국토교통부(장관 노형욱)는 부산 에코델타시티(EDC)의 에너지공유 커뮤니티 실현을 위한 에너지플랫폼 기술개발 및 실증을 목적으로 2019년부터 ‘저탄소 에너지 고효율 건축기술 개발사업(R&D)’을 총사업비 약 374억원 규모로 진행하고 있다.
연구에서는 에너지효율화 기술의 실효성 제고를 위해 단일건물이 아닌 커뮤니티 단위에서 에너지를 생산하고 공유하는 모델을 개발하고 개발된 기술들을 실증하고 있다.
김태오 국토부 녹색건축과장을 만나 스마트빌리지의 특성과 향후 스마트시티의 에너지자립화 방안에 대해 들었다.
■ 스마트빌리지에서 녹색건축과의 역할은국토부 녹색건축과는 건축물 온실가스 배출량 감축을 위해 신축, 기축건축물을 대상으로 다양한 녹색건축물 활성화 정책과 제도를 운영하고 있다. 또한 관련정책뿐만 아니라 녹색건축 활성화 기반마련을 위해 중장기적 관점에서 국가 R&D를 기획·추진하고 있다.
연구 실증단지인 부산 EDC 내 스마트빌리지는 56세대 규모의 단독주택으로 다양한 라이프스타일을 가진 입주민들이 실제로 거주하면서 미래형 에너지 생산･공유시스템을 체험하게 된다. 참여 연구기관들은 입주민들의 거주행태에 따라 생성되는 관련 데이터를 수집하고 분석하면서 연구를 진행하고 있다.
스마트빌리지 내 단독주택 56세대와 커뮤니티시설은 현재 모두 제로에너지건축물(ZEB) 1등급을 획득해 건축물별로 거주행태에 따라 전기에너지를 충분히 사용하고도 남는다.
앞으로 커뮤니티 단위 에너지효율성 제고를 위해 에너지수요가 많은 다른 주택 또는 커뮤니티시설과 여분의 에너지를 공유할 수 있는 환경이 조성되도록 관련 기술개발 및 제도 마련이 필요하므로 이에 대한 지원과 조치를 이어나갈 계획이다.
■ 스마트빌리지의 탄소중립 관련 특징은
스마트빌리지는 전체 커뮤니티 에너지자립률이 104.5%이다. 커뮤니티 내 모든 건축물은 ZEB인증 1등급 본인증을 획득했다. 에너지자립률 달성을 위해 태양광, 지열, ESS, 축열조 등과 관련한 최신 기술이 적용됐으며 커뮤니티 전체의 에너지활용률을 높이고자 에너지공유 및 거래가 가능한 플랫폼을 적용해 운영하고 있다.
에너지공유 및 거래플랫폼은 블록체인기술을 통해 생산 및 거래 관련 데이터의 신뢰성을 확보함으로써 입주민간 P2P(Peer to Peer), P2B(Peer to Business), B2B(Business to Business) 등 다양한 형태의 에너지거래가 실현 가능할 것으로 예상된다.
과생산된 재생에너지를 공유해 에너지이용 효율성을 제고하면 커뮤니티 단위 에너지사용량을 최소화할 수 있다. 이에 따라 탄소배출도 대폭 감축할 수 있을 것으로 기대된다.
■ 실증을 통한 제도개선 방향은
에너지저장·공유시스템 적용 및 실증을 통해 현재 화재 우려로 도입을 꺼리는 ESS(Energy Storage System)의 안전한 운영방식과 활용도를 제고하고 관련 제도개선에 필요한 시사점을 도출할 수 있을 것으로 기대한다.
또한 블록체인기술 적용을 통해 에너지거래의 안정성 및 신뢰를 구축하고 전기에너지 및 지열·수열을 활용한 열에너지 생산･저장･공유 실증을 통해 커뮤니티 내 에너지공유 및 거래 관련 제도마련에 매우 유용한 결과도 구할 수 있을 것으로 기대한다.
■ 스마트시티 에너지자립을 위한 전국확산 계획은
스마트시티 에너지자립 및 탄소중립을 위해서는 개별 건축물의 에너지성능 강화가 우선적으로 이뤄져야 하지만 그밖의 공용주차장 등 도시기반시설을 활용한 추가적인 신재생에너지 생산 모델 개발도 필요하다.
연구단은 2023년까지 연구를 위한 다양한 실증 및 활용을 진행할 예정이다. 특히 앞서 언급한 시스템과 더불어 스마트정수장 및 어반테크하우스와의 연계를 통한 에너지공유플랫폼 운영을 실증할 예정이며 2023년에는 공동주택을 포함한 커뮤니티간 B2B 에너지공유 및 거래를 실증하고자 한다.
신재생에너지 생산량이 자연환경에 따라 간헐적 속성을 가지며 개별 건축물의 경우 거주민의 라이프사이클 패턴에 따라 에너지생산과 소비가 불균등하므로 스마트시티 전체의 에너지자립률 제고를 위해서는 건축물과 도시기반시설에서 생산된 에너지가 커뮤니티 내에서 원활하게 공유될 수 있는 인프라 구축이 중요하다.
이를 위해 에너지공유 플랫폼을 더욱 고도화 및 확장하는 한편 규제샌드박스를 활용해 B2B 에너지공유 및 거래가 가능하도록 운영할 계획이다. 이를 바탕으로 에너지공유 및 거래를 위한 에너지서비스에 대한 신산업이 창출되고 사업화를 위한 기반이 마련될 것으로 기대된다.
국토부는 부산 EDC에서 에너지공유 커뮤니티 실현을 위한 에너지플랫폼 기술개발 및 실증 R&D를 진행하는 한편 EDC보다 규모가 큰 지구단위 및 도시단위 제로에너지 개념확장을 위한 시범사업을 진행 중이다. △성남복정지구 택지개발사업(약 4,300세대) △수원당수지구 시범사업(약 5,000세대) 등이 시범사업 대상이다.
이번 연구를 기점으로 향후 스마트시티뿐만 아니라 ZEB에서 넷제로를 달성하기 어려운 고층, 고밀도 건축물 특히 공동주택을 대상으로 에너지공유 및 거래를 통한 에너지자립율 제고를 목표로 탄소중립도시 달성의 초석이 될 수 있도록 실증운영할 계획이다.
EDC 실증 R&D사업 및 지구 및 도시단위 제로에너지 확산 시범사업을 통해 관련 기술개발 및 사업모델이 도출되면 전국적으로 에너지자립 스마트시티를 확산하는 제도적 기반구축도 가능할 것으로 기대한다.
연구단의 에너지공유 커뮤니티 실증단지의 운영을 통해 에너지공유 플랫폼의 효과를 검증하고 기술을 확보해 기후변화, 도시문제 등에 대한 대응경험 및 노하우를 마련할 방침이다. 이를 바탕으로 국내 국가스마트시티 시범도시(부산, 세종, 시흥 등) 사업화와 해외 스마트시티 시장 진출 등 성과확산이 가능할 전망이다.
■ 스마트빌리지에서 녹색건축과의 역할은
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