환경·도시문제 해결방안으로 제시되는 개념이 스마트시티지만 이 때문에 인간의 쾌적성·편리함을 훼손할 수는 없다. 이에 따라 사람을 위하면서도 에너지를 절감하는 기술이 진정한 스마트기술로 평가된다.

쿠웨이트에 스마트시티로 추진되는 ‘압둘라 신도시 개발사업’에서도 시범주택단지가 비중 있게 추진되는 만큼 스마트기술이 적용된 주택인 스마트 홈이 주목받고 있다. 최근 스마트홈 구현에 주력하고 있는 한국토지주택공사(LH)의 조휘만 주택시설처장을 만나 쿠웨이트에 적용되는 스마트홈의 모습과 국내 스마트홈 발전방향을 들어봤다.

■ 스마트홈의 개념은
간단히 말하면 자율적으로 움직이는 주택으로 정의할 수 있다. 그러나 종전과 같이 홈오토메이션으로 가스밸브, 조명 등을 자동제어하는 방식만으로는 스마트홈이라고 부를 수 없다. 이는 단순한 온·오프제어에 불과하다.

예컨대 스마트홈에서는 난방이 편리하면서도 에너지효율적으로 자동제어된다. 바닥난방 시 콘크리트가 달궈지는 시차가 발생하기 때문에 추워서 난방을 가동해도 오래걸리고 더워서 난방을 중단해도 바닥에 열이 남아 있어 쾌적함이 떨어진다.

스마트홈에서는 인공지능, IoT를 접목해 인체의 온도, 실내발열, 외부햇빛을 고려한 최적제어를 가동함으로써 난방시차를 줄여 별도 조작없이도 쾌적성을 확보하고 에너지도 절약할 수 있다.

■ 쿠웨이트에 수출되는 스마트홈은
쿠웨이트에 적합한 스마트홈을 적용하기 위해서는 현지의 문제를 파악할 필요가 있다. 쿠웨이트는 외부온도가 50℃에 달해 사우나를 방불케 한다. 그런데 열적 성능이 취약한 단독주택이 대부분이다.

이에 따라 하루 소요전력이 우리나라 가정의 두 달치를 훌쩍 넘는 650kW다. 대부분 냉방부하인데 효율이 나쁜 에어컨을 지속 가동하는 것으로 파악됐다. 부하가 많기 때문에 전기실도 20세대마다 설치돼 있어 지역의 공간효율도 좋지 않다.

또한 사막지역이어서 우리나라의 황사, 미세먼지처럼 모래먼지가 많다. 고운 모래가 집안에 들어오니 건강과 쾌적성에 해를 끼친다. 주택을 밀실로 구성할 필요가 있지만 현재는 창호가 알루미늄으로 돼 있는 상황이다.

이는 현재 국내기술로도 충분히 해결가능하다. 고성능창호, 기밀시공 등 패시브건축을 적용하고 고효율 냉방설비를 적용해 부하를 줄이는 한편 BEMS 등으로 최적제어하면 에너지를 3/4 가량 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

또한 쿠웨이트는 물 부족 국가여서 지하수나 담수화한 해수를 사용하는데 염분이 많아 상수도관이 부식돼 파손된 경우가 많다. 이 때문에 주택마다 10톤짜리 물탱크를 2대씩 설치하는데 외기에 노출되다보니 수온이 매우 높다.

이는 국내의 해수담수화 기술, 상수도시스템, 냉수공급기술 등을 적용할 수 있으며 계측점 등을 판단해 유량·열량계 등을 활용해 제어토록 하면 에너지절감도 가능하다.

■ 국내 스마트홈 기술역량은
기술, 역량으로 보면 우리나라는 경쟁력이 충분하다. 수십년 전부터 신도시를 건설한 경험을 갖고 있으며 세계 곳곳에 초고층건축물, 고난이도 구조물 등을 건축하는 등 뛰어난 기술을 보유하고 있다.

LH역시 단독주택, 공동주택은 물론 고성능주택까지 다양한 형태를 공급할 수 있는 역량을 보유하고 있다. 쿠웨이트에서도 이와 같은 국내 개발역량에 주목하고 먼저 스마트시티 신도시를 개발해 달라고 요청해 왔다.

요소기술 면에서도 다양한 스마트홈 기술이 개발 초읽기에 들어갔다. LH는 과학기술정보통신부 과제사업으로 스마트홈 요소기술을 개발하고 있다. 에너지제어기기에 통신모듈을 부착해 외부에서 IoT 기기를 제어하는 시스템을 비롯해 단위세대 전체 및 분기선로별로 전력사용량을 실시간 측정해 EMS시스템 구축의 기반을 조성하는 전력측정기 등 이 개발된다.

이번에 개발되는 장비들은 보급형으로 제품단가가 10만원 내외에 불과해 당장이라도 수천세대에 적용이 가능하다. 이와 같은 기술들을 대규모·보편적으로 적용한 나라는 그리 많지 않다.

그럼에도 스마트시티, 스마트홈이 확산되려면 사람들이 많이 알고 관심을 갖는 한편 이를 소비하고자 하는 욕구가 있어야 한다.

■ 국내에 적용되는 스마트홈 솔루션은
분양과 임대에 따라 다른 형태로 구축된다. 분양의 경우 LH가 직접 관리할 수 없으므로 통신사와 협력해 IoT 스마트홈을 구상하고 있다. 기축의 경우도 새로운 시스템을 적용하기 어려우니 기존에 설치된 통신사의 인프라를 활용해 시스템을 구축하는 것이 용이할 전망이다.

2016년에 SKT와 협약을 맺은 바 있으며 향후 KT, LGU+, 네이버, 카카오 등과 협약을 추진할 예정이다.

임대의 경우 직접 관리하기 때문에 자체 플랫폼을 구축할 방침이다. 5,000세대규모의 플랫폼개발사업을 곧 발주할 예정이며 다른 플랫폼과 연동이 가능하도록 개발한다.

구성은 달라질 수 있어도 기본개념은 같다. 클라우드, IoT로 데이터들이 교환되고 처리속도 향상으로 더 많은 양이 공유된다. 각종 센서를 통해 공기질, 온습도 등 문제발생을 예측하고 맞춤 서비스를 제공할 수 있다.

■ 스마트홈의 비전은
미국의 심리학자 매슬로우에 따르면 사람은 5가지 욕구의 단계가 있다고 설명한다. △생리 △안전 △소통 △존중 △자아실현이 그것인데 하위의 욕구가 충족되면 사람은 그 다음 욕구를 추구한다는 것이다.

미래의 주택은 이와 같은 인간의 욕구를 충족해야 한다. 현재 시점에서는 존중과 자아실현의 단계에 와 있다고 본다. 상하수도 등 기본적 인프라와 외부 침입을 막는 보안시스템에 이어 통신시스템까지 보편화된 지금 사람들은 주택에 쾌적성을 요구하고 있다.

더 나아가 기후변화대응, 에너지절감 등 개인이 중요하다고 생각하는 가치를 주택이 이뤄주길 바라고 있다.

미래의 주택이 인간의 욕구를 충족하기 위해서는 4차 산업혁명시대 핵심기술들을 도입하는 스마트홈으로 발전해야 한다.