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탄소중립 실현, 우리 집에서 부터 실천
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탄소중립 실현, 우리 집에서 부터 실천
  • 김태윤 기자
  • 승인 2021.11.18 10:55
  • 댓글 0
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-건설연-지역기업 동반 실증 사업을 통해 제주 현안해결 기술인 주택용 스마트 분전반 시스템 실증
-제로에너지주택, 해외 대비 5년 기술격차(78%수준) 극복 가능
한국건설기술원 전경

한국건설기술연구원(원장 김병석, 이하 건설연)은 제주도내 패밀리기업인 에너파이브(대표 김은태)와 제주도 '카본프리2030' 현안 해결을 위한 주택용 스마트 분전반 시스템(어플리케이션, EMS(Energy Management System))을 개발했다고 밝혔다.

기존 분전반은 전등, 전열, 동력부하 등 각종 부하에 맞게 전력을 배분하는 장치로서 단순히 과전류, 누전차단 등 일부 기능만 구비하고 있으며 직접 조작하는 방식으로만 제어할 수 있다. 따라서 여름철 지역단위, 전국단위의 일시적 전기 사용량 증가에 대응할 수 있는 방법이 마련되어 있지 않다. 또한 대기전력에 따른 에너지 낭비가 발생한다. 한국에너지공단에 따르면 가정에서 대기전력으로 손실되는 전력이 6~11%로 추정되며 낭비되는 대기전력은 금액으로 환산하면 한 해 4160억원에 달한다.

이에 에너파이브와 정유석 연구원팀은 IoT(Internet of Things) 기반 기술을 활용하여 주택용 분전반을 제어할 수 있는 기술을 실증하였다. 분전반에 흐르는 고전류에 대응할 수 있는 PCB(Printed Circuit Board) 설계기술은 에너파이브의 핵심기술이다.

제주특별자치도 '카본프리2030' 현안 기술 중 단독주택에 대한 제로에너지 요소기술로서 100% 에너지자립 단독주택 단지 개발에 활용할 수 있으며 스마트 그리드 확산 및 친환경 도시 에너지 자립화, 국민DR(Demand Response) 관제시스템으로도 확장될 수 있다.

스마트 분전반 시스템은 상시전원(냉장고, 밥통, 비상등)과 강제전원(상시전원을 제외한 모든 전원)으로 분리하여 IoT 기반의 센서와 릴레이가 탑재된 고전류용 PCB모듈로 구성되어 있으며, 외출 및 취침 등 다양한 용도에 따라 원격, 자동, 음성, 수동제어 할 수 있다. 또한, 분전반 내 온도, 연기, 불꽃센서 탑재 및 가스락과 연계 하여 전력과 가스를 양방향으로 제어 할 수 있다.

2020년 공공부문(1,000㎡ 이상)부터 제로에너지주택(빌딩)을 의무화 하여 시행하고 있으나, 패시브(고단열, 3중 창호 등) 및 액티브(신재생) 기술로만 구성되고 있다. 스마트 분전반 시스템은 근본적인 전기절약 비즈니스 모델로 에너지 절약 및 탄소중립 달성에 활용할 수 있다. 현재, 제로에너지빌딩 기술 수준은 해외에 비해 약 78%(5년 격차) 수준이다.

에너파이브 2021년 국제전기자동차엑스포 참가 부스 전경(위), 주택용 스마트 분전반 시스템 모델(아래)

한국건설기술연구원의 패밀리기업인 에너파이브는 2020년 전력데이터 활용 신서비스 개발 경진대회(한국전력) 우수상 수상 및 2021년 과학기술정통부의 데이터바우처 지원사업(수혜기업)에 선정되어 향후, “기상, 미세먼지, 전력사용량 데이터 기반의 국민DR 및 블랙아웃방지용 에너지관리시스템(EMS)을 개발할 예정이며, 한국수자원공사의 부산 스마트시티 창업혁신지원공간 입주기업 모집에 선정되어 부산 에코델타시티(EDC) 내 스마트 빌리지 56세대 대상으로 스마트전력 플랫폼 테스트베드 구축 및 실증 등 사업화까지의 전 과정을 수행·지원받게 된다.

또한, K-테스트베드 통합 공모에 신청하여 11월 22일부터 2개월간 LH 주택성능연구개발센터 실증 실험동에서 실증 할 예정이다. 이러한 성과는 한국건설기술연구원의 '건설연-지역기업 동반 실증/제도화 사업'의 지원을 받아 이행됐다.


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