스마트그리드의 기반, 스마트미터 주친 동향 및 시사점

이재환 조성선 정보통신산업진흥원 정책기획단homdan

 

I. 스마트미터 개념 및 시장 전망

일본 원전 사고를 계기로 스마트그리드에 대한 관심 고조

계획정전 문제와 전력망 부실을 해결하는 대안으로 서 스마트미터로 전력을 시각화하고 수요에 따른 동 적 요금제가 가능한 스마트그리드에 대한 관심이 고 조되고 있다. 지진과 쓰나미로 일본 후쿠시마 지역 원자력발전소 가동이 중단되면서 전력 수요가 공급 능력을 넘어서 며 도쿄 전역에서 계획정전이 실시되고 있다.

실시 지역간 불평등 동일 지역 내, 실시 빈도 불평 등이 제기되는 등 계획 정전에 대한 불만이 일본 전력 망에 대한 신뢰 약화로 이어졌다. 스마트그리드는 인프라에서 최종 응용 서비스에 이 르기까지 관련 산업이 넓게 포진하고 있어 고용 및 경 기부양에 적합한 핵심 사업이라는 인식 확대되면서 금융위기 이후 침체된 경제 회복을 위해 미국과 유럽 을 중심으로 스마트그리드에 적극 투자하고 있다.

한국도‘스마트그리드 로드맵’발표 및 실증단지 조성을 통한 산업 활성화를 위해 2030년까지 27.5조 원을 투자할 예정이다. 스마트미터, 스마트그리드 구축의 핵심 동인의 하 나이자 기반 설비로 스마트그리드 투자의 첫 번째 단 계로 초기 스마트그리드 관련 시장 중에서 가장 높은 성장세를 보일 것으로 예상된다.

 

 

스마트미터 개념 및 도입에 따른 효과

 

스마트미터란 일반적으로“에너지 사용량을 실시 간으로 계측하고 통신망을 통한 계량 정보 제공으로 가격 정보에 대응하여 수용가 에너지 사용을 적정하 게 제어할 수 있는 기능을 갖는 디지털 전자식 계량기 라고 정의된다. 양방향 통신을 가능케 하는 통신 모듈을 탑재하고 있어 홈 네트워크에서 통 신 게이트웨이 역할 및 다 양한 가전 기기들을 제어 할 수 있는 역할까지 확장 가능하다.

스마트미터의 도입은 수용가 측면에서 보면 스스로 사용 에너지 정보를 파 악, 이용함으로써 에너지 절약 의식을 높일 수 있다. 또 전력회사 입장에서는 업무 효율화를 도모할 수 있으며 사회 전체적으로 제공되는 에너지 사용 정보 를 활용한 새로운 서비스 창출 등을 통해 경제의 활성 화에 기여한다.

 

스마트그리드 도입 첫 단계, 스마트미터 시장…향후 수년간 큰 폭 성장

 

Pike Research는 스마트미터 출하 대수가 2010년 1,800만 대에서 향후 5년간 23%의 연평균 성장률을 기록, 2015년에는 5,000만 대에 이를 것으로 전망하고 있다. 2008년까지 4,600만 대에 불과했던 스마트미터 누 적 설치대수가 2015년에는 2억 5,000만 대(시장 규모 약 39억 달러)를 넘어서 전체 전력 계량기의 18%에 이를 전망이다.

※ Berg Insight는 현재 15∼20% 정도인 유럽 및 북미 지 역의 보급률이 2015년 50%에 근접하고, 아태 지역은 현재 1% 미만에서 25%에 이르는 등 2015년 세계 스마트미터 시 장이 3억대에 이를 것으로 전망(누적 설치대수 기준) 현재 세계 전력 계량기는 약 13억 대에 이르고 있으 며, 이중스마트미터가차지하는비중은10%에도못미

 

 

치고있어대체수요시장이매우큰것으로기대된다. 메이저 업체인 Landis+Gyr 및 Itron이 세계 스마 트미터 시장을 주도하는 가운데, Holly Meter 등 중 국 업체들도 두드러진 실적을 보이고 있으며, 미국 내 기타 주요 업체로는 GE Energy, Sensus, Elster, Echelon 등이 있다. ※ 업체별 점유율 현황(2010년) : Landis+Gyr(스위스, 12%), Itron(미국, 11%), Holly Meter(중국, 8%), Ningbo Sanxing(중국, 6%), Jiangsu Linyang(중국, 6%)(자료: Itron, Bernstein)

 

Ⅱ. 스마트미터 추진 현황 및 주요 이슈
1. 국내외 스마트미터 추진 현황

 

미국

 

미국에서 스마트미터를 도입하게 된 배경에는 전력 공급의 신뢰도를 향상하고 전력 수급 부족을 해결하 고자 함이다. 북동부의 대규모 정전(2003년 8월) 등 을 계기로 전력 공급에 대한 신뢰도 회복 니즈가 증 가, 수요(최대 전력)는 증가하는 반면 환경 제약 등에 따른 신규 전원의 확보가 곤란하다는 등의 이유로 수 요 억제책으로서 수요반응(Demand Response*1)의 중요성이 증가하고 있고 이를 위한 툴로서 스마트미 터의 역할에 주목했다.

2003년의‘Grid 2030’을 시발로 다양한 정책을 전개하고 있으며 미국 내 스마트미터 도입은 매년 빠르 게 증가하는 추세다. Energy Regulatory Commission)에 따르면, 미국 스마트미터(AMI Meter) 보급률은 2006년 0.7%, 2008년 4.7%에 이어 2010년에는 8.7%로 증가*3)했다. 보급 대수 기준으로 보면 2010년에 약 1,283만 대에 육박하고 있으며, 2013년경에는 5,200만 대(전체 미터의 약 1/3)에 이를 것으로 예측된다.

 

유럽

 

원격검침과 계통정보 파악, 전력 부정사용 방지, 기 존검침방법(1∼2년에1회)보다정확한정보제공을통 한 수용가의 에너지 절약 의식 환기와, 전력 소매 부문 자유화에따른고객서비스향상등이도입배경이다. 2009년 7월‘제3차 EU 전력 자유화 지령’에 스마 트미터 도입이 긍정적으로 평가되는 경우, 2020년까 지 전 수용가의 최소 80%에 스마트미터를 도입하도 록 규정했다. 유럽 각국에서는 동 지령에 입각하여 스 마트미터 도입을 위한 검토를 진행하고 있다. 이탈리아, 스웨덴이 선행하는 가운데 주요국에서 도입을 적극 추진하고 있다.

 

 

 

아태

 

아태 지역에서는 호주가 가장 앞서가는 가운데 중 국, 인도, 일본 및 뉴질랜드에서 도입을 추진하고 있 다. 호주는 2012년 전 지역 도입을 검토 중이며, 빅토 리아주의 경우 2006년 스마트미터 도입을 의무화하 는 등 선행 도입에 앞장 서고 있다. 중국은 스마트미 터 조달과 관련해 2009년∼2010년에 걸쳐 약 1,000 만 대에 대한 입찰을 실시했고, 2011년∼2013년에 걸 쳐 약 3,043만 대에 대한 입찰을 실시할 예정이다. 일본의 경우 2020년대의 가능한 빠른 시기에 모든 수용가에 스마트미터 도입을 목표로 하고 있으며, 현 재 대규모 도입 실증 사업 전개 중이다.

 

한국

 

 

스마트그리드 국가 로드맵 상에 단계별 투자 계획 명시했다. 2010년 1월 2030년까지 3단계로 구성된 단계별 추 진 시나리오를 담은 스마트그리드 국가 로드맵을 발표 했다. 5대 추진 분야의 하나인‘지능형 소비자’분야 추진 목표에‘스마트미터 및 AMI 구축’을 명시하고, 로드맵 이행을 위한 정책 과제에‘스마트미터 설치 의 무화를 통해 2020년까지 전체 수용가에 대한 스마트 미터및양방향통신시스템을구축한다’고명시했다.

2011년 2월, 스마트그리드 사업 활성화 계획에서는 스마트그리드 보급·확대 기반 구축의 일환으로 2020년까지 스마트미터 보급을 완료한다고 명시했 다. 지식경제부는 금년 중에 스마트미터 등을 포괄한 AMI 조기 보급을 위해 보급 목표·재정 지원·표준 화 등의 정책 방향과 가구별 전력 사용 패턴 등 전력 정보 서비스 사업이 가능하도록 전력 정보 수집·활 용·보호 체계를 마련할 예정이다. 2010년 말 현재 스마트미터 보급률은 5.7% 수준 이며, 이 가운데 고압고객*5은 99.9% 보급 완료, 저 압고객 1,753만 호 중 89만 호(4.8%) 보급됐다.

2011 년 75만 호에 추가 보급 예정이며 2012년 100만 호, 2013년 200만 호 등 2020년까지 1,700만 대를 보급 할 계획이다. ※ 한국전력은 2010년 55만 대의 스마트미터를 발주한 데 이어 2011년에는 전년대비 약 36% 증가한 75만 대 입찰 공고 예정. ※ LS산전, 일진전기, 누리텔레콤, 우전앤한단, 피에스텍 등 국내 주요업 체들이 경쟁

 

2. 스마트미터 도입에따른주요이슈

스마트미터의 제조및 설치 관련 비즈니스 창출 및 확대

 

스마트미터의 도입 및 보급을 위한 각국의 투자 확대에 따라 기존 계량기의 제조, 설치, 계량에서 벗어나 스마 트미터 제조 및 설치와 관련한 비즈니스가 확 대되고 있다. 스마트미 터 제조에 있어서는 제 조 업 체 ( I t r o n , Landis+ Gyr, GE 등), 스마트 네트워크 구축업체(Silver Spring Networks 등)가 대표적인 예다.

스마트미터 설치를 위한 일거리 창출은 긍정적인 면이나 계량 일거리는 감소하는 부정적인 면도 부각 되고 있다. 미국에서는 향후 5년간 약 2,000만 대의 스마트미터 설치를 위해 1,600개의 일거리가 창출되 는 반면 약 2만 8,000개의 기존 계량기 검침 일거리 가 사라질 전망(Washington Post)이다.

 

전력업계의 IT화 및 전력소비 정보 관련 비즈니스 창출

 

스마트미터 설치에 따라 전력회사가 관리해야 할 고객 전력소비 정보의 폭발적인 증대는 전력업계의 IT화를 앞당기고 전력소비 정보와 관련한 비즈니스 등을 창출할 것이다. 전력 업계에서는 정보 관리 및 처리를 위한 데이터센터의 정비와 관련 장비에 대한 투자가 이뤄지는 한편, 정보처리 및 시설을 관리하기 위한 IT 인력의 채용 등이 적극적으로 이뤄지고 있다.

Google, Microsoft 등 인터넷 기업들과 GridPoint, Tendril 등 IT 벤처기업들은 전력소비 정보를 정리 및 관리하는 서비스를 비즈니스로 창출하고 있다. Google은 PowerMeter(’09년 2월), Microsoft는 Hohm(’09년 6월)을 발표하면서 시장에 진입했으며, GridPoint와 Tendril은 전력회사가 구축한 AMI와 연계한 솔루션 플랫폼을 제공하고 있다.

Google의 PowerMeter는 스마트미터나 에너지 관리기기로부 터 수집된 전력소비 데이터를 자사 데이터센터를 경 유하여 iGoogle 상의 가제트에 표시하는 서비스다. 수입의 대부분은 Google Adwords, Google Adsense 등 검색 서비스와 연동한 광고 수입으로 Google Power Meter를 통해 유저의 Web 체재 시간 을 늘려 광고 열람 횟수를 증가하는 것으로 수입 증가 를 꾀하고 있다.

 

스마트미터 도입은 스마트가전 시장 확대를 촉진

 

스마트미터를 활용한 수요반응(Demand Response) 필요성에 따라 전력소비 정보의 발신과 전력소비 제어 가가능한가전기기(스마트가전) 시장이확대되고있다. 스마트가전 시장 규모는 2011년 30.6억 달러에 이 르고 향후 5년간 5배로 확대, 2015년에는 151.8억 달 러에 이를 전망이다. 종류별로는 세탁기(23%), 냉장고(18%), 건조기 (15%)의 비중이 크고 지역별로는 미국(2015년, 36%) 과 중국(2015년, 18%)이 큰 시장을 형성(Zpryme 예 측)할 것으로 보인다.

 

프라이버시ㆍ시큐리티 보호가 주요 이슈로 대두

 

전력사용 정보는 개인의 생활습관 정보 등을 포함 한 개인비밀 정보를 포함하고 있으므로 프라이버시· 시큐리티 측면에서 적절한 보호조치가 이슈로 대두되 고 있다. 프라이버시 측면에서 전력회사는 개인의 동의를 전 제로 전력사용 정보 관리업체 등 제3자에게 정보를 제공하고, 민간사업자 등 제3자에게도 개인정보 취급 사업자로서의 의무를 부과할 필요가 있다.

시큐리티 측면에서는 개인정보의 누설, 사이버테러, 해킹 등 정 보 시큐리티의 위협에 대응하기 위한 시스템 측면, 관 리 운용 측면에서 충분한 대책을 강구할 필요가 있다. Pike Research는 스마트미터 시큐리티에 대한 세계 투자 규모가 2015년까지 향후 5년간 16억 달러에 이 를 것으로 전망했다.

 

코스트다운을 위한 스마트미터 표준화 시급

 

스마트미터의 조기 확산을 위해서는 제품가격의 다 운이 중요, 전력업체와 스마트미터 제조업체가 공동 으로 제품 혹은 부품 레벨에서 표준화, 공통화 등을 통 해 코스트다운을 할 필요가 있다. 스마트미터 가격뿐 만 아니라 이를 포함한 업무 시스템 전체 관점에서 코 스트다운이나 효율성을 추구할 필요도 있다.

 

Ⅲ 맺음말

 

스마트미터 도입은 사회간접자본의 하나인 전력과 IT가 융합된 스마트그리드 시장을 여는 첫 단추로 새 로운 성장 분야다. 수용가, 전력회사, 나아가 사회 전 체적으로 에너지 절약, 새로운 서비스 창출 등을 통한 경제 활성화에 기여하는 등 다양한 효과가 기대되면서 미국, 유럽등선진주요국에서도입이확대되고있다. 현재 스마트미터 보급이 10%에도 못 미치고 있어 대체 수요시장이 큰 것으로 예상되고 있는 등 시장 측 면에서도 초기 스마트그리드 관련 시장 중에서 가장 높은 성장세를 보일 것으로 기대되며, 국내 관련 기업 의 적극적 진출이 요구되고 있다. 시장 규모면에서 한 계가 있는 국내 시장을 탈피하여 중국, 유럽 등을 중 심으로 성장 가능성이 큰 유망한 해외 시장 진출을 적 극적으로 겨냥할 필요가 있다.

 

스마트미터중심의 새로운 비즈니스 개발에 관심필요

 

스마트미터를 중심으로 스마트그리드 시장은 IT 업 계에도많은가능성을제공할것으로기대되고있으며, 관련 신비즈니스의 개발 경쟁이 본격화될 것으로 전망 된다. 스마트미터 확대·보급은 고객 전력소비 정보의 폭발적인 증대를 가져오고, 이를 효율적으로 관리·활 용하기위한관련비즈니스가주목을받고있다. ※ 미국 벤처기업 GridPoint와 Tendril는 전력회사가 구축 한 AMI(스마트미터, 양방향 통신, 메타데이터 관리 시스템으 로 구성)와 유기적으로 연계 가능한 솔루션 플랫폼을 제공

 

부가가치의 구조 변화에 사전 대응이 요구

 

현재의 비즈니스 모델은 스마트미터나 양방향 통신 망 시스템 등 AMI를 구성하는 기기의 판매가 주류이 나, 부가가치 측면에서 향후 후단으로 부가가치가 옮 겨 가는 변화가 예상된다. 스마트미터 등 AMI 기기 제조업체의 부가가치가 점점 저하되는 반면, 전단의 부품업체나 후단의 시스 템 통합업체로 부가가치가 옮겨갈 것으로 전망이다. IBM, GE 등은 자사 제품의 시스템화나 솔루션화 를 통해 후단의 부가가치 확보를 목표로, 이를 실현하 기 위한 전략으로 AMI 기기를 제공하는 벤처기업과 의 제휴를 본격화하고 있다. IBM은 2009년 8월 Trilliant(양방향 통신망 시스템 제공)와 제휴하여 동 시스템을 자사 솔루션에 포함시 키면서 업계 표준을 위한 협업을 추진했으며 GE는 2009년 7월 Tendril(전력회사용 B2C 서비스 플랫폼 제공)과 제휴하여 스마트 가전과 전력망의 연계 강화 기술을 공동 개발했다.

 

스마트미터와 연계된 스마트가전 시장 선도 필요

 

스마트미터를 활용한 수요반응(Demand Response) 의 필요성이 증가함에 따라 전력소비 정보 발신 및 전 력소비 제어가 가능한 스마트가전 시장이 확대될 것 으로 전망된다. GE와 Whirlpool은 2015년까지 네트워크 기능을 내장한 가전제품의 상용화 계획을 발표했으며 중국의 Haier은 2010년 4월 스마트미터 제조업체와 제휴했 다.

최근 삼성전자는 무선 인터넷을 탑재하고 전력사 용을 효율적으로 조절할 수 있는 스마트 냉장고를, LG전자는 스마트 절전 기능을 적용한 스마트 냉장고 를 각각 출시했다. 스마트미터와 연계한 스마트가전 시장을 선도함으 로써 중국 등과 치열한 경쟁을 하고 있는 세계 가전시 장에서의 경쟁력을 더욱 강화할 필요가 있다.

※ 냉장고 세계 시장 점유율 현황(2010년, 생산 기준) : Haier(12.7%), LG전자(8.9%), Midea(8.4%), 삼성전자(8.1%), Hisense (5.7%)(자료:Fuji Chimera)는 정보통신산업진흥원“IT SPOT Issue”정책기획단 산업분석팀에서 수행하는‘IT 통계 조사 및 동향분석’사업 결과의 일부로 산출.



주)
1) 전력공급 상황, 피크 부하율 및 전력 생산ㆍ공급 가격에 따라 소비자가 반응해 전력 사용량을 조정할 수 있는 메커니즘
2) AMI : Advanced Metering Infrastructure. 수용가의 다양한 에너지 사용량을 지정한 계획대로 측정, 수집, 분석하기 위한 디지털 전자식 계량기
3) 2010 Assessment of Demand Response and Advanced Metering, Federal Energy Regulatory Commission, 2011.2
4) AMR(Advanced Meter Reading) : 전기, 가스, 수도 등의 사용량의 검침을 IT 기술을 이용해 중앙검침센터에서 자동으로 수행하는 시스템
5) 대규모 공장이나 빌딩 등 한전 배전 선로에서 직접 고압 전기(22.9kV)를 공급받아 자체 변압기 설비로 220V 또는 380V로 낮춰 사용하는 고객