4차 산업혁명 기술 융합으로 다양한 비즈니스 모델 등장

[인더스트리뉴스 이건오 기자] 에너지 패러다임의 전환을 5D로 설명하고 있는 보고서를 살펴보면, 미래 에너지 산업은 디지털화(Digitalization), 분산화(Decentralization), 탈탄소화(Decarbonization), 민주화(Democratization), 자율화(Deregulation) 등의 특징을 드러내며 변화하고 있다.

AI, 로봇, 블록체인 등의 4차 산업혁명 기술과 에너지의 연계가 굉장히 빠른 속도로 현실화되고 있으며, 전통적인 에너지 시장 구조 자체가 바뀌고 있고 신규 비즈니스 모델이 계속해서 개발되고 있다.

에너지신산업을 선도하고 있는 유망기술은 IoT, 재생에너지, ESS, 마이크로그리드, 수요반응, AI, V2X, VPP, 빅데이터, 블록체인 등이 있다. 특히, 재생에너지 분야의 디지털화와 IoT 적용 확대로 시장규모는 2030년 53억달러 규모에 이를 것으로 보이며 플랫폼 기반의 디지털 서비스 시장 성장의 주요 동인이 될 것으로 예상된다.

재생에너지와 IoT 서비스의 대표적인 연계 사례로는 DaaS 및 AaaS가 있으며, 클라우드형 서비스로 비즈니스에 필요한 핵심데이터 접근권을 적절한 비용과 보안해법, 요구시기에 맞게 제공하는 DaaS와 수요자는 자체 설비투장 없이 웹 기반의 분석용 소프트웨어, 플랫폼, 인프라 등의 서비스를 제공하는 AaaS가 있다.

마이크로그리드는 재생에너지 및 분산에너지원의 증가와 효율 향상으로 인해 중요성이 부각되고 있으며 중앙공급방식에서 분산형으로의 전환과 단순 모니터링에서 통합운영 및 최적관리가 핵심이다. 주요 핵심동인으로는 재생 가능 에너지 및 DER 통합에 대한 관심 제고, 신뢰할 수 없는 전력 품질 및 전력 부족, 농총 전기, 효율 향상, 자연재해 등이 있으며, 제약 요인으로는 표준화 부재, 높은 초기 설치비용, 제한된 집중 시간, 정책 제약, 자연재해 등이 있다.

DR로 표현하는 수요반응은 경제적 인센티브를 대가로 소비자가 전력 소비를 줄이거나 피크시기를 이동시킴으로서 수요-공급 균형에 기여하는 것을 말한다. AI는 머신러닝을 통한 수요·공급 예측과 균형 제어, 자산관리 분야에서 기대하고 있으며, 거래 및 정보에 대한 보안·투명성·불가소성을 확보하는 블록체인 기술도 주목되고 있다.

부하 평준화, 전압 및 주파수 조정, 비상전원, 독립전원, 분산발전에 적용할 수 있는 ESS는 태양광발전 시스템 및 배터리 등의 가격 하락과 자가소비에 대한 인센티브 증가가 주요 성장 동인으로 꼽힌다. 이와 관련해 가정용 태양광 ESS 시장은 2017~2021년 68%의 성장이 예상되며 72억달러 규모 수준까지 커질 것으로 전망된다.

이 밖에도 전기차, 스마트홈 등을 계통과 연계하는 V2X(Vehicle-To-Grid/Home/Building) 기술과 가상발전소를 비즈니스 모델화 한 VPP, 빅데이터, 개인정보식별 등의 기술이 향후 에너지 시장에서 활발하게 연구·적용될 것으로 보인다.

산업부 R&D전략기획단 이금정 팀장은 “기존의 저유가 기조 아래 온실가스 저감과 미세먼지 등의 환경문제로 에너지에 대한 인식 전환이 바뀌고 있고, 4차 산업혁명 촉진 기술로 인해 에너지 시장의 경쟁구도가 변화하고 있다”며, “대규모 자원개발 및 화학플랜트, 발전소, 송전설비 등의 에너지 기반시설 투자 위축되고 있고, 신재생에너지 및 저전압 배전망 중심으로 소비자단에서의 수요절감과 효율향상 시장이 빠르게 성장하고 있다”고 진단했다.

이어 “시장 변화에 따른 신속한 대응이 중요한데, 이에 대처하지 못하는 글로벌 선도기업조차 악화된 사업 실적으로 고전하고 있다”며, “단일 제품과 애플리케이션보다는 스마트홈, 스마트팩토리, 스마트시티를 대상의 IoT 플랫폼을 기반으로 하는 제품과 소프트웨어를 연계시키는 솔루션 비즈니스 부상하고 있는 중”이라고 소개했다.

에너지 시장의 변화와 4차 산업혁명 기술로 촉발되는 새로운 비즈니스 모델의 등장은 투자 기회의 확대와 함께 우리기업에는 도전적 과제가 될 것으로 전망된다.

이 팀장은 “수요관리와 에너지효율 향상, ESS 분야는 스마트홈, 스마트팩토리, 스마트시티에 있어 핵심기술로 이를 통합 연계하는 IoE 솔루션과 기업 간 협력모델 구축을 통해 경쟁력을 확보하는 것이 핵심”이라며, “국내 에너지 시장은 공기업의 독점적 경쟁구도에서 전기사업법과 지능형전력망의 구축 및 이용촉진에 관한 법률 등의 개정을 통해 중개거래를 허용하는 수준에서 경쟁형 서비스화를 꾀하고 있으나 여전히 다양한 비즈니스 모델을 구현하는 데 한계가 있다”고 전했다.

이어 “정부는 에너지 설비 구축과 관리 중심의 자산 중심의 에너지 시장에서 서비스 중심의 경쟁형 시장을 촉진할 수 있도록 법제 개편과 새로운 에너지요금제 실증 연구 추진이 필요하다”며, “기업은 IoT와 에너지 융합으로 축적된 데이터를 통해 다양한 서비스를 개발하되 핵심기술 기반으로 성공적인 해외진출을 위해서는 국가별 제도를 수익모델로 만들 수 있는 역량도 갖춰야 할 것”이라고 밝혔다.

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