절전 생활화…제품에 표출

[성기리]

절전 생활화…제품에 표출

지진대비 방재시스템 결합

▲CEMS, 공동체단위로 에너지 절약 실현

일본에서 ‘창조경제’는 이미 실현단계에 접어든 것으로 보인다. NTT텔레콤은 ICT를 중심으로 컨설팅, 설비, 운용지원, 건축을 한데 묶는 사업모델을 제시했다. EV와 전기충전기 도입 시 소비자에게 솔루션을 제공하며 5∼10% 전기요금 절감을 자신하고 있다. 기존 통신망과 FOMA라는 무선통신을 둘 다 이용하는 것이 특징이다. NTT데이터는 발전소, 빌딩, 상점에 설치될 BEMS를 ‘레모니’라는 브랜드로 출시했다. 절감전력은 10% 수준이다.

요체가 되는 기기는 IEEE1888로 조명기기, 회사 컴퓨터, 상점, 영업소와 ESS의 중간다리 역할을 하며 전력사용계획수립, 제어기능을 한다. 미쯔비시 중공업은 FEMS와 MEMS, BEMS를 집대성해 마이크로그리드를 구성했다. 아마가사키와 아카야마에 스마트그리드와 스마트커뮤니티 실증단지를 완성한 것. 공장 지붕에 4MW규모로 태양광발전시설을 올리고 파워컨디셔너와 ESS로 전력을 수급했다. ESS는 NAS와 리튬이온배터리, 니켈하이브리드 모두 사용했다.

전기는 전기충전소로 이어져 240kWh급 닛산리프 등 EV 운용에 쓰이거나 건물과 기숙사 전원으로 이용된다. 전력사용상황은 스마트메터기를 통해 중앙운영통제실로 실시간 전송된다. 이런식으로 전체 소비전력의 약 10%를 충당한다. 중앙운영통제실에서는 전력사용 상황을 컴퓨터 모니터로 한눈에 알아볼 수 있다. 미쯔비시 중공업은 실증단지를 바탕으로 스마트커뮤니티를 실현 중이다.

스마트커뮤니티를 차제대 에너지 인프라스트럭처라고 칭하며 원자력, 화력, 신재생에너지발전원과 든, 운송수단과 유기적 관계를 도모하고 있다. 도시바는 HEMS가 중심된 스마트그리드 시스템을 요코하마 전역에 파일럿 테스트를 시행 중이다. 특히 지진 등을 대비한 방재시스템과 결합된 것이 특징이다. 도시바는 이 사업을 위해 연료전지, ESS, HEMS, 전기차 충전기, 블루투스가 장착된 조명기기, 원격 조정 온수보일러 , 냉공조기 등을 이미 선뵀다.

이번 전시회에서는 개발품들을 가정에 적극 보급하는데 초점을 맞추고 있었다. GE재팬은 일본 스마트메터링 시장에 본격적으로 뛰어든 모습이었다. 전력사용량 측정에만 머물지 않고 방재장치와 수도와 가스망과 연결해 공동체의 에너지와 물공급을 종합적으로 한눈에 보여주고 있었다. 일본고압전기주식회사(NKE)를 사들여 스마트그리드 사업을 펼치고 있으며 geoplan을 통해 상수도와 가스망 관리사업을 진행 중이다.

세계 전력시장을 과점하고 있는 전력회사 ABB는 파워컨디셔너, FEMS, HVDC, 공장용 와이파이 와이어리스 안테나, 송전소프트웨어 Ventyx를 선뵀다. 메이든은 스마트 BEMS를 소개했다. 스마트 BEMS는 태양광, ESS, 발전기를 통합 관리한다. 기존의 BEMS는 따로따로 관리해왔다. 따라서 과거 날씨와 전력사용정보와 현재의 발전가격을 조합해 발전최적화를 이룰 수 있다. 일본의 스마트그리드산업의 진흥은 제조업체는 물론 전문컨설팅업체도 키웠다.

카지마 코퍼레이션은 일본 지자체를 상대로 피크 관리 등 환경컨설팅을 진행하고 있다. 환경계획, 수자원, 토양, 폐기물, 바이오매스, 재생에너지 분야에 두루 컨설팅을 진행하고 있다. 도쿄 빌딩, 토라노몬 타워, 록뽄기 힐 모리 타워 등 도쿄 곳곳의 건물은 물론 메트로폴리탄 고속도로, 다지자와 댐, 제2 도메이 고속도로, 토쿄국제공항의 활주로, 포모사 지하철역 등 SOC와 아키하바라 호텔, 마리나 베이 금융센터, 타와 예술대 도서관, 국립미술관 등이 주요 고객이다.

일본 스마트그리드의 생활화는 저속전기차의 대거 출시에도 엿보인다. 도요타는 저속전기컨셉카인 스마트 인섹트를 선뵀다. 1인승으로 최고속도는 60km이다. 1회 충전으로 40km를 달린다. 피우스와 타카야나기는 구매자의 주문대로 저속전기차를 생산한다. 구매자들은 저속전기차대에 자신의 취향을 담은 스포츠카나 클래식카 바디를 얹는다. 일종의 아이디어 제품이다. 이는 저속전기차가 생활을 넘어 취미의 영역으로 확대되는 단초다.

▲자급자족을 향한 끝없는 열망

일본의 스마트그리드 산업은 목표를 단순히 ‘절전’에 두지 않는다. 지진 등 자연재해로 계통이나 가스관 등 계통이 끊긴 경험이 있기 때문에 ‘자급자족’에도 초점이 맞춰져있다. 그렇다보니 아이디어 제품에 가까운 제품들이 등장했다. 가장 규모가 큰 것은 미쯔비씨 중공업의 독립발전형 내연기관발전기다. 40피트 컨테이너 크기다. 용도는 비상발전. 신속한 설치와 운전, 전력공급이 장점이다. 1기당 1.5MW의 전력과 88℃의 온수, 0.78MPa의 증기를 공급한다.

컨테이너 크기인 만큼 화물차 견인방식으로 운송되며 다섯 대를 설치해 전력 7.5MW를 설치하는데 불과 하루 밖에 걸리지 않는다. 독립형 수처리시설과 ESS도 눈길을 끌었다. Top Water는 재해대비용 정수장치를 선뵀다. 계통과 무관히 작동할 수 있도록 여과장치에 태양광패널을 단 것이 특징이다. 가로 1.3m, 세로 0.63m, 높이 1.25m 크기로 135kg 무게다. 용량은 1kW급. 전력사용을 최소화해 2A를 소비한다. 정수량은 100리터 정도다.

미츠이와는 태양광패널이 달린 휴대용ESS를 선뵀다. 용량이 900wh로 한 대면 한집의 가전제품을 충분히 돌릴 규모다. 충전지의 성능을 개선해 1년 후에도 성능을 90% 이상 유지된다. 단결정질 태양광셀을 사용해 발전효율을 높였으며 두 개의 100V 콘센트가 설치돼 있다. 평시에는 계통에 연결해 충전할 수 있게 별도의 입력단자가 있다. Solpa는 elemake라는 휴대용 리튬이온 ESS를 선뵀다. 중량 2.8kg으로 한번 충전으로 200W의 전류를 1시간가량 공급한다.

충전방식은 계통에 연결하거나 별도의 태양광모듈을 이용한다. 미츠이와와 마찬가지로 태양광모듈이 달린 250w급 ESS도 출시했다. 한번 충전으로 10w가량의 LED는 24시간 켤수 있고 100w급 TV는 2.5시간, 50w급 DVD는 5시간, 40w급 노트북은 6시간 충전가능하다. 태양광발전만으로도 전력을 공급받으려는 열망은 파워컨디셔너의 대거 등장을 가져왔다. 4R ENERGY는 파워컨디셔너를 결합한 12kWh급의 ESS를 내놓았다.

태양광은 직류전력으로 발전량이 불규칙하다 파워커디셔너는 태양광발전에서 사용된 전력이 가정에서 바로 사용될 수 있게하는 장치로 전력품질을 관리한다.

동경=안희민 기자 ahm@ekn.kr

[인터뷰] ZE에너지 마쓰시다 코헤이 사장

“지역사회 존중하는 글로벌 바이오매스사업 펼칠 것”

 

“예술작품에 담은 순환, 공존의 가치를 비즈니스로 연결하고자 합니다.” 마쓰시다 코헤이 사장은 사진의 사업 철학을 밝혔다. 사업방침이 아닌 ‘철학’이다. 마쓰시다 코헤이 사장은 뉴욕, 파리, 취히리, 상하이, 토론토에서 널리 알려진 예술가이자 사업가이다.

아버지 마쓰시다 야스히루가 발명한 탄화장치에 대나무, 나무뿌리, 잎사귀 등을 넣어 나온 산출물을 프랑스에 전시한 바 있다. 딱히 예술가라 표방하지 않았지만 검게 바싹마른 생명의 원모습을 표현한 예술작품으로 알아줬다. "바이오매스 발전소도 주위 경관과 어우러진 디자인이 돼야한다고 생각합니다.

이것이 인간성 회복이요 산업 이윤이 가져다주는 인간소외 현상을 극복 방법입니다.“ 그는 사업가였지만 예술가적 영감이 빛났다. 인공적인 것은 지구 환경과 공존해야 한다는 철학이다. 폐기물 사업에 뛰어든 것도 이 철학에서 연유한다. 자원 소비는 최소한으로 하되 소비된 자원은 리싸이클 되야한다.

그의 관심사는 간벌재. 간벌재는 사방공사 시 베어진 나무다. 나무가 웃자라면 산불이 나거나 지반이 무너진다. 또 묘목이 성장하는데 방해된다. 따라서 정기적으로 나무가 베어져 엄청난 양이 폐기물로 쌓인다. 일본에서 산출된 간벌제의 양은 45억㎥이다. 매년 3~ 5%씩 성장한다. 코헤이 사장은 간벌제가 연료인 바이오매스 발전소 건설사업과 전력판매사업을 진행하고 있다. 코헤이 사장의 관심은 비단 일본에만 국한되지 않는다.

바이오매스 사업은 발전소를 중심으로 반경 50km 내에 산림자원이 있을 때 경제성 있다고 평가받는만큼 ‘현지화’가 중요하다. 자연히 해외사업에 눈돌리고 있다. 우리나라의 경우 음식물 쓰레기의 품질이 좋아 음식물 쓰레기를 연료로한 바이오매스 사업을 구상중이다. “ZE에너지의 바이오매스 사업의 특징은 다섯가지입니다. 탄소화기술, 지역자원활용, 고용창출, 매전사업을 통한 수익창출, 환경문제 해소입니다.”

코헤이 사장은 앞서 말한 탄화장치 사용, 간벌제 사용. 지역자원활용 외 자신의 사업모델의 장점을 덧붙였다. 현지에서 발전소 건설과 매전사업을 하는만큼 현지의 고용창출과 수익성향상에 기여한다는 것. 2MW급 발전소 건설에 약 15억엔, 1MW에는 10억엔 수준. 여기에는 건조시설, 바이오매스 파쇄시설, 설비설치비, 건설비, 인건비, 기초공사비 모두 포함된다. ZE에너지 바이오매스 발전소의 공기는 약 10개월로 2년여가 걸리는 일반 화력발전소보다 월등히 짧다.

또 일본의 경우 2MW까지는 송전선로를 일반 전신주를 이용할 수 있어 비용이 절감된다. 장점들은 주민들의 호감으로 이어져 일본 10곳에서 진행되고 있다. 일본 정부가 FIT를 실시해 간벌재를 사용한 발전에 1kW당 33.6엔을 보조하고 있는 것도 큰 힘이다. 전력공급계약 기간도 20년으로 장기적으로 안정된 수입이 가능하다. “폐열까지 활용하면 바이오매스 발전소 효율이 75%에 이르기 때문에 일본의 사업전망은 밝습니다. 1MW 규모의 바이오매스 발전소를 1만대를 돌릴 수 있는 규모입니다.”

코헤이 사장은 사업전망을 제시하며 자신의 예술과 사업철학을 같이할 해외 파트너를 찾고 있다고 덧붙였다. 오는 8월에 나고야에 ZE에너지 최초의 바이오매스 발전소가 건설될 예정이다.

출처: http://www.ekn.kr/news/articleView.html?idxno=83826