2021.04.22

탄력 받는 독일 스마트 미터링, 난방 및 교통과의 융합 기대

Jörg Ritter | COMPUTERWOCHE
스마트 미터링 또는 스마트 미터가 마침내 부상하고 있다. 스마트 미터링 시스템이 전력회사와 소비자에게 각각 무엇을 의미하는지, 그리고 지금의 에너지 전환으로 어떻게 새로운 비즈니스 모델이 형성되는지 살펴본다. 

시간이 오래 걸리는 일이 있다. 어떤 일은 너무 오래 걸려서 일어날 것이라는 믿음을 잃기도 한다. 지능형 계측 시스템이 그중 하나다. 
 
ⓒ Getty Images Bank

지능형 계측 시스템은 에너지 소비를 측정하는 전자 미터(더 정확히 표현하면 현대식 측정 디바이스)와 측정값을 전력회사로 보내는 스마트 미터 게이트웨이로 구성된다. 게이트웨이는 생산자와 소비자를 전환하기 위해 탈중앙화된 시스템인 CLS(Controllable Local System)에 제어 신호를 보낼 수도 있다. 측정을 의무화한 EU 규정이 만들어진 시점은 2009년까지 거슬러 올라가는데, 이 규정은 2020년까지 EU 국가에 사용되는 전기 계량기의 80%를 스마트 미터로 바꾸는 것을 목표로 했다. 당시 생각으로는 무리한 목표가 아니었다. 

이탈리아, 스웨덴과 같은 국가는 신속하게 움직인 결과, 현재 대부분의 계량기가 스마트 미터이지만 독일은 그동안 잠잠했다. 독일에서 사용 중인 지능형 측정 시스템의 수조차 정확히 파악되지 않아 몇만 대 정도로 추정될 뿐이었다. 
 

여전히 문제가 되는 스마트 미터링 비용 부담

독일에서 지지부진했던 이유는 여러가지다. 독일은 에너지 전환 지향적인 구현 방식을 사용한다. 처음부터 이탈리아와 스웨덴처럼 단순히 소비 데이터를 원격으로 읽는 데 그치지 않고 더 광범위하고 고품질의 아키텍처를 목표로 했다. 이 아키텍처의 중요한 설계 원칙은 GDPR부터 전력망의 조작과 간섭을 차단하기 위한 보호 조치에 이르기까지 개인정보보호와 사이버 보안이다. 

그러나 이 방식은 간단하지 않으며, 3가지 이상의 인증 스마트 미터가 시장에 나올 때까지는 의무화도 되지 않아 제대로 추진되기 어려웠다. 어느 한 제조업체에 대한 종속을 방지한다는 점에서 개념 자체는 나쁘지 않다. 2020년 초부터 제품이 나오기 시작해 이후 계속 신제품이 출시되는 중이다. 

측정 기기 대체 의무의 경우, 현재 몇 가지 법적 절차가 진행 중이다. 2021년 3월, 노르트라인베스트팔렌 고등 법원은 다른 측정 시스템도 판매하는 한 민간 업체가 제기한 소송에서 일단 다른 측정 시스템의 설치도 허용하는 것으로 판결했다. 

지연의 또 다른 이유는 전력회사가 스마트 미터 도입을 서두르지 않는다는 데 있다. 비용이 들기 때문이다. 요금을 통해 스마트 미터 비용을 지불하는 것은 최종적으로 전기 소비자이지만, 모든 비용을 소비자가 부담하지는 않는다. 전력회사가 고객에게 청구할 수 있는 비용에는 상한이 있기 때문이다. 상한 금액은 소비량에 따라 소량 소비자의 경우 연간 30유로, 대량 소비자의 경우 200유로이며 연평균으로는 110유로다. 전력회사는 이 정도 금액으로는 비용을 충당하기에 부족하다는 입장이다.  

고객 역시 시큰둥하다. 일반적으로 고객은 전력회사가 다른 곳에서 비용을 절감하는 등의 보상을 원하기 때문이다. EU 법은 시작부터 전기공급회사가 동적 요금 체계를 제공할 것을 규정했다. 최초의 형태는 축열식 난방기를 저렴하게 충전하는 데 사용할 수 있는 야간 전력이지만, 지금까지 그다지 활성화되지는 않았다. 그보다 동적 요금은 바람이 강하게 불 때 막대한 양의 풍력 발전 전기가 전력망에 유입되거나 우천 시 태양광 시스템이 전기를 공급하지 않을 때도 송전망의 안정성을 유지하는 데 도움이 되도록 고안됐다. 

생산자와 소비자를 지능적으로 조율함으로써 고객에게 가격 혜택을 주면 균형을 잡고 자율적인 소비도 최적화할 수 있다. 고객은 스마트 미터를 통해, 예를 들어 송전망에 훨씬 값싼 전기가 들어올 때 자신의 전기차를 충전함으로써 요금 인센티브를 받을 수 있다. 또한 전기 소비자가 자신의 광발전 시스템으로 전기를 공급하는 경우가 계속해서 늘고 있다. 이러한 모든 요소를 관리하고 측정하고 전환해야 한다. 
 

스마트 미터, CLS, IoT 

CLS는 스마트 미터에 직접 연결되거나 소형 컨트롤 박스를 통해 연결된다. 또한 간단한 부가 요소를 통해 스마트 미터에 다양한 부가가치를 더할 수 있다. CLS 유닛 액세스는 BSI(독일 연방정보기술안전청)의 인증을 받아야 한다. 인프라는 보호되며 전력망 운영업체 또는 전력회사와 같은 승인된 주체만 접근할 수 있다. 

CLS 관리는 안전한 스마트 미터 인프라에 대한 새로운 IoT 기반 비즈니스 프로세스에서 결정적인 요소다. 또한 증가하고 있는 영역 간 융합에서도 중요한 역할을 한다. 장점은 고객이 다른 서비스도 사용할 수 있다는 점이다. 서비스의 종류는 피해 방지를 위한 디바이스 모니터링부터 돌풍 경보 시 창문 제어, 노인이나 여성이 평소와 같이 오전 8시에 롤러 셔터를 열지 않을 경우 응급실 대기 의사에게 알리기에 이르기까지 다양하다. 

실제로 이와 같은 서비스가 전반적으로 고객에 도달하기까지는 어느 정도의 시간이 걸린다. 현재 의무적으로 스마트 미터로 전환해야 하는 측정 지점은 전체의 11%에 불과하며, 주로 매년 6,000kWh 이상을 소비하는 지점이 해당된다. 따라서 일반 가정에서는 해당되지 않는 경우가 많다. 그러나 전력망 운영업체가 자체 또는 고객을 위한 부가가치를 기대할 경우, 자발적으로 고객에게 제공할 수는 있다. 

아직 확보되지 않은 것은 스마트 미터의 잠재력을 활용할 비즈니스 모델이다. 스마트 미터가 이미 사용되는 곳에서는 예를 들어 전력회사를 변경하거나 이사를 할 때 소비 가치를 제공한다. 앞으로는 모든 전력회사가 고객에게 동적 요금을 제공해야 하지만, 아직은 보편화되지 않았다. 

고주파 측정 데이터도 사용할 수 있지만 여전히 적절한 비즈니스 모델이 필요하다. 원자력 발전소 운영이 중단되는 시점까지 이것이 구현되지 않을 경우 변동성이 큰 재생 에너지 발전을 줄이기가 어렵게 되고, 전기 이동 수단과 자율 소비를 늘려 CO2를 줄이고 프로슈머에게 경제적인 보상을 주기도 어렵게 된다. 이는 탈중앙화와 유연성을 위한 인센티브가 없고 따라서 에너지 전환의 성공이 위태롭게 된다는 것을 의미한다. 
 

스마트 미터링 애플리케이션 

그러나 상황이 그렇게 암울한 것만은 아니다. 미터링 지점 운영업체와 게이트웨이 관리자, 스마트 미터 운영을 담당하는 기업에 따르면, 스마트 미터의 수가 최근 몇 개월 사이 급증했다. 따라서 2021년은 독일에서 스마트 미터가 본격적인 궤도에 오르는 해가 될 것이다. 

스마트 미터 응용 분야도 생겨나고 있다. 우선 많은 자산을 관리하는 주택 분야가 있다. 2021년부터 미터 운영업체를 자유롭게 선택할 수 있다. 스마트 미터는 예를 들어 개별 거주 단위로 입주자에게 요금을 청구하는 보조 계량에서 이미 유용성을 확인했다. 자산 관리자는, 예를 들어 소비량을 자동으로 읽는 기능을 통해 실제 임대가 되지 않은 아파트에서 계속 전기가 사용되고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이렇게 되면 주택 산업과 지자체 공익사업에 흥미로운 비즈니스 기회가 열리게 된다. 즉, 미터링 지점 운영자 역할을 하면서 고객에게 스마트 미터링을 기반으로 서비스를 제공할 수 있다. 일석이조의 효과이며 스마트 미터를 통해 모든 것을 체계화할 수 있다. 

전기뿐만이 아니다. 보조 계량 기능을 통한 가스, 물, 난방 소비량 측정도 마찬가지로 유용하다. 간단한 서비스에서도 비용 절감의 잠재력이 크다. 임대 사업자와 전력회사는 더 이상 계량기를 점검할 직원을 고용할 필요가 없다. 또한 거주자가 특정 날짜에 집에 머물러야 할 필요나 낯선 사람을 집 안에 들일 필요도 없다. 스마트 미터의 잠재력은 여기서 끝나지 않는다. 독일연방 경제기술부가 최근 “에너지 전환의 디지털화를 위한 표준 개발의 단계적 모델”을 발표하면서 전기와 난방, 교통의 영역 융합에 관심이 집중되고 있다. editor@itworld.co.kr


2021.04.22

탄력 받는 독일 스마트 미터링, 난방 및 교통과의 융합 기대

Jörg Ritter | COMPUTERWOCHE
스마트 미터링 또는 스마트 미터가 마침내 부상하고 있다. 스마트 미터링 시스템이 전력회사와 소비자에게 각각 무엇을 의미하는지, 그리고 지금의 에너지 전환으로 어떻게 새로운 비즈니스 모델이 형성되는지 살펴본다. 

시간이 오래 걸리는 일이 있다. 어떤 일은 너무 오래 걸려서 일어날 것이라는 믿음을 잃기도 한다. 지능형 계측 시스템이 그중 하나다. 
 
ⓒ Getty Images Bank

지능형 계측 시스템은 에너지 소비를 측정하는 전자 미터(더 정확히 표현하면 현대식 측정 디바이스)와 측정값을 전력회사로 보내는 스마트 미터 게이트웨이로 구성된다. 게이트웨이는 생산자와 소비자를 전환하기 위해 탈중앙화된 시스템인 CLS(Controllable Local System)에 제어 신호를 보낼 수도 있다. 측정을 의무화한 EU 규정이 만들어진 시점은 2009년까지 거슬러 올라가는데, 이 규정은 2020년까지 EU 국가에 사용되는 전기 계량기의 80%를 스마트 미터로 바꾸는 것을 목표로 했다. 당시 생각으로는 무리한 목표가 아니었다. 

이탈리아, 스웨덴과 같은 국가는 신속하게 움직인 결과, 현재 대부분의 계량기가 스마트 미터이지만 독일은 그동안 잠잠했다. 독일에서 사용 중인 지능형 측정 시스템의 수조차 정확히 파악되지 않아 몇만 대 정도로 추정될 뿐이었다. 
 

여전히 문제가 되는 스마트 미터링 비용 부담

독일에서 지지부진했던 이유는 여러가지다. 독일은 에너지 전환 지향적인 구현 방식을 사용한다. 처음부터 이탈리아와 스웨덴처럼 단순히 소비 데이터를 원격으로 읽는 데 그치지 않고 더 광범위하고 고품질의 아키텍처를 목표로 했다. 이 아키텍처의 중요한 설계 원칙은 GDPR부터 전력망의 조작과 간섭을 차단하기 위한 보호 조치에 이르기까지 개인정보보호와 사이버 보안이다. 

그러나 이 방식은 간단하지 않으며, 3가지 이상의 인증 스마트 미터가 시장에 나올 때까지는 의무화도 되지 않아 제대로 추진되기 어려웠다. 어느 한 제조업체에 대한 종속을 방지한다는 점에서 개념 자체는 나쁘지 않다. 2020년 초부터 제품이 나오기 시작해 이후 계속 신제품이 출시되는 중이다. 

측정 기기 대체 의무의 경우, 현재 몇 가지 법적 절차가 진행 중이다. 2021년 3월, 노르트라인베스트팔렌 고등 법원은 다른 측정 시스템도 판매하는 한 민간 업체가 제기한 소송에서 일단 다른 측정 시스템의 설치도 허용하는 것으로 판결했다. 

지연의 또 다른 이유는 전력회사가 스마트 미터 도입을 서두르지 않는다는 데 있다. 비용이 들기 때문이다. 요금을 통해 스마트 미터 비용을 지불하는 것은 최종적으로 전기 소비자이지만, 모든 비용을 소비자가 부담하지는 않는다. 전력회사가 고객에게 청구할 수 있는 비용에는 상한이 있기 때문이다. 상한 금액은 소비량에 따라 소량 소비자의 경우 연간 30유로, 대량 소비자의 경우 200유로이며 연평균으로는 110유로다. 전력회사는 이 정도 금액으로는 비용을 충당하기에 부족하다는 입장이다.  

고객 역시 시큰둥하다. 일반적으로 고객은 전력회사가 다른 곳에서 비용을 절감하는 등의 보상을 원하기 때문이다. EU 법은 시작부터 전기공급회사가 동적 요금 체계를 제공할 것을 규정했다. 최초의 형태는 축열식 난방기를 저렴하게 충전하는 데 사용할 수 있는 야간 전력이지만, 지금까지 그다지 활성화되지는 않았다. 그보다 동적 요금은 바람이 강하게 불 때 막대한 양의 풍력 발전 전기가 전력망에 유입되거나 우천 시 태양광 시스템이 전기를 공급하지 않을 때도 송전망의 안정성을 유지하는 데 도움이 되도록 고안됐다. 

생산자와 소비자를 지능적으로 조율함으로써 고객에게 가격 혜택을 주면 균형을 잡고 자율적인 소비도 최적화할 수 있다. 고객은 스마트 미터를 통해, 예를 들어 송전망에 훨씬 값싼 전기가 들어올 때 자신의 전기차를 충전함으로써 요금 인센티브를 받을 수 있다. 또한 전기 소비자가 자신의 광발전 시스템으로 전기를 공급하는 경우가 계속해서 늘고 있다. 이러한 모든 요소를 관리하고 측정하고 전환해야 한다. 
 

스마트 미터, CLS, IoT 

CLS는 스마트 미터에 직접 연결되거나 소형 컨트롤 박스를 통해 연결된다. 또한 간단한 부가 요소를 통해 스마트 미터에 다양한 부가가치를 더할 수 있다. CLS 유닛 액세스는 BSI(독일 연방정보기술안전청)의 인증을 받아야 한다. 인프라는 보호되며 전력망 운영업체 또는 전력회사와 같은 승인된 주체만 접근할 수 있다. 

CLS 관리는 안전한 스마트 미터 인프라에 대한 새로운 IoT 기반 비즈니스 프로세스에서 결정적인 요소다. 또한 증가하고 있는 영역 간 융합에서도 중요한 역할을 한다. 장점은 고객이 다른 서비스도 사용할 수 있다는 점이다. 서비스의 종류는 피해 방지를 위한 디바이스 모니터링부터 돌풍 경보 시 창문 제어, 노인이나 여성이 평소와 같이 오전 8시에 롤러 셔터를 열지 않을 경우 응급실 대기 의사에게 알리기에 이르기까지 다양하다. 

실제로 이와 같은 서비스가 전반적으로 고객에 도달하기까지는 어느 정도의 시간이 걸린다. 현재 의무적으로 스마트 미터로 전환해야 하는 측정 지점은 전체의 11%에 불과하며, 주로 매년 6,000kWh 이상을 소비하는 지점이 해당된다. 따라서 일반 가정에서는 해당되지 않는 경우가 많다. 그러나 전력망 운영업체가 자체 또는 고객을 위한 부가가치를 기대할 경우, 자발적으로 고객에게 제공할 수는 있다. 

아직 확보되지 않은 것은 스마트 미터의 잠재력을 활용할 비즈니스 모델이다. 스마트 미터가 이미 사용되는 곳에서는 예를 들어 전력회사를 변경하거나 이사를 할 때 소비 가치를 제공한다. 앞으로는 모든 전력회사가 고객에게 동적 요금을 제공해야 하지만, 아직은 보편화되지 않았다. 

고주파 측정 데이터도 사용할 수 있지만 여전히 적절한 비즈니스 모델이 필요하다. 원자력 발전소 운영이 중단되는 시점까지 이것이 구현되지 않을 경우 변동성이 큰 재생 에너지 발전을 줄이기가 어렵게 되고, 전기 이동 수단과 자율 소비를 늘려 CO2를 줄이고 프로슈머에게 경제적인 보상을 주기도 어렵게 된다. 이는 탈중앙화와 유연성을 위한 인센티브가 없고 따라서 에너지 전환의 성공이 위태롭게 된다는 것을 의미한다. 
 

스마트 미터링 애플리케이션 

그러나 상황이 그렇게 암울한 것만은 아니다. 미터링 지점 운영업체와 게이트웨이 관리자, 스마트 미터 운영을 담당하는 기업에 따르면, 스마트 미터의 수가 최근 몇 개월 사이 급증했다. 따라서 2021년은 독일에서 스마트 미터가 본격적인 궤도에 오르는 해가 될 것이다. 

스마트 미터 응용 분야도 생겨나고 있다. 우선 많은 자산을 관리하는 주택 분야가 있다. 2021년부터 미터 운영업체를 자유롭게 선택할 수 있다. 스마트 미터는 예를 들어 개별 거주 단위로 입주자에게 요금을 청구하는 보조 계량에서 이미 유용성을 확인했다. 자산 관리자는, 예를 들어 소비량을 자동으로 읽는 기능을 통해 실제 임대가 되지 않은 아파트에서 계속 전기가 사용되고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이렇게 되면 주택 산업과 지자체 공익사업에 흥미로운 비즈니스 기회가 열리게 된다. 즉, 미터링 지점 운영자 역할을 하면서 고객에게 스마트 미터링을 기반으로 서비스를 제공할 수 있다. 일석이조의 효과이며 스마트 미터를 통해 모든 것을 체계화할 수 있다. 

전기뿐만이 아니다. 보조 계량 기능을 통한 가스, 물, 난방 소비량 측정도 마찬가지로 유용하다. 간단한 서비스에서도 비용 절감의 잠재력이 크다. 임대 사업자와 전력회사는 더 이상 계량기를 점검할 직원을 고용할 필요가 없다. 또한 거주자가 특정 날짜에 집에 머물러야 할 필요나 낯선 사람을 집 안에 들일 필요도 없다. 스마트 미터의 잠재력은 여기서 끝나지 않는다. 독일연방 경제기술부가 최근 “에너지 전환의 디지털화를 위한 표준 개발의 단계적 모델”을 발표하면서 전기와 난방, 교통의 영역 융합에 관심이 집중되고 있다. editor@itworld.co.kr


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