[창간기획14] 에너지 절감부터 탄소경영까지…'전력손실 저감 솔루션' 주목

전 세계적으로 탄소중립이 산업 경쟁력의 핵심 요소로 자리 잡으면서 기업들의 에너지 관리 방식에도 큰 변화가 나타나고 있다.

과거에는 전기요금을 줄이기 위한 비용 절감 활동에 머물렀던 에너지 효율 향상이 이제는 온실가스 감축과 ESG 경영, 공급망 탄소관리, 글로벌 환경규제 대응까지 아우르는 핵심 경영 전략으로 확대되고 있는 것이다.

유럽연합(EU)의 탄소국경조정제도(CBAM)를 비롯해 각국의 탄소 규제가 본격화되면서 제조기업들은 생산성뿐만 아니라 제품 생산 과정에서 발생하는 탄소배출량까지 관리해야 하는 상황에 직면했다. 산업계에서는 재생에너지 확대와 함께 에너지 효율 향상을 통한 탄소 감축 방안에 대한 관심이 높아지고 있다.

온실가스 배출은 일반적으로 Scope1과 Scope2, Scope3로 구분된다. Scope1은 기업이 직접 운영하는 보일러나 생산설비에서 발생하는 직접 배출을 의미하며, Scope2는 외부에서 공급받은 전력과 열을 사용하는 과정에서 발생하는 간접배출을 뜻한다. Scope3는 원료 조달부터 물류, 사용, 폐기까지 공급망 전 과정에서 발생하는 배출량을 의미한다.

최근 글로벌 기업들이 공급망 전체의 탄소 정보를 요구하면서 Scope3 관리 중요성이 높아지고 있지만 실제 기업들이 가장 빠르게 감축 효과를 확인할 수 있는 영역은 Scope2다. 사용 전력량을 줄이는 것만으로도 즉각적인 탄소 감축 효과를 기대할 수 있기 때문이다.

특히 철강과 자동차, 반도체, 화학 등 전력 사용량이 많은 산업일수록 이러한 효과는 더욱 크단 평가다. 전력 소비량이 많다는 것은 그만큼 간접배출 규모도 크다는 의미이기 때문이다. 결국 전력 사용량 절감은 전기요금 절감과 탄소 감축이라는 두 가지 효과를 동시에 달성할 수 있는 가장 현실적인 대안으로 꼽힌다.

산업 현장에서는 이미 고효율 모터와 인버터, 에너지저장장치(ESS), 스마트 에너지 관리 시스템(EMS) 등 다양한 절감 기술이 활용되고 있다. 최근에는 전력 손실 자체를 줄이는 기술까지 더해지면서 에너지 효율 시장이 한 단계 진화하고 있다.

■ 설비 교체 없는 전력 절감 솔루션

문제는 에너지 절감이 생각처럼 쉽지 않다는 점이다. 설비 교체나 공정 개선에는 상당한 투자 비용이 필요하며, 신재생에너지 도입 역시 초기 투자 부담과 설치 여건이라는 현실적 한계가 존재한다.

실제로 국제에너지기구(IEA) 역시 에너지 효율 향상을 가장 경제적이고 효과적인 탄소 감축 수단 가운데 하나로 평가하고 있다. 새로운 발전소를 건설하거나 대규모 재생에너지 설비를 구축하는 것보다 기존 설비의 효율을 높여 에너지 사용량 자체를 줄이는 것이 훨씬 빠르고 경제적이라는 이유에서다.

이 때문에 기존 설비를 유지하면서도 전력 손실을 최소화할 수 있는 고효율 솔루션이 새로운 대안으로 주목받고 있다. 특히 최근에는 단순 절전을 넘어 전력 사용량 감축을 탄소배출 저감과 탄소크레딧 창출로 연결하는 통합 솔루션이 주목을 받고 있다.

대표적인 사례가 퓨리테크(Pury Tech)사의 '에코볼트(EcoVolt)' 솔루션이다.

퓨리테크에 따르면 에코볼트 솔루션은 단순한 절전장치 개념을 넘어선 전력 절감과 탄소감축, 탄소크레딧 생성까지 하나의 체계로 연결한 원스톱 플랫폼을 지향한다.

기존 에너지 절감 솔루션들이 전기요금 절감 효과에 집중했다면 에코볼트는 절감된 전력을 탄소가치로 전환해 추가적인 경제적 효과를 창출하는 구조를 갖추고 있다.

에코볼트는 한국전력으로부터 공급되는 전력을 최적의 상태로 제어해 사업장 내 설비가 필요한 수준의 전력만 사용할 수 있도록 지원한다. 이를 통해 현장 여건에 따라 약 8~13% 수준의 전력 사용량 절감 효과를 기대할 수 있다는 설명이다.

■ '에코볼트'의 두 가지 핵심 기술은

에코볼트의 핵심 기술은 크게 두 가지다. 첫 번째 핵심 기술은 전력 계통 내부에서 발생하는 열을 제어해 전력 손실을 줄이는 방열 기반 절감 기술이다.

전력은 송전과 배전 과정에서 다양한 손실이 발생하는데, 특히 전류가 흐르는 과정에서 발생하는 저항과 열은 대표적인 에너지 손실 요인으로 꼽힌다. 전선이나 설비 온도가 상승하면 저항 역시 증가하게 되며 결과적으로 동일한 전력을 공급하기 위해 더 많은 에너지가 필요하게 된다.

퓨리테크는 이러한 전력 손실 구조에 주목했다.

설비 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 제거함으로써 저항 증가를 억제하고 전력 효율을 높이는 원리다. 위상차와 고조파, 기동전류, 3상 불평형 등으로 인해 발생하는 내부 열을 줄이는 방식으로 전력 손실을 최소화한다. 열역학 제로법칙을 기반으로 한 안전한 열 제거 기술을 적용해 설비 안정성을 높였다는 점도 특징으로 꼽힌다.

두 번째 핵심 기술은 상호유도 리액터 방식의 전력 절감 장치다.

이 장치는 필요 이상의 전압과 전류가 공급되는 상황을 제어해 설비가 실제로 필요한 전력만 사용할 수 있도록 돕는다. 과도하게 공급되는 전력을 줄이고 전압 불균형을 개선함으로써 에너지 효율을 높이는 것이 핵심 원리다.

트로이달 코어에 감긴 1차 및 2차 코일 간 상호유도 작용을 활용하는 구조로 전압과 전류를 동시에 안정화하는 것이 특징이다.

이를 통해 불필요한 에너지 사용을 줄이는 동시에 전력 품질 개선 효과도 기대할 수 있다. 특히 고조파와 서지 유입을 억제해 전기설비 보호와 수명 연장에도 도움이 된다는 설명이다.

■ 실시간 데이터 기반 ESG 관리 체계 구축

이 같은 기술적 특징과 함께 에코볼트가 기존 절전장치와 차별화되는 부분은 하드웨어에만 머물지 않는다는 점이다.

전력 절감 효과를 디지털 데이터로 실시간 측정하고 이를 탄소 감축량으로 환산하는 소프트웨어 플랫폼이 함께 제공된다. 전력량 센서와 LTE 게이트웨이를 통해 현장의 전력 데이터를 자동 수집하며, 수집된 데이터는 클라우드 기반 플랫폼에서 실시간으로 분석된다.

사용자는 웹 기반 모니터링 시스템을 통해 사업장별 전력 사용량과 절감량, 탄소 감축량을 한눈에 확인할 수 있다. 절감된 전력량이 얼마인지 뿐만 아니라 그에 따른 온실가스 감축 효과까지 실시간으로 파악 가능하다.

특히 ESG 경영이 강조되는 최근 환경에서는 이러한 데이터 기반 관리 체계가 중요한 경쟁력으로 평가받고 있다. 기업들은 감축 성과를 수치로 입증해야 하며 외부 검증도 받아야 한다.

에코볼트는 이러한 요구에 대응하기 위해 글로벌 인증 체계와 연계된 탄소 측정 플랫폼을 제공하고 있다. 회사는 글로벌 인증기관인 로이드인증원(LRQA)의 검증 체계를 활용해 전력 절감량 기반 탄소감축 모델을 구축했다.

또한 절감된 전력량을 탄소 감축량으로 환산하고 해당 데이터를 기반으로 탄소크레딧 생성까지 지원한다. 탄소 감축 활동이 단순 비용 절감에 머무르는 게 아닌 새로운 수익 창출 수단까지 연결되는 셈이다.

경제성 측면에서도 관심을 끈다. 에코볼트를 통해 절감된 전기요금과 탄소크레딧 수익을 기반으로 투자비 회수가 가능하다는 점을 강조하고 있다. 단순한 절전설비가 아닌 지속적으로 수익을 창출하는 에너지 투자 자산으로 활용될 수 있다는 설명이다.

에코볼트의 또 다른 강점은 적용 대상이 특정 산업에 국한되지 않는다는 점이다.

일반적으로 에너지 절감 솔루션은 공정 특성이나 설비 조건에 따라 적용 범위가 제한되는 경우가 많다. 반면 에코볼트는 전력 계통 자체의 효율을 개선하는 방식인 만큼 제조업 공장은 물론 다양한 시설에 적용이 가능하다.

실제 퓨리테크에 따르면 에코볼트 솔루션은 병원과 교육시설, 유통시설 등 다수 현장에 적용되고 있다. 일부 사업장에서는 수년간 운영을 통해 절감 효과를 검증받았으며 신규 설비 확대 적용도 추진되고 있다.

전력 사용량이 많은 에너지 집약형 설비에서도 적용 사례가 확인된다. 회사의 다이캐스팅 업체 적용 제3자 검증서에 따르면 용해로와 보온로 설비에서 약 9.4% 수준의 전력손실 절감 효과가 있는 것으로 나타났다.

■ 전기료 상승 시대, 에너지 효율 투자 가치 커진다

산업계에서는 전기요금 인상 기조가 지속되고 있는 점도 에너지 효율 솔루션 시장 확대 요인으로 보고 있다. 최근 수년간 산업용 전기요금이 꾸준히 상승하면서 기업들의 에너지 비용 부담이 크게 늘어났다.

특히 철강과 반도체, 화학 등 대규모 전력을 사용하는 업종에서는 에너지 비용이 수익성에 직접적인 영향을 미친다. 작은 절감율이라도 실제 금액으로 환산하면 상당한 규모의 비용 절감 효과로 이어질 수 있다.

여기에 ESG 평가와 공급망 탄소관리 요구가 강화되면서 기업들은 단순한 비용 절감을 넘어 에너지 효율 개선 실적 자체를 경쟁력으로 활용하기 시작했다. 과거에는 생산량 확대가 핵심 과제였다면 이제는 동일한 생산량을 얼마나 적은 에너지로 생산하느냐가 중요한 경영 지표로 떠오르고 있는 것이다.

결국 에너지 전환 시대의 경쟁력은 얼마나 많은 에너지를 생산하느냐보다 얼마나 효율적으로 사용하느냐에 달려 있다는 평가다. 에코볼트와 같은 전력 손실 저감 기술은 전기요금 절감과 탄소 감축, 설비 안정성 향상이라는 복합적인 가치를 제공하며 산업계의 새로운 에너지 관리 대안으로 주목받고 있다.

업계 관계자는 "탄소규제 강화와 전력비 부담 증가가 지속될 경우 에너지 효율 향상 기술에 대한 수요는 꾸준히 늘어날 것으로 보인다"며 "특히 기존 전력 인프라의 효율을 개선할 수 있는 솔루션은 투자 부담이 상대적으로 낮아 현장의 관심도 더욱 높아질 것으로 예상된다"고 전했다.

저작권자 © 철강금속신문 무단전재 및 재배포 금지