최근 탄소중립 필요성과 함께 ‘에너지전환’의 필요성이 대두되고 있다. 동시에 신재생에너지로 인한 전력계통 문제로 출력제한과 잉여전력이 손꼽히고 있다. 간헐성과 변동성이 높은 재생에너지(VRE) 확대로 출력제한(curtailment)이 빈번해지면서 전력계통의 유연성을 확보할 수 있는 방안으로 섹터커플링에 대한 관심이 높아지고 있다. 섹터커플링은 재생에너지 잉여전력을 발전-난방(Power-to-Heat), 발전-수송(Power-to-Mobility), 발전-수소(Power-to-Hydrogen) 등 효율적인 에너지 흐름체계를 구축하는 기술이다. 이중 P2H기술은 탄소중립을 이끌 에너지전환의 핵심기술로 추대되는 동시에 출력제한과 전력계통 불안정을 보완할 수 있는 방법으로 에너지효율 극대화가 가능함에 따라 향후 우리나라 전력계통과 글로벌 환경문제를 해결할 수 있는 마스터-Key 역할이 기대할 수 있다. 글로벌 P2H 진행 현황은 P2H는 지역냉난방, 심야전력을 이용하는 축열시스템, 전력이용 냉난방 등이 널리 보급돼 있어 어느 정도 기반을 갖추고 있는 것으로 평가되며 추가적인 인프라 투자를 최소화하면서도 구현이 가능한 것으로 보고 있다. 국내에서는 한국지역난방공사가
가뭄 등 기후위기를 유발하는 온실가스를 감축해 인류의 지속가능성을 담보하기 위한 탄소중립이 나날이 강조되고 있으며 이를 가능케 하는 녹색산업이 주목받고 있다. 녹색산업이란 온실가스를 배출하는 화석연료의 사용을 대체하고 에너지와 자원효율을 높임과 동시에 환경을 개선할 수 있는 재화생산과 서비스 제공 등을 통해 탄소중립을 이루고 녹색성장을 촉진하는 산업이다. 세계적으로 녹색산업을 활성화하기 위한 노력을 지속하고 있으며 미국, 독일, 일본 등 주요국은 녹색기술과 4차 산업기술을 주요 산업분야에 접목해 새로운 성장동력으로 활용하기 위해 노력하고 있다. 2021년 기준 세계 녹색시장은 1조1,977억달러 수준으로 매년 4%가량 성장하고 있으며 우리나라의 녹색산업 세계시장 점유율은 2% 수준으로 주요국대비 미흡한 상황이다. 이에 따라 환경부(장관 한화진)와 중소벤처기업부(장관 이영)는 한국판뉴딜 종합계획, 2050 탄소중립 추진전략의 일환으로 미래 기후변화·환경위기에 전략적으로 대응하기 위해 녹색기술을 보유한 유망 중소기업을 육성하는 ‘그린뉴딜 유망기업 100’ 사업을 추진하고 있으며 2020년 30개 기업을 시작으로 2021년 31개사, 2022년 30개사를 선정하며
재생에너지를 타에너지로 변환·활용하는 기술, 즉 전력과 비전력 부문간 연계로 공급과 소비부문이 서로 연계되는 융합시스템을 섹터커플링(Sector Coupling)이라고 한다. P2X(Power to X: 그린수소생산(P2G), 열생산(P2H&Boiler), 모빌리티 이용(P2M)기술과 재전력화(X to Power)기술 등이 해당한다. 국내에서 올해 섹터커플링 과제가 본격 시작됐다. 에너지기술평가원에서 섹터커플링 과제를 기획한 김성수 신재생융합PD를 만나봤다. ■ 왜 섹터커플링이 중요한가최종 에너지소비의 전력화, 전력생산의 탈탄소화, 분산화, 디지털화 등 전력시장이 변화하고 있다. 전통전력망(공급유연성)에서 재생에너지 저탄소 분산 전력망으로 변화하고 있는 것이다. 전력시장 변화에 대응하기 위해서는 신재생에너지, 분산자원의 계통수용성 확보, 사이버보안 대응, 소비자 시장참여 확대, 전력계통 신뢰도 및 품질을 유지해야 한다. 통합관제시스템 구축, 발전량 예측, 예비력 운영체계 구축, Regulation, 관성, 유연성자원확보, DR활용 등이 필요하며 입찰시장개선 (실시간)가격신호, 보조서비스 시장 및 소비자 시장참여 확대 및 유연화시스템(P2X-X2P),
데이터센터는 현대 사회에서 필수적으로 생산되는 데이터를 저장하는 기반시설인 동시에 막대한 에너지를 사용하는 탄소다배출시설이다. 4차 산업혁명이 진행되고 AI, IoT, 빅데이터 등 다양한 미래기술 적용이 확대되는 가운데 데이터센터산업은 높은 성장률을 보이고 있으며 규모도 더욱 커지고 있다. 이에 따라 데이터센터가 사용하는 에너지를 효율화하고 대한민국의 미래 먹거리를 위한 기반다지기가 필요한 시점이다. 한국에너지기술평가원(KETEP)은 2022년도 제1차 에너지기술개발사업 신규지원대상과제의 일환으로 ‘고집적 데이터센터 에너지효율 향상 솔루션 개발 및 실증’ 과제를 공고하고 이온 컨소시엄을 선정, 지난 6월24일 킥오프 회의 후 본격적인 활동에 돌입했다. 과제를 기획한 이윤빈 효율향상PD는 서울대에서 기계공학 박사학위를 마치고 LG전자, 기술보증기금, 한국과학기술기획평가원을 거쳐 KETEP에 효율향상PD로 합류했다. 열유체 냉동분야를 테마로 공학박사 학위를 마친 후 다양한 기관을 거치면서 제품개발, 기술가치평가, 예비타당성조사에 이르는 민간과 공공정책의 다양한 분야를 경험하고 OECD NESTI에 한국대표로 참여하며 혁신분야 국제공동작업도 경험한 바 있다. 이윤
탄소중립이란 배출원이 배출한 만큼을 흡수원이나 다시 흡수하도록 해 실질적인 온실가스 배출량은 ‘ZERO(0)’로 만드는 것을 의미한다. 정부는 신재생에너지공급의무화(RPS)비율을 2026년까지 법정상한인 25%로 단계적으로 상향할 예정이다. 또한 정부는 2050년까지 온실가스 국내 순배출량 ‘0’ 달성을 의미하는 탄소중립을 실현하기 위해 ‘미래생존을 위한 마지막 기회’라는 슬로건을 내걸고 2050 탄소중립 시나리오를 심의, 확정했다. 제주도는 제주도를 탄소없는 섬으로 만들기 위해 2012년 ‘CFI(Carbon Free Island) 2030’ 계획을 수립하고 재생에너지 보급 확대정책을 시행해 왔다. 그러나 목표에 도달하기도 전부터 수요와 공급 불일치, 즉 전기소비량보다 생산량이 더 많아지게 되자 결국 제주도는 재생에너지설비의 가동을 강제로 중단하는 출력제한(Curtailment)을 시행하고 있다. 출력제한에 대응할 수 있는 기술로 섹터커플링기술이 주목받고 있다. 이중 열에너지 중심의 전환·저장·활용시스템을 구축하는 P2H 정책과제가 제주에너지공사 컨소시움이 총괄한다. 이번 과제 수주에 적극 지원한 윤형석 제주특별자치도 미래전략국장을 만났다. ■ 탄소중립을
친환경 스마트솔루션 기업을 목표로 하는 이온(대표 강승호)은 △대용량 UPS △에너지저장장치(ESS) △데이터센터 온·습도 제어를 위한 냉각시스템 전문 제조기업으로 대규모 데이터센터에 필요한 주요설비들을 설계, 제조, 설치 및 사후관리하고 있다. 2002년 설립 이래 꾸준한 기술개발과 사업확장으로 존재감을 알려 왔으며 데이터센터용 대용량 고효율 UPS 국산화를 통해 시장에서 두각을 나타내고 있다. 한국에너지기술평가원의 ‘고집적 데이터센터 에너지효율 향상 솔루션 개발 및 실증’ 과제의 컨소시엄 주관기관인 이온의 임승범 부장을 만나 과제 방향성 및 세부계획을 들었다. ■ 기술역량과 대표성과는단일 용량 600kVA의 UPS 국산화에 성공한 이온은 다수병렬 연결기술을 통해 △국가정보자원관리원(정부통합1센터) △기상청 슈퍼컴센터 △한국과학기술정보연구원(KISTI) 등에 3,000~7,200kVA 대용량 고효율 UPS를 구축해 현재 안정적으로 운영 중이다. 국산제품 실적으로는 최대 규모다. 또한 민간 데이터센터분야에서도 또한 많은 성과가 있다. 대표적으로 △LG U+ 평촌 △디지털리얼리티(DLR) 상암 △신세계 김포센터 △동부데이터센터 △SK C&C 판교 데이터
제주에너지공사(JECO)는 제주의 풍력자원을 공공적으로 관리하고 민간사업자 중심의 난개발을 방지하기 위해 제주특별자치도 특별법에 따라 설립돼 주민수용성 확보 및 공익사업 추진을 통한 도민 에너지복지 실현을 위해 노력하고 있다. 제주도 내 신재생에너지설비의 급격한 증가로 인해 출력제한이 발생함에 따라 해결방안으로 ‘P2H’가 주목받음에 따라 제주에너지공사는 제주도 에너지공기업으로써 출력제한 해소방안 마련을 위해 P2H과제 수주에 적극 나섰다. P2H과제를 총괄할 강병찬 제주에너지공사 지역에너지연구센터장을 만났다. ■ P2H 과제를 주관하게 된 배경은제주는 2012년도부터 ‘탄소 없는 섬, 제주(CFI: Carbon Free Island Jeju by 2030)’ 프로젝트를 추진하고 있으며 풍력, 태양광 중심의 신재생에너지발전설비로 제주 전력수요를 담당할 계획이다. CFI 실현을 위해 이행기관이 필요했으며 JECO가 그 중심에 있다. JECO는 육상풍력, 해상풍력, 태양광발전시설을 추진하고 있다. 신재생에너지설비의 급격한 증가로 인해 출력제한이 발생함에 따라 신재생에너지발전시설만 지속 공급할 수 있는 상황이 아니며 제주도의 에너지공기업으로서 출력제한을 해소하기
온실가스 저감을 위한 전 세계적인 행동이 지속되고 있는 가운데 데이터센터(DC: DataCenter)는 많은 에너지사용량으로 인해 ‘전기먹는 하마’라는 오명을 쓰며 경계의 대상이 되고 있다. MS, 에퀴닉스 등 글로벌 데이터센터 운영기업들은 에너지효율 향상, 신재생에너지 적용 등 다양한 활동을 통해 탄소중립을 위한 선제적 행동에 나서고 있다. 특히 국내에서는 4차 산업혁명의 기반시설로 인식되고 있는 데이터센터가 급격한 증가를 이루고 있는 가운데 관련설비 및 시스템 향상에 대한 관심이 집중되고 있다. 한국에너지기술평가원이 2022년 신규과제로 발표한 ‘고집적 데이터센터 에너지효율 향상 솔루션 개발 및 실증’은 이온이 주관을 맡고 △어니언소프트웨어 △한양대 산학협력단 △한국데이터센터에너지효율협회(KDCEA) △한국전자기술연구원(KETI) △삼화에이스 △SK텔레콤 등으로 구성된 컨소시엄이 선정됐다. 이온 컨소시엄은 지난 6월14일 킥오프회의를 개최하고 본격적인 활동을 시작했다. 이번 ‘고집적 데이터센터 에너지효율 향상 솔루션 개발 및 실증’ 과제는 대량의 전기에너지를 소비하는 데이터센터가 에너지수요 및 효율관점에서 관리돼야 한다는 목적의식에서 출발했다. 과제를 기
어니언소프트웨어(대표 조창희)는 2000년 설립돼 지난 22년간 데이터센터 설비운영 및 에너지최적화를 위한 DCIM(Data Center Infrastructure Management: 데이터센터 인프라 관리) 및 자동제어 솔루션을 제공해왔다. 데이터센터에 특화된 다양한 솔루션 및 서비스를 제공하며 △녹색기술인증(2014년) △싱가포르 해외법인설립(2017년) △우수기술연구센터(ATC) 지정(2017년) △적응형 초절전 그린데이터센터 인프라 기술개발(2017년) △에너지다소비건물 에너지관리 및 최적화를 지원하는 국내·외 기술표준 연계형 디지털트윈 플랫폼 및 사업모델 개발(2021년) 등 성과를 창출했다. 또한 데이터센터와 관련된 인증 및 기술특허를 30여건 보유하고 있다. 2022년에는 이온 등과 컨소시엄을 결성해 ‘고집적 데이터센터 에너지효율 향상 솔루션 개발 및 실증’에 집중하고 있다. AI기반 능동형 운영어니언소프트웨어는 이번 과제에서 데이터센터 특화 에너지효율 최적관리플랫폼을 개발한다. 에너지효율최적관리플랫폼은 고집적·고효율 데이터센터를 위한 AI기반 자율관리에 따른 능동형 에너지효율 최적관리 운영플랫폼이다. 초고속 실시간 대용량 데이터 파이프라인을
‘고집적 데이터센터 에너지효율 향상 솔루션 개발 및 실증’ 과제를 위해 한양대에서는 김동립 교수 연구팀과 정재원 교수 연구팀이 협력해 추진한다. 김동립 교수가 이끄는 소재공정 및 에너지변환연구팀은 소재 공정기술 개발과 이를 통한 기기 친환경 에너지성능 향상 연구를 활발히 수행중이다. 열교환기 성능향상을 위한 열교환기 설계와 기능성 소재·표면의 열교환기 응용기술과 관련 연구성과를 보유하고 있다. 정재원 교수가 이끄는 건축설비환경공학연구팀은 제로에너지건축물 구현을 위한 제습냉방 및 다기능 히트펌프시스템 등 미래설비기술연구를 활발히 수행 중이며 제습증발냉각 및 신재생에너지 건물적용과 관련된 연구성과와 기술을 보유하고 있다. 한양대 연구팀은 PUE 1.5 이하를 위한 에너지절감 데이터센터 아키텍쳐 개발에 참여해 성공적으로 기술개발을 수행한 경험이 있으며 관련 데이터센터 설비구조 최적설계기술을 보유하고 있다. 또한 미활용에너지를 활용하는 히트펌프 연구개발에 참여해 열회수용 열교환기 최적설계 및 응용기술을 보유하고 있다. 배열회수, 제습증발냉각 연계한양대 연구팀은 데이터센터에서 발생하는 배열을 효율적으로 회수해 제습증발냉각기술을 통해 프리쿨링 효과를 개선하는 시스템을
한국전자기술연구원(KETI)은 산업통상자원부 산하 전문생산연구기관으로 1991년 설립됐으며 전자IT분야 선도기술 개발 및 중소·중견기업 기술혁신·사업화 견인을 통해 전자산업의 글로벌 경쟁력을 강화하고 기업의 성장플랫폼 역할을 수행하고 있다. KETI는 2018~2021년 수행한 ‘데이터센터 에너지절감 솔루션 개발’ 과제에서 랙단위 저압전력공급시스템 기술을 개발하고 상용 데이터센터 현장에서 실증한 바 있다. 랙단위 저압 전력공급시스템은 DC UPS와 상시전원을 기반으로 랙단위 전력공급시스템으로 전력이중화를 유지하면서 AC-DC 변환단계를 줄여 전력효율화를 실현한 에너지절감 기술이다. 기존대비 에너지절감 확대 기대이번 과제에서는 능동형 에너지효율 최적관리 운영 플랫폼을 개발한다. DCIM(데이터센터 인프라 관리시스템)으로부터 설비가동상태와 랙단위 온도, 전력사용량 등을 수집해 인공지능 기술을 기반으로 예측 및 제어를 통해 에너지효율을 최적으로 유지하기 위한 운영플랫폼이다. 기존에는 항온항습기가 컨테인먼트 단위로 서버냉각이 실시됐지만 이번 과제는 랙단위로 Rear-door Heat Exchanger Cooling Unit이 설치된다. 온도, 전력사용량 등이 랙단위
한국데이터센터에너지효율협회(KDCEA: Korea DataCenter Efficiency Association)는 국내 데이터센터(DC: DataCenter) 및 관련산업 경쟁력 강화를 위한 연구개발, 컨설팅, 구축·운영 전문인력 양성 및 표준화를 추진하기 위해 설립된 산업통상자원부 산하단체다. 국가적 에너지사용 절감 및 2050 탄소중립 목표달성을 목표로 RE100 달성, 신재생에너지 이용 확대 등을 통해 데이터센터의 지속가능성 향상 및 ESG경영을 촉진시키기 위한 노력을 경주하고 있다. 국내 데이터센터 현황과 시장 및 법·제도 데이터와 지식은 물론 관련 사업자, 전문가 및 해외 데이터센터와의 네트워크를 보유하고 있다. 삼성SDS, 에퀴닉스 등 데이터센터 운영사를 비롯해 설계, 시공, 제조기업들이 회원사로 참가해 시너지효과를 발휘, 해당분야의 기술역량을 극대화하고 있다. 특히 협회실무를 책임지고 있는 송준화 사무국장은 데이터센터 건축물용도 신설, 주차장법 개정 등 법·제도 개선에 대한 경험과 함께 데이터센터관련 R&D 및 정책 연구과제 등을 다수 수행한 경험이 있다. 고집적DC E최적화 KPI 도출이번 과제는 고집적 데이터센터의 발열을 효과적으로 제
세계적 냉난방공조 전문 전시회인 MCE 2022(2022 Mostra Convegno Expocomfort)가 지난 6월28일부터 7월1일까지 이탈리아 밀라노 피에라밀라노(Fieramilano)에서 개최됐다. 코로나19 글로벌 팬데믹으로 4년만에 개최됐지만 명성에 비해 규모나 내용측면에서 다소 실망스럽다는 평가가 나온다. 칠벤타(Chillventa), ISH(International trade fair especially for Sanitation and Heating technology), 중국 제냉전 등과 함께 세계 4대 냉난방공조 기술 및 신재생에너지 전시회로 꼽히는 MCE는 격년으로 개최되는 냉난방, 배관, 위생, 피팅분야 전문 전시회로 유럽 최대규모의 기계설비 박람회다. 에너지효율화, 신재생에너지 등과 관련한 세계적 트렌드, 신기술을 살펴볼 수 있으며 바이어와 생산자의 교류의 장으로서 매년 전 세계 관계자들이 참석한다. MCE의 관계자는 “MCE는 HVAC&R, 재생에너지 및 에너지효율성 업계에서 가장 권위 있는 비즈니스 쇼케이스”라며 “상업, 산업 및 주거지역의 스마트빌딩에서 쾌적한 생활을 위한 플랜트 및 시스템의 생산자, 설계자, 설치자
세계적인 코로나19 팬데믹으로 인해 비대면산업의 급격한 성장이 이뤄지고 있으며 4차 산업혁명과 맞물려 모든 산업은 디지털화를 가속화하고 있는 상황이다. 데이터센터(DC: DataCenter)는 4차 산업혁명시대 ICT산업 활성화를 위한 핵심 기반시설로 D.N.A(Data, Network, AI) 및 ICBM(IoT, Cloud, Big data, Mobile) 기반 서비스를 구현하기 위한 데이터의 저장·처리·유통 역할을 담당하고 있다. 지난 5월18~20일 세텍에서 개최된 ‘대한민국 기계설비전시회(HVAC KOREA)’에서는 데이터센터 산업동향 및 탄소중립 기여방안을 모색하는 컨퍼런스가 개최됐다. 데이터센터 산업동향국내 데이터센터 수는 △2012년 114개 △2018년 155개 △2019년 158개 △2020년 156개로 매년 증가세를 유지하며 2021년 기준 총 159개가 구축·운영 중이다. 이중 112개는 정부·공공, 지사 등 비수익용센터이며 47개는 상업용(Co-location) 센터로 운영되고 있다. 특히 데이터센터는 지리적 여건, 주변인프라의 우수성 등의 영향을 받아 주로 수도권에 위치하고 있다. 민간 데이터센터의 경우 서울에 43.3%, 경기도 2
월드이엔씨(대표 김경영)는 흡수식 냉온수기 전문기업으로 1999년 LG전자의 흡수식 냉온수기의 고온재생기분야가 분사한 기업이다. 국내 최초로 저온수 2단 흡수식 냉동기를 개발했으며 △흡수식 냉온수기 △흡수식 냉동기 △중온수 냉동기 △스팀냉동기 등을 공급하며 시장을 선도하고 있다. 최근에는 바이오가스 발전시설의 에너지이용률을 높이기 위해 발전배온수를 활용한 흡수식 히트펌프시스템을 적용했으며 냉수, 고온수 생산을 통해 에너지절감, 생산량 증대에 기여했다. 흡수식 HP기반 발전배온수 활용 증대논산계룡축협 자연순환센터(이하 논산자연순환센터)는 축분 및 음식물 쓰레기를 활용해 생산된 바이오가스로 전기를 생산하고 바이오가스를 생산하면서 발생한 부산물(자연비료)을 지역사회에 공급한다. 자연순환센터는 크게 △발전시설 △전처리동 △소화조동 △퇴·액비화동 등 축분자원화 및 에너시생산시스템으로 구성돼있다. 자연순환센터에서 생산되는 바이오가스는 하루 약 9,000Nm³로 이는 당초 계획대비 2배 수준이다. 이를 통해 생산되는 전력은 1만4,000kWh로 발전에 사용하고도 바이오가스가 일부 남아 소각을 통해 처리하고 있는 상황으로 논산자연순환센터는 가스엔진발전시설을 추가 구축할 계
지엔씨에너지(대표 안병철)는 세계 최고의 친환경에너지기업을 목표로 친환경 바이오가스발전기, 가스터빈발전기 등 기술력 향상에 지속 노력하고 있다. 또한 지열관련 국내 최대실적을 보유한 지엔원에너지를 인수해 친환경 기술개발에 안정적 기초를 마련했다. 2000년 즈음 해외 바이오가스발전설비가 국내에 설치됐으나 자재수급 등 안정적인 운영에 애로사항이 있어 수십억원에 달하는 발전설비가 가동되지 못하고 방치됐다. 이러한 문제를 해결하기 위해 2002년부터 한국기계연구원을 주축으로 매립가스 발전설비 국산화 연구가 진행됐다. 지엔씨에너지는 친환경에너지기업 목표를 달성하기 위해 매립가스 발전설비 국산화 연구에 참여해 현재 국산화, 안정화 단계를 달성했다. 이를 통해 바이오가스발전소 직접설계, 제작, 설치, 운영 등 전과정에 이르는 민간투자사업을 진행해 시장에서 신뢰를 얻고 있다. 현재까지 △인천시 △청주시 △동두천시 △김해시(2개소) △순천시 △여수시 △서산시 △속초시 △화성시 등에 바이오가스발전소를 설치해 가스생산량이 감소한 2개소를 제외한 9개소를 안정적으로 운영하고 있다. 특히 연구단계부터 설치된 설비의 경우 2006년 연구를 시작한 이래 10년 이상 안정적으로 운전되