[블록 이노베이션①] 에너지 문제, 이제는 블록체인으로 해결한다

기사승인 2019.09.16  09:41:05

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[CCTV뉴스=배유미 기자] 현 지구촌은 환경 오염, 에너지 고갈 등 각종 에너지 관련한 문제에 당면해 있다. 이를 해결하기 위해 지속적이고 효율적이며, 친환경적인 에너지 발전을 위한 연구를 진행하고 있다.

대체에너지 연구를 진행하면서, 전문가들 사이에서 중앙화된 전력 공급 시스템이 대체에너지에는 효율적이지 않다는 의견이 제기되었다. 간헐적으로 에너지를 생산하는 특성상 신재생에너지는 안정적인 전력 공급이 어려운데, 이를 중앙에서 전부 통제할 수 없기 때문이다. 이와 함께 설비 문제, 수요와 공급의 불균형 문제 등 여러 해결해야 할 문제도 직면했다.

이와 같은 중앙화된 시스템의 한계점을 극복하고자 등장한 것이 ‘에너지 블록체인(Eco Chain)’이다. 중개 업체를 거치지 않고 전력을 거래할 수 있어 거래 비용이 줄어들고, 거래 내역도 분산원장에 자동으로 저장되어 투명성을 보장해주는 이점이 있어 에너지 업계가 블록체인에 주목하고 있다.

이처럼 블록체인의 탈중앙화, 투명성 등의 특성은 기존 에너지 기술의 문제점을 해결할 수 있다. 그렇다면, 어떤 방식으로 에너지 기술에 블록체인을 접목시킬 수 있는지 구체적으로 알아보자.

■ 똑똑한 P2P 거래를 위한 ‘스마트그리드’

에너지 블록체인 기술은 도입 방식에 따라 매우 다양하다. 그 중에서도 많은 학자나 기업들이 연구에 매진하고 있는 유형이 ‘P2P 전력거래’이다. P2P 전력거래란 개개인이 전력을 거래하는 시스템을 일컫는 말인데, 전력 거래 비용과 거래의 투명성을 확보하기 위해 블록체인 기술을 도입할 수 있다. 복수의 전문가들은 이와 관련해 “에너지 산업을 전반적으로 바꿀 수 있다”고 주장하고 있다.

에너지 블록체인 기술을 통해 중개자의 역할이 축소되면, 거래 비용 또한 축소되어 효율적인 P2P 거래가 가능하다. 또한 거래비용을 스마트 컨트랙트를 통해 빠른 정산과 함께 안전 거래 시스템을 도입할 수 있다. 뿐만 아니라 토큰을 통한 보상으로 재생에너지 생산 동기를 부여할 수 있다.

한 단계 더 나아가 효율적인 P2P 전력거래를 위해 ‘스마트그리드(SmartGrid)’ 개념도 등장했다. 스마트그리드는 기존의 전력망에 ICT 기술을 접목해 전력 생산과 소비 정보를 양방향, 실시간으로 주고받음으로써 에너지 효율을 높이는 차세대 전력망을 말한다. 생산되어 있는 에너지를 시간별, 지역별 수요에 맞게 공급해 에너지 효율을 높일 수 있다.

이렇게 축적된 에너지 데이터는 블록체인의 분산 원장에 기록되고, 참여하는 소비자들은 블록체인 에너지 데이터를 공유할 수 있다. 에너지 데이터는 에너지 수요예측과 일조량 등을 파악하고, 새로운 비즈니스 모델을 구축하는 데에 사용될 수 있다.

예를 들면, 에너지 수요가 많은 낮에는 에너지 수요에 따라 에너지를 더 많이 생산하거나 소비하고, 비교적 에너지 수요가 낮은 밤에는 에너지를 저장해 수요에 맞게 공급하는 것이다. 이처럼 스마트그리드 시스템이 도입되면, 에너지를 보다 효율적으로 사용할 수 있다.

■ 신재생에너지 시스템의 핵심, 마이크로그리드

‘분산형 에너지’ 하면 빠질 수 없는 개념이 ‘마이크로그리드(Microgrid)’이다. 마이크로그리드란 소규모 발전으로 자급자족하는 스마트그리드 시스템으로, 태양광이나 풍력과 같은 신재생 에너지원과 에너지저장장치(ESS)가 융∙복합된 차세대 전력 체계를 말한다.

마이크로그리드가 주목을 받기 시작한 이유는 신재생에너지의 발전량과 연관이 있다. 기존 발전방식은 화력 및 원자력 발전과 같은 대규모 집중형 전원 방식이었다. 전기사업자는 고압 송전선을 통한 원거리 전력전송으로 배전시스템까지 고압의 전력을 전송하고, 배전 시스템에서 그 전압을 낮추어 최종 소비자에게 전달하는 방식으로 전력을 배급했다.

하지만 탄소배출량과 환경 오염을 줄이기 위한 세계적인 움직임에 따라, 신재생 에너지 개발도 불가피해졌다. 화석 연료와 달리 신재생에너지는 환경의 영향에 따라 설치 장소가 다르기에, 여러 개의 에너지원을 사용한다. 하지만 이와 같은 경우에는 중앙화된 시스템 내에서 구동하기 어렵다. 이처럼 복잡해진 전력 체계를 통합하기 위한 방안으로 마이크로그리드 시스템이 주목받기 시작했다.

마이크로그리드는 무엇보다 분산된 전원을 사용하기 때문에 안정적이고 효율적으로 전력을 공급할 수 있다. 이와 관련해 복수의 기업에서는 분산 네트워크에서의 에너지 거래에 블록체인 기술을 적용하는 프로젝트를 추진하고 있다. 한전이 작년 11월에 발표한 ‘오픈 마이크로그리드 프로젝트’가 그 예시이다.

■ 에너지 프로슈머, 스마트 컨트랙트 통해 효율적으로 전력 거래

마이크로그리드 시스템 상에서 우리는 모두 ‘에너지 프로슈머(Energy Prosumer)’가 될 수 있다. 에너지 프로슈머란 생산자(Producer)와 소비자(Consumer)의 합성어로, 소비자가 전력을 생산도 하고 소비도 하는 것을 지칭한다. 생산 이후 잉여 전력은 커뮤니티 내 P2P 거래를 통해 효율적으로 소비할 수 있다.

여러 개의 소규모 발전자원을 모아 발전사업자 대신 전력을 판매하는 ‘소규모 전력중개시장’도 등장했다. 소규모 전력중개시장에서 중개사업자는 1MW 이하의 신재생에너지와 에너지저장장치, 전기차와 같은 소규모 발전자원을 물리적 결합 없이 네트워크 상에 모아서 발전사업자를 대신해 중개시장에서 전력과 신재생에너지공급인증서(Renewable Energy Certificate)를 판매한다.

이 모든 과정에서, 대가 지불 및 전력 거래 이력을 블록체인으로 관리하고, 스마트 컨트랙트를 통해 자동으로 처리하면 투명하고 효율적인 전력 공유경제를 형성할 수 있다. 또한 분산형 전원방식 구축을 통해 신재생에너지 분야의 산업혁명을 이끌어내기 위해서 향후 블록체인 기반의 전력거래소를 통한 분산자원 중개시장, 혹은 중개사업자들이 직접 거래할 수 있다.

이외에도 에너지 블록체인 기술은 전력거래 뿐만 아니라 전기차 충전 및 결제, 에너지 공유, 탄소권 거래, 신재생에너지 인센티브 등 다양한 에너지 분야에 활용이 가능하다. 다양한 분야에 활용이 가능하다보니, 에너지 문제를 해결하기 위한 수단으로 ‘블록체인 기술’이 주목받고 있으며, 전 세계 기업에서 이를 도입하기 위해 분주하게 움직이고 있다. 다음 편에서는 에너지 기술에 블록체인을 도입한 해외 사례를 살펴본다.

배유미 기자 ymbae@cctvnews.co.kr

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