전력-ICT 융복합에 따른 전력산업 환경변화와 시사점

미래 전력산업은 정보통신기술(ICT)과의 융복합으로 인해 많은 변화가 예상된다. 고객측면은 고객이 보유한 기기들의 유비쿼터스화, 분석기법 발달 및 컴퓨터 능력이 향상되고 기술측면에서는 신재생에너지원 사용률 증가, ESS의 폭 넓은 사용 및 마이로그리드 확산 등이 있다. 또 규제측면에는 새로운 비즈니스 모델 허용, 새로운 형태의 비용회수, 유틸리티들의 고향지향적 변화, SG환경 가속화 등이 전망된다. 향후 전력산업에 영향을 끼칠 대표적인 5대 IT기술은 사물인터넷, IT/OT 융합, 상황인지, 빅데이터, 클라우드로, 새로운 경제플레이어의 등장, 고객참여의 확대 및 안정적인 전력 공급에 대한 지속적인 기대에 부응하는 적절한 대응이 필요하다.

자료. 한전경제경영연구원 신산업연구팀 선임연구원 김범규 기술경영학박사

Ⅰ. 검토배경

최근 정보통신기술(ICT)을 활용한 산업간 융복합 현상이 전력산업에서도 나타날 것으로 전망됨에 따라 ICT가 전력산업에 미치는 영향을 분석할 필요가 있다. 가까운 미래 전력산업의 변화 방향은 디지털화라는 뚜렷한 특징으로 인해 예측가능성이 점점 증가하고 있다. 이에 융복합에 따른 미래 전력산업 변화 조망 및 대응방안 모색이 필요하다.

Ⅱ. 미래 전력산업의 거시적 환경 변화요인

미래 전력산업의 가치사슬은 정보통신기술(ICT)과의 융복합으로 인해 전통적인 전력산업과는 상당한 차이를 보일 것으로 전망된다. 새롭게 떠오르는 전력산업 환경변화의 트렌드는 ▲고객환경의 변화 ▲전력망과 관련된 기술적인 환경의 변화 ▲시장 및 규제환경의 변화이다.

① 고객측면: 고객이 보유한 스마트 기기들의 유비쿼터스화 및 인터넷 연결을 통한 원격 감시·제어 기능이 제공될 것으로 예상된다.

* 유비쿼터스(Ubiquitous): ‘동시에 어디에나 존재하는’이라는 사전적 의미를 가진 말로서, 시간과 장소에 구애받지 않고 정보통신망에 접속하여 서비스를 활용할 수 있는 환경을 의미

분석기법의 발달 및 컴퓨팅 능력향상으로 고객의 선호패턴 분석을 통한 추가적인 선호가 예상되는 제품이나 서비스의 선제적 추천이 제공될 것으로 보인다.

② 기술측면: 풍력 및 태양광과 같은 신재생 에너지원 사용률의 증가에 따라 기술적 특성을 고려한 기반시설 구축 및 운용지원 활성화가 예상된다.
또 전력계통 및 수용가 모두에서 에너지저장장치(ESS)가 현재보다 폭 넓게 사용 되어질 것으로 예상되며 기존의 전력설비가 충분하지 못하거나, 또는 대규모 중앙집중형 발전·송배전 시스템에 대한 투자가 경제성이 없는 경우 마이크로그리드(Micro Grid)가 대안으로 등장할 것으로 보인다.

③ 시장·규제 측면: 기존 유틸리티와 신규 사업자 모두에게 점진적으로 새로운 비즈니스 모델을 허용하고 기회를 제공하는 방향으로 규제가 완화될 것으로 전망된다.
전력망 신기술들에 내재된 불확실성 증가 문제의 해결을 위해 규제기관과 사업자들은 새로운 형태의 비용 회수방식이 고려될 것이다.
유틸리티들의 고객 지향적 변화 및 스마트 그리드 환경으로의 통합 가속화에 따라, 디지털 전환과 스마트 기술 활용은 유틸리티가 당면한 가장 중요한 과제로 부각될 것이다.

Ⅲ. 전력산업 변화의 촉매역할을 담당할 IT기술

새롭게 등장하고 있는 많은 IT기술 가운데 전력산업의 변화에 큰 영향을 끼칠 것으로 예상되는 5가지 기술을 살펴보고자 한다.

* 5가지 기술의 선정은 IBM社의 보고서 ‘The future of energy and utilities: An IBM point of view’(2014)를 참고

① 사물인터넷(IoT): 유틸리티들은 이미 고객의 전력사용 패턴, 계통의 이상 여부, 전력설비의 상태 등과 같은 정보를 수집하고 활용 중에 있다. 스마트 미터의 등장으로 인해 특정 고객에 대한 보다 상세한 정보를 더욱 쉽게 확보할 수 있게 되었다. 사물인터넷(Internet of Things, IoT)에 연결되는 기기들의 수가 궁극적으로는 수 조개에 달할 것으로 전망되는 가운데, 전력산업에서도 사물인터넷의 보급이 확산될 것으로 전망된다.

② IT/OT 융합: SCADA와 같은 전력계통 운용기술(Operational Technology, OT)에 정보통신기술(Information Technology, IT)을 접목함으로써, 유틸리티들은 비용절감, 위험감소, 성능향상, 운용상 유연성 확보 등의 장점 획득이 가능하다.
IT/OT에 관련된 네트워크가 모두 계층적 구조에서 수평적 구조로 변화하는 현상이 유틸리티 산업 내에서 발생하고 있다.

③ 상황인지 기술: 상황인지(Situational Awareness)는 군사과학에서 비롯된 용어로서 시간, 공간 등의 관점에서 환경 요소를 지각하고 그 의미를 이해하는 것을 말하며, 시간 같은 일부 요소가 변화할 때 환경 요소의 상태가 어떻게 변화할지 전망하는 능력을 의미한다.
유틸리티들은 지난 수 십 년간 자연재해 등으로부터 전력망을 복구하기 위해 기초적인 상황인지 기술을 이용해왔다.
고객들이 정전 등과 같은 전력망의 이상상태에 대해서도 매우 깊은 관심을 보임에 따라, 유틸리티들은 고객이 원하는 정보 제공을 위해 상황인지 기술을 적극적으로 활용할 필요성이 증가하고 있다.

④ 빅데이터: 오늘날 전력산업에서 GIS, 배전 자동화, 스마트 미터 등 다양한 원인으로 인해 대용량 빅데이터(Big Data)가 생성되고 있다. 대규모 데이터 취급업무가 유틸리티들에게는 생소할 수도 있으나, 은행과 같은 다른 데이터 집약 산업에서는 이미 보편화되어 있다.

⑤ 클라우드: 클라우드(Cloud)란 네트워크를 도식화하여 표현할 때 사용하던 구름 모양의 아이콘에서 유래된 것으로, 무형의 네트워크 공간에서 컴퓨터로 할 수 있는 업무들을 가능하게 설계한 것을 의미한다.
기존의 유틸리티들은 개인정보보호, 보안문제, 이미 투자한 IT설비 활용문제 등으로 인해 대부분 클라우드 기술에 대해 거부감을 표출하고 있다. 하지만 신규 사업자들은 클라우드의 장점인 기민함, 저렴한 비용 등을 활용하기 위해 클라우드 기술 도입에 적극적이다.

Ⅳ. 미래전망 및 유틸리티 대응방안

① 새로운 경쟁 플레이어의 등장: 태양광의 그리드 패리티 도달, 신재생 및 에너지 저장 기술의 주류화, 향상된 수요반응은 전통적인 전력산업 가치사슬을 파괴하고 있다.
기술발전, 규제완화, 설비비용 하락, 신규 사업자의 등장은 전통적 유틸리티 비즈니스 모델에 위협 요인으로 작용할 것이며 유틸리티들은 단순한 에너지 공급자의 역할을 넘어 통합 에너지 관리자의 역할 수행이 필요하다.

② 고객참여의 폭과 깊이 확대: 전기의 생산과 소비를 동시에 하는 ‘프로슈머(prosumer)’로 진화하는 고객도 등장할 것으로 예상된다. 유틸리티들은 고객만족 요구에 SNS나 모바일 앱 등을 이용해 보다 즉각적이고 충분한 대응을 해야 한다. 고객의 만족도 향상을 위해 고객들에게 ‘customer-of-one’과 같은 특별한 경험을 제공할 필요성이 있다.

* ‘customer-of-one’이란 고객이 마치 어떤 기업의 유일한 고객이라는 느낌을 받을 수 있을 정도로 고객 개개인을 위해 완벽한 맞춤형 서비스를 제공하는 것을 말한다.

③ 안정적 전력공급에 대한 기대 지속: 유틸리티가 유연하고 기민한 속성을 보유한 신규 사업자와 경쟁하기 위해서는 현 비즈니스 프로세스의 근본적인 혁신이 필요하다. 급격히 변화하는 산업 환경하에서도 안정적인 전력 공급과 같은 핵심가치는 여전히 불변할 것이다. 이에 운영 우월성 확보 및 파괴적 혁신을 수행해야 할 것으로 보인다.

* 운영 우월성(Operational Excellence)이란 조직의 말단에서 벌어지는 업무들이 최상으로 실행될 수 있도록 하는 것

** 파괴적 혁신(Disruptive Innovation)이란 완전히 새로운 기술 도입을 통해 기존 질서를 파괴하고 신시장과 가치 네트워크를 창조하는 혁신

Ⅴ. 결론 및 시사점

미래 전력산업 변화는 고객, 기술, 시장 및 규제에 관한 환경 변화에 따라 방향이 결정될 것으로 예상된다. 융복합 현상이 산업간 경계를 넘어 발생하고 있는 가운데, 정보통신기술(ICT)이 미래 전력산업 변화의 촉매 역할을 담당할 것으로 전망된다.

① 사물인터넷 ② IT/OT융합 ③ 상황인지 ④ 빅데이터 ⑤ 클라우드 기술들이 전력산업에 영향을 끼칠 대표적인 IT기술이며, 미래 전력산업에서는 새로운 경쟁플레이어의 등장, 고객참여의 확대, 안정적인 전력 공급에 대한 지속적인 기대가 예상됨에 따라 유틸리티의 적절한 대응이 요구된다.

불확실한 미래, 유틸리티의 생존성 향상을 위해서 융복합 트렌드에 대한 이해 및 핵심 IT기술이 전력산업의 진화 방향에 미치는 영향에 대한 분석이 필요하다.

Special Report 1 l 정부 에너지 정책

산업부, ICT기반 에너지 수요관리 기술개발 적극 추진한다

2013년도 하반기 에너지기술 신규과제 630억원 지원

2013년 하반기 정부는 총 630억원을 지원, 정보통신기술을 통한 전기 가스 에너지 기술개발에 적극 나서기로 했다. 정부는 총 지원규모 중 중장기과제에 282억원, 단기과제에 348억원을 사용키로 했다.

산업통상자원부(장관 윤상직)는 지난 9월 전기사용량을 절감할 수 있도록 정보통신기술(ICT)을 활용한 ‘에너지 수요관리 기술’ 및 국민생활과 밀접한 가스분야의 안전성 강화를 위한 ‘가스에너지 안전기술’ 등을 적극적으로 추진하고자 하는 2013년도 하반기 에너지기술개발사업 신규과제 지원계획을 발표했다.

산업부는 지난 8월 창조경제시대 ICT기반 에너지수요관리 신시장 창출방안을 발표하고 정보통신기술을 활용해 국민 불편을 최소화하는 전력수요관리를 추진해 왔다.

이에 대한 후속조치로 ICT기반 스마트플러그 관련 기술, 정보가전기기 전력절감 기술, 에너지다소비기기(건조기, 조명 등) 효율향상 기술, 산업공정상에서의 소비전력을 줄일 수 있는 공정개선 기술 등을 이번 공고과제에 포함하였으며, 2014년도 중장기 R&D과제 기획에도 ICT 관련된 기술 수요를 적극 반영하여 지원할 예정이다.

또한, 국민생활에서 가스에너지에 대한 의존도가 높아짐에 따라 안전성을 강화하기 위해 산업부에서는 종합적이고 체계적인 가스안전관리체계 구축을 위하여 2014년 초 완료를 목표로 ‘가스안전 중장기 기본계획’을 수립 중이다.

이번 계획의 일환으로 가스에너지 분야에서 안전 사각지대 최소화를 위해 ‘지하매설 노후배관’이나 ‘저장시설’ 등에 대한 예방중심의 가스안전관리 기술과제를 포함하여 지원할 계획으로, 이러한 기술개발을 통해 국내 가스에너지 분야의 안전수준이 더욱 향상될 것으로 기대되고 있다.

<용어 설명>

ICT: Information & Communication Technology

스마트플러그: 인터넷이나 스마트폰을 활용하여 가전제품이 사용되지 않을 때 전원을 자동 또는 수동으로 차단하거나, 전기사용량을 측정·제어하는 장치

에너지분야 중소·중견기업을 대상으로 해외진출 지원

또 우수기술력을 보유하고 있는 에너지분야 중소·중견기업을 대상으로 해외진출을 적극 지원하기 위해 ‘글로벌 전문기업육성’을 위한 기술개발 과제를 신규로 지원키로 했다.

그간 에너지산업은 에너지의 안정적인 공급과 유지관리 등을 위해 주로 공기업과 대기업 위주의 대규모 플랜트와 시스템 구축을 지원해옴에 따라, 상대적으로 중소·중견기업의 기술경쟁력이 타 산업보다 낮은 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위해 해외진출 가능성이 큰 분야의 기술을 선별하여 해당 기업이 강점으로 가지고 있는 과제를 발굴, 집중 지원함으로써 국내 에너지 중소·중견기업이 세계 에너지시장에서 기술경쟁력을 갖춘 기업으로 육성될 수 있도록 지원할 예정이다.

아울러, 기존 에너지산업에서 성능 향상, 비용 절감, 상용화 시기 단축 등 기존 패러다임의 획기적인 개선이 가능하도록 하는 에너지혁신형 기술과제, 시장 수요를 충족시키기 위한 자유공모형 단기과제와 중장기 과제도 함께 지원키로 했다.