데이터 장벽과의 전쟁

데이터 수집 방식은 다양해지고 있지만, 운영 부서간 장벽으로 인해 그 효율성은 저해되고 있다

Dan Headrick
10 June 2017

빅데이터 분석, 산업용 사물인터넷 (IIoT), 인공지능 등의 기술이 도시와 산업뿐만 아니라 일반 가정까지도 확산 보급되고 있는 가운데, 대부분의 유틸리티(공급 처리 시설) 관련 기업들은 아직도 이러한 기술들의 도입을 통해 얻을 수 있는 가치를 크게 인지하고 있지 못하는 실정이다. 물론 몇몇 선도 기업들이 다각적으로 신기술 도입을 시도하고 있지만, 기존 조직간에 서로 폐쇄적인 데이터 저장 및 공유 구조를 없애고, 통합적인 데이터 수집 및 운영 구조를 가져가지 못한다면 효과적인 관리를 통한 통찰력 확보가 힘들다고 전문가들은 입을 모은다.

캘리포니아 남부 랜초 쿠카몽가와 샌 버나디노 사이에 위치한 도시인 폰 타나 외곽의 주택 소유자 20명은 전기 생산을 위해 태양 전지판(Solar Panel) 을 옥상에 설치하고, 각 가정마다 전기 수요 및 부하 변화에 대한 관리를 할 수 있도록 하여 각각의 스마트 홈들이 정상적으로 작 동하는 그리드 노드(Grid Node) 역할을 할 수 있을 지에 대한 연구를 시작했다.

미국 남동부에 위치한 유틸리티 회사의 임원 으로 재직하다 은퇴하여 현재는 상임이사로 재직 중인 랜디 브레치슨(Randy Brecheisen) 은 "온도조절기도 주변의 모든 것들을 연결하 는 허브 역할을 할 수 있다. 가전 제품들과 차고 문 등 집안의 모든 것들을 조정할 수 있도록 온도조절기에 기능을 넣을 수도 있는 것이다. 전기 생산 장비를 최대한 활용하는데 필요한 모든 자원을 확보해서 통합시키는데 힘쓰고 있다. 태양광, 수요측 관리(DSM) 자 원, 전기 자동차의 전위, 배전 및 발전 인프 라, 배터리 등을 하나의 기기로 통합 관리할 수 있다면 전력 생산과 공급의 통제가 수월 해진다"라고 말했다.

“이런 휴대성 외에, 상황에 맞는 정보를 제공할 수 있는 인공 지능도 더해져야 한다.”

켄 헵번(Ken Hepburn)
RealWear 마케팅 담당 부사장

그러나 스마트 계량기는 유틸리티 산업에 급 격히 보편화되고 있는 정보 기술 중 하나에 불과하고 유틸리티 산업에서 차지하는 비중 도 미약하기 그지없다. 데이터는 발전, 송전, 배전 및 부하 관리부터 시장 거래, 소매 가격 책정, 소비, 청구 및 저장에 이르는 모든 단 계에 영향을 미칠 정도로 업계의 진정한 숨 은 동력으로 자리잡았다. 유틸리티 회사들은 이러한 시대의 흐름에 편승하기 위해 노력하 고 있지만, 통찰력을 주는 포괄적 시야나 관 리 능력을 확보하기 위한 미래지향적 로드맵 을 갖춘 유틸리티 회사는 찾아보기 힘들다.
싱가포르의 에너지 컨설팅 회사인 테라데이 터 인터내셔널(Teradata International)의 실 무 파트너 데이비드 소차(David Socha)은 "시장이 굉장히 혼란스러운 상황이다. ERP 제공업체, 스마트 계량기 제조업체, 신생 기 업, 심지어 온라인 서적 판매 회사까지 데이 터 및 분석 기술 회사로 돌변했다. 이런 실 정이니 유틸리티 회사들이 기술 도입을 주저 하는 것도 어찌 보면 당연하다"라고 말했다.

인공 지능의 보편화

인공지능(AI), 산업용 사물인터넷(IIoT)을 통 한 센서 기반 데이터 수집, 데이터 분석 등 의 신기술들의 결합은 엄청난 잠재력을 갖 고 있다. 하지만, 그 중 어떤 기술이 산업 표 준으로 자리잡을까? 무엇이 최상의 활용방 법일까? 최상의 활용 방법은 무엇일까? 어 떻게 하면 이런 기술들을 전력 생산과 배분 산업 전반에서 진행중인 다른 디지털 프로 젝트에서도 활용할 수 있을까?
청정 기술들을 연구, 분석하는 글로벌 시장 조사 및 컨설팅 회사인 내비건트 리서치 (Navigant Research)에 따르면, 많은 유틸리 티 회사가 일단 가장 기본적인 수준의 데이 터 수집 장치인 스마트 계량기부터 도입하고 있다고 밝혔다. 내비건트 리서치의 보고서에 의하면, 2016년 말을 기준으로 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 통신 기능을 갖춘 스 마트 계량기가 전체 스마트 계량기의 약 30% 를 차지할 것으로 전망되며 2025년 말이면 53%로 증가할 것으로 예측된다.
최근 스위스의 발전 및 배전 서비스 전문업 체인 Alpiq는 건물 및 시설 관리용 스마트 계량기와 AI 알고리즘을 선보였다. Alpiq은 지속적으로 그리드의 전력 소비 및 부하를 측정하고 일기 예보에 따른 전기 수요를 예 측하며 실시간 전기요금을 추적 수치화한다. 또한 Alpiq은 시간의 추이에 따른 데이터 패 턴을 토대로 가정용 및 상업용 건물에 각기 설치된 부하 제어 장치를 통해 사용자 행동 패턴도 분석한다.
2017년 독일의 연구기관인 FraunhoferGesellschaft는 단일 노드를 통해 20종의 기 기들의 사용량을 계측하고 제어하는 한 단 계 진화한 AI 관리 방식의 스마트 계량기를 출시했다.
프랑스 전역의 3,500만 가구의 전력망 중 95%를 관리하는 EDF Group의 프랑스 전력 망 자회사인 Enedis는 지역별로 사용량을 관 리하기 위해 데이터 및 분석 플랫폼에 집중 투자해 왔다. Enedis가 자체 개발한 스마트 계량기인 'Linky'는 변전소의 컴퓨터 허브를 통해 데이터 및 지침을 송수신한다. 덕분에 이 회사는 자동으로 부하를 관리하고 전력망 을 더욱 자세히 모니터링할 수 있게 되었다.

디지털 기업으로 변신

스마트 계량기는 유틸리티 회사가 최고 수 요 시간대의 부하를 줄이거나 소비자에게 에너지 사용량 관리 정보를 제공하는데는 유용하지만 시스템의 가동 상태를 유지하는 데는 거의 도움이 되지 않는다. 오스트레일 리아 뉴사우스웨일스주의 전력 인프라를 운 영하는 국영기업인 Ausgrid는 DFDC(Digital Field Data Collection) 장비를 22,000명의 근로자에게 보급하여 이런 문제의 실태를 관찰하고 있다.

53%

2025년 말이면 AMI(Advanced Metering Infrastructure)를 갖춘 스마트 계량기가 전체 스마트 계량기의 53%를 차지할 것으로 Navigant Research는 예측하고 있다.

근로자들은 이 장비를 이용하여 250개 이상 의 발전소, 50만 개의 전신주, 3만 개의 소 형 배전 변전소, 약 5만 킬로미터 거리의 지 상 및 지하 전선을 관리하고 있다. 그로 인 해 Ausgrid의 전체적인 작업 주기 생산성이 평균 72% 향상됐다.
Accenture와 공동으로 제작한 '산업의 디지 털 혁신(Digital Transformation of Industries)' 이라는 제목의 2016년 1월 세계 경제포럼 백 서에 따르면, 2025년까지 Ausgrid는 600억 달러를 절감할 것으로 예상된다.
캐나다 유틸리티 회사인 마니토바 하이드로 인터내셔널(Manitoba Hydro International) 은 현장 근로자용 시청각 헤드셋을 테스트 중이다. 관리자는 헤드셋에서 원격 전송된 실시간 시뮬레이션 및 위치 정보를 사용하 여 문제가 생긴 장비를 파악하고 그 장비의 정비 이력을 확인할 수 있다. 이 정보는 수 리 방법에 관한 정보와 함께 현장의 작업자 에게 전달된다. 이 회사 경영진은 시범 사업 결과가 만족스러우면 다른 분야까지 이 기 술의 도입을 확장할 계획이다.

“ “ 모든 분석 기회를 살릴 수 있는 기술, 도구 및 플랫폼에 대한 투자로 이어져야 한다. ”

데이비드 소차(David Socha)
테라 인터내셔널 실무 파트너

실리콘밸리에 있는 RealWear의 마케팅 담 당 부사장인 켄 헵번(Ken Hepburn)은 캐나 다에서 현장 수리용 헤드기어를 테스트하는 중이다. 그는 "호주머니에 세상의 정보를 담 은 셈이다. 이런 휴대성 외에, 상황에 맞는 정보를 제공할 수 있는 인공지능도 더해져 야 하는데, 시기가 문제일 뿐 당연히 실현될 것이다. 그것도 꽤 빠른 시일 내에 그렇게 될 것으로 믿는다"라고 말했다.
스페인 유틸리티 회사인 Iberdrola는 전사적 정보 수집 인프라를 구축했다. 스페인 톨레 도의 자동화된 종합 제어 센터에서 근무하 는 직원들은 기계 학습, 분석 기술 및 로봇 의 지원을 받아 실시간으로 상태 모니터링, 예측 및 안정성 관리 작업을 수행한다. 이런 작업은 9개 국가에 배치된 220개의 풍력 발 전 단지, 70개의 소형 수력 발전소, 그리고 6,000대 이상의 풍력 터빈이 7,000메가와트 (MW)의 전력을 생산하는 Iberdrola의 다양 한 청정 에너지 생산 인프라에 특히 중요한 영향을 미친다.
예를 들어, 약 200만 개의 작동 신호를 모니 터링 하는 센서를 통해 수집한 정보 덕분에 관리자가 더욱 철저히 결함을 감지하고 터빈 및 제어 시스템 오작동을 파악할 수 있다. 원격으로 예방 조치를 실시할 수 있으므로 운영 및 유지 보수 비용도 절감된다. 2016년 세계 경제포럼 백서에 따르면, 향후 10년간 Iberdrola는 현장출동 횟수 감소로 인해 3,870억 달러를 절약하고 24억 톤의 탄소 배 출량을 줄일 수 있을 것으로 예측되고 있다.

어디서 시작해야 하나?

지금까지 소개한 유틸리티 회사들은 다각도 로 작업 환경을 디지털화하기 시작했지만 산업 전반을 살펴보면 관련 기술의 도입 속 도가 더딘 편이다.
"대다수 유틸리티 회사가 여러 가지 이유로 빅데이터(또는 각종 통합 데이터 및 분석)의 가치를 아직 제대로 인지하지 못하고 있다" 고 테라데이터 인터내셔널의 소차는 설명했 다. 그 중 가장 큰 이유로는 정보 공유에 걸 림돌로 작용하는 폐쇄적 운영 구조를 꼽을 수 있다. 각 업무 부서는 다른 부서와 비교 적 분리된 상태로 운영되는 것이 일반적이 다. 유틸리티 회사가 선택할 수 있는 모든 스마트 기술의 효과를 제대로 누리려면 업 무 부서들을 서로 차단하는 폐쇄적 데이터 저장 구조를 타파하고 총체적 관리 시스템 을 구축해야 한다고 소차는 피력했다.
그러나 분산된 의사 결정 권한이 분산되어 있는 기업이라면 '총체적' 관리 시스템을 구 축하기 쉽지 않을 수도 있다. 이미 유틸리티 회사들은 각 업무에 최적화된 다수의 시스템 을 갖추고 있기 마련인데, 이를 단일 업체의 솔루션으로 교체하는 것은 매력적인 선택지 가 아니다. 대신, 유틸리티 회사는 폐쇄적 데 이터 저장 구조를 철폐하고, 실시간 공유가 가능한 디지털 연속성을 구현하여 직원들이 필요한 정보를 일일이 찾는 것이 아니라 적 절한 정보가 자동으로 직원에게 전달할 수 있도록 동종 최고의 애플리케이션을 모두 통 합할 수 있는 플랫폼을 물색해야 한다.
소차는 "어디에 먼저 투자했든 결국 모든 분 석 기회를 살릴 수 있는 기술, 도구 및 플랫 폼에 대한 투자로 이어져야 한다. 전략적으 로 가장 좋은 방법은 데이터 중심 기업으로 거듭날 수 있는 계기를 마련하는 것이다"라 고 말했다.

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