게 하는 시각화 툴, 에너지 생산, 유통 과

정에서 나오는 다양한 정보를 통합하는 기술, 분산되어 있는 발전기들이 제대로 작동할 수 있도

록 돕는 통신 시스템, 에너지 통제 시스템 자체의 신뢰성과 안정성 향상 기술 등이 있다.

이러한 기술을 응용하여 에너지 공급과정 전반에 걸쳐 안전성을 강화하고 에너지 생산량을

보다 자세히 예측함으로써 에너지 수급을 일치시키는데 도움을 줄 수 있다. 나아가 에너지서비

스기업의 비즈니스 모델 및 실제 최종 사용자를 위한 서비스를 진화시키고, 가격 책정 방식과

손익분기점 계산에 있어 정확도를 높인다.

다. 에너지 소비

에너지 소비(Consumption) 차원에서 중요한 연구 주제는 센서를 통한 상황감지와 그 감지

된 상황을 관리하고 통제하는 것이다. 상황을 보다 정확하게 해석하기 위해 여러 센서들로부터

얻은 정보를 융합하는 센서 데이터 융합 기술(Sensor data fusion technology) 개발에 비중을

높이고, 센서에 상황인지(Context awareness) 능력을 강화하여 에너지 시스템의 상황 적응력을

향상시켜 에너지 소비 절감을 이끌어 내고자 하고 있다. EU는 센서와 계량 기술이 에너지 모니

터링과 서비스를 함에 있어 가장 기본적인 기술로 인식하고, 이 부문에 대한 연구개발을 한층

강화하고 있다.

그리고 집이나 건물의 에너지 소비를 관리하고 점검하는 툴을 개발하고, 통제 알고리즘

(Control algorithm) 기술력 향상에 집중하고 있다. 나아가 유저 인터페이스를 직관적으로 만들

어 에너지 시스템 관리자가 에너지 관리를 보다 수월하게 하도록 하고 있다. 또 소비 차원에서

도 공급과 마찬가지로 시뮬레이션과 최적화 기술을 중요시하고, 기기 및 시스템간 호환성을 강

조하고 있다. 동시에 자동화된 에너지 시스템 일부에 고장이 발생해도 그것을 자동적으로 보완

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수정하여 시스템의 기능정지를 회피할 수 있는 폴트 톨러런트 시스템(Fault-tolerant system)에

비중을 높게 두고 있다.

에너지 소비에 있어 응용 연구 주제로는 에너지 소비기기의 효율성 및 노화 측정 기술, 최종

소비자의 에너지 관리, 디지털 홈과 근무환경 등이 있다.

5. IT 를 통한 유럽의 에너지 효율화 전략의 시사점

지금까지 살펴본 유럽의 IT를 통한 에너지 효율화 전략의 주요 시사점은 다음과 같다. 첫째,

현재 IT를 통한 에너지 효율화 전략은 유럽의 정보화 전략과 그 맥락을 같이 하고 있고, FP7에

서 구체화하고 있다. 최근 유럽의 정보화 전략은 IT 활용을 통해 정보화 혜택을 극대화하는 데

초점이 맞춰 있다. 그리고 사회경제 문제 중에서도 시급하게 해결해야 할 에너지 효율화에 IT를

적극 활용하고 있다는 것이다. 둘째, 에너지 제품 및 건물 설계, 에너지 생산, 보존, 유통, 소비에

이르기까지 에너지 라이프 사이클 전체에 걸쳐 IT를 활용하는 연구를 진행하고 있고, 무선 광대

역 및 지능형 기술로 대표되는 유비쿼터스 기술들을 에너지 부문에 구체적으로 활용하고 있다.

셋째, 에너지 부문에 IT가 확산되면서 발생하는 부작용 및 리스크를 최소화하는 전략을 함께 연

구하고 있다.

가. IT인프라 활용 효과 극대화를 위한 정보화정책 집행

유럽의 IT정책 중심이 90년대 중반에는 통신산업 자유화와 네트워크 인프라 구축에 있었고,

2000년대 초반에는 정보보안, 인재육성, 공공 및 사적 부문의 디지털화 촉진에 있었다면, 2000

년 중반 이후에는 디지털 컨버전스 확산에 따라 시장 규제의 틀을 재정립하고 신기술 상용화를

촉진하며, IT가 줄 수 있는 혜택을 에너지, 의료, 교육 등 사회 전 분야 걸쳐 확산시키는 쪽으로

움직이고 있다. EU 위원회는 1994 년에 정보사회(Information Society)의 초기 개념을 제안하

고 ‘정보사회로 가는 유럽의 길(Europe’s way to the information society)’ 계획을 추진하였다.

이 계획을 추진하는 과정에서 통신 산업의 자유화 속도를 높이고, 정보 인프라 구축에 주력하였

다. 그러나 빠르게 진화하는 IT 발전 속도에 기존 정책 가이드라인을 수정할 필요가 있었으며,

이에 1999년 ‘e유럽-모두를 위한 정보사회(eEurope-An Information Society for All)’ 계획을

마련하고, 인터넷 사용의 비용과 보안문제 해결, 사회 전 분야의 디지털화 촉진, 신경제에서의

혁신기업가 정신과 문화 육성, 유능한 IT 인재 양성 등을 추진하였다. 그리고 2005년 유비쿼터

스 시대를 준비하기 위해 ‘i2010’ 전략을 설정한 뒤 디지털 컨버전스를 촉진하기 위한 규제 혁

신과 기술 혁신을 장려하였다. 동시에 IT를 적극 활용하여 사회경제 문제를 해결하는 데에 정보


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화 전략의 초점을 맞추고 있다[11],[15].

유럽뿐 아니라 미국, 일본 등 각국의 정보화 전략이 대부분 기존 인프라 구축에서 IT 를 적

극 활용하여 디지털 컨버전스의 효과를 극대화하고 각 사회가 안고 있는 문제를 해결하는 쪽으

로 이동하고 있다. 이러한 추세에 맞춰 유럽은 현재 가장 시급하게 해결해야 할 문제 중의 하나

인 에너지 문제에 IT를 적극 활용하고 있는 것이다. 이는 정보화정책의 취지와 그 실행에 있어

일관성을 유지하고 IT 의 미래 가치를 극대화하기 위한 전략이라고 할 수 있다. 이러한 일관성

있는 전략은 기업 및 투자자로 하여금 에너지 효율화를 위한 IT 투자에 미래 불확실성 비용을

축소시키고, 정책에 순응하도록 하는 동기를 부여한다.

나. 에너지와 차세대 IT 기술 간 구체적 융·복합 방향 제시

유럽의 IT를 통한 에너지 효율화 전략은 IT를 어떻게 에너지 부문에서 활용해야 할지 보여

주고 있다. 에너지 시스템의 기초 설계에서부터 에너지 생산, 보존, 유통, 소비에 걸쳐 IT 니즈와

응용 범위를 구체화시켜 나가고 있다. 동시에 미래 지향적으로 차세대 IT 기술을 적용하고, 기

술 리더십을 키우려고 노력하고 있다. 유비쿼터스 시대의 핵심기술인 지능형 센서를 적극 활용

하여 에너지 시스템의 유연한 상황 대처 능력을 높이고, 버츄얼 리얼리티(Virtual Reality) 및 증

강현실(Augmented Reality) 기술을 이용하여 기존에 확인할 수 없었던 에너지 시스템의 세세한

부분까지 관리 가능하도록 하고 있다.

그리고 에너지 효율화를 위한 IT 연구개발 전략은 에너지 라이프사이클에 맞춰 진행하면서,

각 기술이 제공하는 부가가치 및 시급성에 따라 우선순위를 달리하고 있다. 먼저 에너지 효율화

를 위해 시급하게 연구되어야 할 IT 로 시뮬레이션, 에너지 시스템 최적화 모델링, 데이터 시각

화 기술, 상황인지 센서, 전자검침 및 e-모니터링 기술을 강조하고 있다. 그리고 이 기술들을 통

해 기업 차원의 비즈니스 모델을 창출하고, 소비자의 에너지 관리를 더욱 용이하게 하는 응용

연구를 함께 병행하고 있다.

전세계적으로 IT가 에너지 문제를 해결함에 있어 그 유용성이 인정되고 있으나, 구체적으로

어떤 분야에 어떻게 적용되어야 하는지에 대한 연구는 깊게 진행되고 있지 않다. 이러한 점을

고려할 때 유럽은 에너지와 IT의 융복합 연구에 있어 보다 체계적임을 알 수 있다.

다. 에너지 정보화 확산에 따른 리스크 대응

IT를 통한 유럽의 에너지 효율화 연구는 IT 활용에만 머물러 있는 것이 아니라 IT 활용 증

대로 생기는 부작용을 최소화할 수 있는 방안까지 함께 다루고 있다. EU의 발전회사들을 대상

주간기술동향 통권 1331호 2008. 1. 30.

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으로 실시한 최근 설문에 따르면 IT 확산에 따른 전력망의 보호와 통제가 향후 사업 운영에 있

어 가장 큰 문제점으로 지적되었다. 이에 기존 통제시스템에 새로운 혁신적 통제 시스템을 어떤

식으로 조화롭게 구축할 것인가가 또 하나의 핵심 이슈로 부각되고 있다[9].

유럽은 IT로 발생하는 에너지 시스템의 안전 취약성을 최소화하기 위해 네트워크를 통해 획

득한 정보의 무결성 강화를 주요 연구과제로 삼고 있고, 기기 및 시스템간 호환성을 강조하고

있다. 동시에, 자동화된 에너지 시스템 일부에 고장이 발생해도 자동 보완, 수정되어 운영되는

결점 수용 시스템과 다양한 정보를 통합하고 양질의 데이터를 생성하는 기술연구에 역점을 두고

있다.

<참 고 문 헌>

[1] 김창곤, “[DT 시론] IT를 활용한 에너지 효율화.” 디지털타임스, 2007년 3월 15일.

[2] 박동배, “EU 연구개발활동의 동향 -제 4 차 Framework 프로그램을 중심으로-“ 과학기술정책동향,

Vol.4, No.12, 1994.

[3] 심정훈, 김정미, “미래를 위한 EU의 준비-FP7.” 한국정보사회진흥원 유비쿼터스 트렌드(2), 2006.

[4] Akkermans, Hans, “ICT Role and Influence on DG/Distributed Energy Resources,” IEA Paris,

2004.

[5] Bartels, H. Andrew, “ICT for Energy: What’s Coming Next, Technologies for Utilities’ Near-term

and Long-Term Needs,” The 7th Global Congress on Information and Communication

Technology in Energy, Busan, Korea, 2005.

[6] CEPE(Centre for Energy Policy and Economics) & Fraunhofer, “Energy Consumption of

Information and Communication Technology(ICT) in Germany up to 2010,” German Federal

Ministry of Economics and Labour, 2003.

[7] Dijkgraaf, G. Henk, “ICT in changing European energy markets,” The 7th Global Congress on

Information and Communication Technology in Energy, Busan, Korea, 2005.

[8] e3value, “Business Models in a World Characterised by Distributed Generation,” 2006,

http://www.e3value.com/projects/ourprojects/busmod/(검색일: 2007. 07.08).

[9] Engineerlive.com, “Integrating risk reduction in the grid,” 2007년 4월 2일.

[10] EPRI, “IntelliGrid,” http://www.epri.com/IntelliGrid/(검색일: 2005. 05. 19).

[11] EurActive.com, “eEurope-An Information Society for All,” 2004.

http://www.euractiv.com/en/infosociety/eeurope-information-society/article-117472(검색일:

2007년 6월 24일).

[12] European Commission, “Ding More With Less-Green Paper on energy efficiency,” 2005.

[13] European Commission, “Report on the Analysis of the Debate of the Green Paper on Energy


37

Efficiency,” Commission Staff Working Document, Brussels, 2006. p.6.

[14] European Commission(2007a), “European Strategic Energy Technology Plan(SET-Plan)”

[15] European Commission(2007b), “Information Society Policies at a Glance,”

http://ec.europa.eu/information_society/policy/index_en.htm (검색일: 2007년 6월 24일).

[16] European Commission(2007c), “CRISP: ICT for Smart Power Networks,”

http://e3value.few.vu.nl/docs/misc/Crisp.pdf (검색일: 2007. 07.08).

[17] Gartner, “Gartner Estimates ICT Industry Accounts for 2 Percent of Global CO2 Emissions,”

Gartner Symposium/ITxpo 2007.

[18] Hilty, M. Lorenz, Peter Arnfalk, Lorenz Erdmann, James Goodman, Martin Lehmann, Patric A.

Wager, “The relevance of information and communication technologies for environmental

sustainability -A prospective simulation study,” Environmental Modelling & Software 21, 2006.

[19] HP, “HP to Reduce its Global Energy Use 20 Percent by 2010,” HP Newsroom, 2007.

[20] IEA, “Energy Technology Perspectives 2006-Scenarios & Strategies to 2050,” OECD, 2006.

[21] Intel, “PC Energy-Efficiency Trends and Technologies: A Closer look at energy consumption and

emerging power-management technologies,” 2002.

[22] KATSUMOTO, Shuzo, “ICT application for reducing GHG emissions in Aisa and the Pacific,”

Impact of Information & Communication Technologies on the Energy System, IEA, Paris, 2002.

[23] Nagy-Rothengass, Marta, “ICT addressing Energy Efficiency Challenges,” 2007,

www.fona.de/de/3_akteure/forum_2007/pdf/B_4_01_Nagy-Rothengass_presentation_

L2L_2007.pdf (검색일: 2007. 05. 30).

[24] Oxera, “Energy Efficiency Innovation Review: Household Sector-Final Report,” 2005. p.20.

[25] Rizzoli, A. E., Hongtao Li, Ioannis Athanasiadis, “Semantically Enriched Integrated Modeling and

Assessment Framework for Energy-intensive System Design,” FP7 information & Networking

Day, Prague, 2007.

[26] Rahman, Saifur, “ICT-Integrated Energy Infrastructure,” 4th EAPC/PfP Workshop on Critical

Infrastructure Protection & Civil Emergency Planning: Building Bridges Between Stakeholders to

Mitigate Disasters, 2006.

[27] Roth, “Energy Consumption by Commercial Office and Telecommunications Equipment,” report

by Arthur D. Little for the US Department of Energy, 2001.

[28] The Register, “IBM goes big green with Big Green,” 2007년 5월 22일.

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