정밀식별능력, 시야각, 전기부하, 소형화된 유닛 등이 관건
전문가들, “특히 수 천만 원대 가격 낮추는 것도 중요”
美벨로다인․루미나 등 주도, 현대차도 제네시스 장착 등 R&D주력
[애플경제 이보영 기자] 스마트팩토리가 최근엔 ‘탄소중립’ 개념과 접목되면서 새로운 지평을 열고 있다. 그런 가운데 한국전자통신연구원(이하 ‘연구원’)이 2일 “2050 탄소중립 달성을 위한 산업 현장의 공장 에너지다이어트 선도기술을 개발했다.”고 밝혀 눈길을 끈다.
연구원은 이날 “플랫폼 비즈니스를 기반으로 공장에너지관리시스템(FEMS) 전 주기를 지원할 수 있는 세계 최고 수준의 개방·확장형 표준 플랫폼을 개발했다”고 의미를 부여했다. 이를 통해 “에너지 효율화와 탄소배출 저감을 통해 2030년 온실가스 40% 감축이라는 정부의 목표 실현과 국내 제조기업의 ESG 경영 도입에 큰 힘이 될 것”이라고 덧붙였다.
이른바 ‘펨스’(FEMS)는 정보통신기술(ICT)을 활용, 공장의 에너지 활용을 실시간으로 모니터링, 분석, 제어함으로써 에너지 효율 향상과 에너지 절약을 목표로 하는 시스템이다.
연궁원에 따르면 이번에 개발한 펨스 플랫폼은 5가지 기능을 갖고 있다.
우선 ▲공장에 대한 전사적인 관점에서의 에너지 정보 모니터링 및 관리를 위한 에너지 파사드(facade) 기능이다. 또 ▲세부공정·설비의 최적화를 위한 에너지 렌즈(lens) 기능, ▲공장 내 다른 시스템과 외부 시장을 연계하기 위한 에너지 마에스트로(maestro) 기능 등이다.
이와 함께 ▲펨스 시스템의 이상을 감지하고, 장애를 해결하는 등 통합관리를 위한 에너지 가디언(guardian) 기능, 그리고 ▲누구나 참여하여 펨스 제품을 구매하고, 새로운 서비스를 만들어낼 수 있는 에너지 장터(fairground) 등이다.
연구진은 이를 위해 “사업장별로 다양한 에너지관리 형태를 지원하기 위해, 배포형, 기본형, 고급형, 전문형, 연계형의 5가지 펨스 확산모델도 개발했다.”면서 “펨스의 기능을 모듈형으로 구현하고, 연구원의 ‘펨스 표준 플랫폼’을 활용하고자 하는 기업은 에너지관리 범위에 따라 확산모델을 선택하여 활용할 수 있다.”고 소개했다.
연구원은 또 “이들 5개의 확산모델별로 전자부품 제조사부터 건강식품 제조사에 이르기까지 주요 공장의 10여 개 실증사이트를 구축, 개발된 플랫폼의 기술검증을 진행해왔다”고 그간의 과정을 들려줬다.
현재 전 세계적으로 기후변화 대응을 위한 공감대가 형성되고, 탄소규제가 미래의 제조 경쟁력을 좌우할 것으로 전망됨에 따라 펨스의 중요성이 급증하고 있다. 그러나 연구원은 “아직 국내 제조기업의 펨스 도입은 미흡한 수준”이라며 “특히 중소기업은 펨스 도입 비용에 부담을 느끼고 있으며, 대기업은 맞춤형 펨스 도입에 한계가 있기 때문”이라고 진단했다.
이에 이번에 개발한 펨스 표준 플랫폼은 “국내 제조기업이 쉽게 적용하고 활용 가능할 뿐 아니라, 국내 최다의 기능을 제공한다.”면서 “펨스의 보급과 확산을 위해 국내·외 표준화에도 노력을 기울였다.”고 전했다.
연구원에 따르면 이 기술은 세계 최초로 국제전기통신연합 전기통신표준화부문(ITU-T) 국제 환경·기후변화 표준 연구 그룹(SG5)에 의해 표준화 신규아이템으로 승인받았다.
연구진과 공동연구기관들은 특히 ‘펨스 표준 플랫폼’은 ▲무선 네트워킹 기술 ▲엣지 게이트웨이 기술 ▲실시간 시계열 데이터베이스 구축 및 데이터 연동 기술 ▲열에너지 관리 기술 ▲AI· 빅데이터 기술을 통한 각종 에너지 데이터 상관성 분석, ▲에너지 낭비 요인 분석 기술 등을 기반으로 개발에 성공했다고 밝혔다.
그래서 “이번 FEMS 표준 플랫폼은 에너지, ICT, 엔지니어링 등 다양한 기술이 융합된 대표 산업 플랫폼 기술”이란 설명이다. 연구원은 이 기술과 관련하여 SCI급 논문 5건, 국내·외 표준제안 3건, 국내외 특허출원 및 등록 27건 등의 성과를 창출했으며, 공동연구기관의 사업화 매출 약 50억원을 기하는데도 일조한 것으로 전해졌다.
한편 연구진은 “국내 제조기업의 펨스 도입 비용의 애로사항과 도입 이후의 지속적인 개선과 운영 관점에서, 향후 플랫폼의 보급과 확산을 위해 지속적인 디지털 에너지 인프라 연구개발과 사업화 노력을 이어나갈 예정”이라고 밝혔다.