국내 제조업은 산업화를 이끌어오며 오랜 역사를 가진 것만큼이나 노후된 생산시설이 많다. 이러한 제조업 등의 생산설비에 대해 생산성 영향을 최소화하면서도 에너지효율을 최적화하는 한편 생산시설 환경안전을 효과적으로 수행하면서 재생에너지를 활용하는 기술 및 제품이 개발됐다.

한국에너지기술평가원은 2022년 ‘생산정보 연계 제조설비·환경설비 에너지 통합 운영관리시스템 개발 및 실증’ 연구단을 구성했으며 최근 연구가 성공적으로 종료됐다.

연구단은 기존에 산업현장에서 분리돼 관리 중인 에너지, 생산, 환경, 안전 등 정보를 통합적으로 활용해 이를 최근의 주요 관심사인 탄소중립과 ESG경영 달성에 기여할 수 있는 방안을 구현하기 위해 출범했다.

이번 과제를 통해 통합플랫폼인 iEEMS(Industry integrated Energy-Environment Management System)와 연계해 에너지절감, 탄소배출 저감을 달성할 수 있는 생산 및 환경부문기술을 개발한 것이 가장 큰 성과다.

또한 생산현장에서 많이 사용하고 있는 노후 전동력기기(모터활용 기기)를 성능개량함으로써 에너지효율, 고효율화하는 기술과 일반적으로 VOCs를 제거하기 위해 사용하는 화석연료 LNG 기반의 RTO를 대체할 전기추진식 RTO(Regenerative Thermal Oxidizer)를 개발하는 성과를 냈다.

글로벌 탄소중립 요구 및 환경오염관련 규제 등이 나날이 강화되면서 국내기업은 탄소중립 달성을 위한 노력과 실질적인 비용저감차원에서 에너지절감을 포함한 효율화가 필요하게 됐다. 또한 환경규제 강화에 따라 환경오염방지시설 등이 추가됐으며 이를 통합적, 탄소중립적으로 관리할 수 있는 방안모색 필요성이 대두되고 있다.

이에 따라 별도로 분리돼 관리되고 있는 에너지·생산·환경분야를 통합하고 최적화함으로써 효율화하는 통합 운영관리시스템 개발을 진행한 것이다. 이를 위해 공통기반시설을 우선으로 디지털화했으며 생산정보와 연계해 제조설비, 환경설비 등의 운영데이터를 단일 관리체계로 통합했다.

또한 에너지다소비설비인 전동력기기와 주요거점 이송관설비(배관, 밸브)를 디지털화하고 환경오염물질 배출설비(정화, 집진 등)에 대해 디지털기반 전기화를 통해 연동했다. 이와 함께 기존에 서로 다른 에너지, 환경, 안전관리체계에서 분산계측 및 분석돼왔던 지표들을 간소화 및 통합했으며 화석연료를 사용하는 환경설비(정화, 집진 등)를 전기화하고 에너지사용량과 소비영향인자를 체계적으로 구축, 분석, 정보화함으로써 탄소배출저감에 기여함을 확인했다.

산·학·연 12개 기관 3개 세부과제 체계

이번 과제는 총괄주관기관인 에코시안을 중심으로 산·학·연 총 12개의 기관이 3개 세부로 나눠져서 개별 기술개발을 진행했다.

1세부는 에코시안이 총괄을 맡았으며 △한국생산기술연구원 △윈스테크엔지니어링 △한국품질재단이 참여해 ‘제조설비·환경설비 에너지최적화 통합운영플랫폼 개발’을 진행했다.

2세부는 코에버정보기술을 총괄로 △한국전자기술연구원 △태양전기 △알에스오토메이션 △서강대학교가 참여해 ‘제조설비의 변동부하 대응형 에너지효율화 모듈 및 제어기술 개발’을 완료했다.

3세부는 대양이엔아이가 총괄했으며 △한국기계연구원 △숭실대학교 등이 참여해 ‘공기 환경설비 전기화 및 고효율 기술개발’을 진행했다.