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디지털과 AI를 활용한 에너지 부문의 넷-제로 과제 해결 - 맥킨지 대담

 

 

디지털과 AI를 활용한 에너지 부문의 넷-제로 과제 해결

Using digital and AI to meet the energy sector’s net-zero challenge

 


RES, 옥토퍼스 에너지, IBM의 재생 에너지 및 지속가능성 리더들이 디지털과 AI가 넷-제로 달성을 위한 효율성, 혁신, 협업을 촉진하는 데 어떻게 도움이 되는지 알아봤습니다.

 

풍력, 태양열 및 기타 저공해 에너지원을 통한 청정 에너지의 활용은 2050년까지 전 세계 에너지 시스템이 순배출 제로를 달성하는 데 필수적입니다. 재생 에너지는 지난 10년간 거의 모든 기대치를 뛰어넘는 성과를 거두었지만, 공급망 자재 부족, 적합한 토지의 제한된 가용성, 그리드 인프라 투자 부족, 느린 허가 절차, 수익률 압박 등 많은 과제가 남아 있습니다.

 

지난 5년 동안 디지털 및 AI 역량이 조직에 점점 더 많이 도입되고 있는 가운데, 재생 에너지와 지속 가능성에 중점을 둔 기업들이 탄소중립 전환을 가속화하기 위해 이를 어떻게 적용하고 있는지 살펴보고자 합니다.

 

AI와 디지털을 통해 어떤 이니셔티브가 추진되고 있는가? 이러한 기술이 에너지 생태계 전반의 협업을 어떻게 개선할 수 있는가? 어떤 새로운 유형의 협업 모델을 지원할 수 있는가? 어떤 장벽에 직면해 있는가?

 

공급 측면에서는 육상 및 해상 풍력, 태양광, 그린 수소, 에너지 저장, 송배전 분야에서 활동하는 세계 최대의 독립 재생 에너지 회사인 RES의 CEO 에두아르도 메디나(Eduardo Medina)와 대담을 가졌습니다. 수요 측면에서는 영국에서 300만 가구와 기업에 재생 에너지로 전력을 공급하는 Octopus Energy의 설립자 겸 CEO인 그렉 잭슨(Greg Jackson)과 인터뷰했습니다. 기술 측면에서는 IBM의 지속 가능성 이니셔티브를 이끌고 있는 카림 유수프(Kareem Yusuf)수석 부사장과 인터뷰를 진행했습니다.

 

광범위한 논의가 이루어졌지만, 이 리더들은 넷-제로 전환을 위해 진정한 기술 혁신 수용의 필요성, 에너지 공급업체에서 소프트웨어 공급업체로의 재조정, 생태계 전반에 걸친 데이터 공유의 중요성, 공공 부문 지원 확대의 잠재적 영향력 등 네 가지 변화를 중요하게 생각하고 있었습니다.

 

다음은 탄소중립 미래를 향해 이러한 기술을 활용할 수 있는 방법에 대해 업계의 다른 사람들에게 영감을 주기 위해 이러한 리더들과 나눈 대담 내용을 정리한 것입니다.

 

변화 #1: 기술 파일럿에서 진정한 혁신으로의 전환

디지털과 AI를 통해 가치를 창출하는 것은 역사적으로 다른 분야에 비해 에너지 기업에게 더 어려운 과제였습니다. 그러나 이 리더들은 지속 가능성과 수익성이 이러한 기술에 달려 있으며, 에너지 기업이 넷-제로 전환을 성공적으로 추진하려면 업무 방식을 혁신하기 위해 신속하게 움직여야 한다는 점을 분명히 인식하고 있습니다.

 

▶Greg Jackson: 소비자에게도 좋고 기업에도 좋은 방식으로 청정 에너지 시스템을 만들려면 태양과 바람이 가져다 주는 무한하고 풍부한, 한계비용이 없는 에너지를 활용할 수 있는 기술을 구축해야 합니다. 옥토퍼스Octopus에서만 매일 약 15억 건 이상의 데이터가 생성되며, 이를 통해 머신 러닝과 알고리즘을 실행하여 분 단위 소비량과 발전량을 더 잘 예측하고, 이를 서로 일치시킨 다음 에너지 소비를 전환하거나 에너지가 어디서 어떻게 생성되는지 다시 살펴볼 수 있습니다. 재생에너지가 생산될 때 사용하는 것이 가장 저렴하다면, 발전 지역과 소비자 수요를 연결하는 장거리 케이블의 중요성이 점점 더 커질 것입니다. 현재 진행 중인 프로젝트 중 하나는 북아프리카와 영국을 연결하는 해저 케이블입니다. 이 케이블은 영국 전력 수요의 약 7%, 다시 말해 약 700만 대의 히트 펌프에 연중 매일 10~12시간 동안 안정적으로 전력을 공급할 수 있습니다.

 

▶Eduardo Medina: 우리는 현재 전사적으로 디지털 및 분석 솔루션을 적용하고 있습니다. 개발 사업에서는 데이터와 인사이트를 통해 재생 에너지 프로젝트에 가장 적합한 부지를 선정할 수 있습니다. 이를 통해 자산의 가치가 향상되어 고객에게 더 나은 수익을 제공할 수 있습니다. 또한 더욱 비용 효율적인 방식으로 프로젝트를 설계하고, 지리적 위험을 관리하고, 안전 성과를 개선하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다.

 

예를 들어, UNO 제품은 터빈 포트폴리오를 원격으로 자율적으로 지속적으로 모니터링하여 터빈의 좌우 정렬 이상을 식별합니다. 이를 통해 개선 작업을 수행하여 자산 성능, 에너지 생산량, 안전성을 개선하고 운영 비용을 절감할 수 있었습니다.

 

▶Kareem Yusuf: 에너지 분야에 대해 이야기할 때 흔히 에너지 효율을 개선하여 탄소 배출을 줄이는 것에 대해 이야기합니다. 하지만 저는 진정으로 지속 가능성을 운영할 수 있는 방법에 초점을 맞추고 싶습니다. 의사 결정과 지속 가능성 목표를 비즈니스의 일상적인 운영과 어떻게 연결할 수 있을까? 무엇보다도 실제 환경에서 실제로 일어나는 일을 측정하고 연결할 수 있어야 합니다. 그래야만 올바른 조치를 취할 수 있습니다. 그래서 저는 이러한 기술을 통해 문제를 더 잘 이해할 수 있다고 생각합니다. 예를 들어, AI 기반 이미지 인식은 회사의 물리적 자산을 원격으로 검사할 수 있어 대면 검사를 피함으로써 시간, 비용, 에너지를 절약할 수 있습니다. 운영 규모와 기타 세부 사항에 따라 이는 엄청난 에너지 절감 효과를 가져올 수 있습니다. 지속 가능성을 달성해야 하는 과제는 혁신을 위한 또 다른 기회를 제공합니다.

 

변화 2: 에너지 공급업체에서 소프트웨어 공급업체로 전환

오늘날 모든 비즈니스는 소프트웨어 비즈니스라는 말은 진부하지만 매우 사실입니다. Octopus Energy 및 RES와 같은 기업의 경우 넷-제로를 달성하려면 단순히 에너지 공급업체가 아닌 소프트웨어 공급업체로서 새로운 방식의 협업이 필요할 수 있습니다.

 

▶Greg Jackson: 에너지 산업은 항상 협업이 활발하게 이루어지는 산업이었습니다. 예를 들어 글로벌 무대에서 경쟁하는 대형 석유 회사들은 탐사 및 생산 분야에서 합작 투자를 하거나, 한 회사가 다른 회사로부터 도매로 구매하는 석유 또는 가스 소매점 체인을 보유할 수 있습니다. 하지만 새로운 형태의 협업은 완전히 다를 수 있습니다. 예를 들어 Octopus Energy에서는 21세기형 재생 에너지 회사를 운영하기 위한 하드웨어와 소프트웨어를 모두 갖춘 풀스택 시스템을 구축하여 전 세계 경쟁사 및 다른 회사에 라이선스를 제공하고 있습니다. 소매 또는 발전 분야에서 경쟁하면서 기술 분야에서 협업할 수 있는 이러한 능력은 오늘날 에너지 분야에서 우리가 목격하고 있는 변화의 특징입니다.

 

▶Eduardo Medina: 저희 RES는 항상 선구적인 역할을 해왔습니다. 1992년 영국에서 두 번째로 유틸리티 규모의 풍력 발전소를 건설했고, 세계 최초의 해상 풍력 발전소를 개발했으며, 2014년부터 배터리 스토리지를 보급하기 시작했습니다. 사내 기술 역량을 바탕으로 머신 러닝을 사용하여 자산 소유주의 에너지 생산량을 증가시킴으로써 이러한 선구적인 추세를 이어가고 있습니다. 또한 이러한 기술 솔루션을 더 넓은 재생에너지 시장에 제공하기 위해 이 사업 영역을 확장하고 있습니다. 오늘날 저희 회사는 현장에 발로 뛰는 엔지니어와 데이터의 지원을 받는 많은 엔지니어를 보유한 회사입니다. 앞으로 3~4년 안에 우리는 데이터에 의해 주도되고 엔지니어가 지원하는 회사가 되려고 합니다. 이를 위해 머신 러닝과 인공 지능에 많은 투자를 하고 있습니다.

 

변화 #3: 데이터 사일로에서 데이터 공유 에코시스템으로 전환

넷-제로의 미래를 바라보는 이 리더들은 업계가 이 목표를 달성하려면 공급자와 소비자 모두 에너지 생태계 전반에서 투명성과 데이터 공유를 강화해야 한다고 말합니다.

 

▶Eduardo Medina: 모든 에너지 분야의 협업에는 데이터가 필요합니다. 두 가지 큰 과제는 일관성이 부족한 데이터 프로토콜과 대부분의 데이터가 숨겨져 있는 데이터 공유에 있습니다. 예를 들어, 에너지 생태계는 지금까지 OEM만 사용할 수 있었던 고주파 데이터 소스에 대한 액세스를 개방함으로써 이점을 얻을 수 있습니다. 이러한 데이터에 대한 액세스는 고급 분석 및 머신 러닝 모델을 구동하여 재생 가능 자산의 가용성을 높이고 성능을 향상시킬 수 있습니다.

 

데이터 공유가 도움이 될 수 있는 또 다른 예로, 더 많은 재생 에너지를 배치하는 데 걸림돌 중 하나는 송전선로가 전달할 수 있는 전력량의 제약일 수 있습니다. 전력선에 과부하가 걸리지 않도록 하면서도 전력선의 최종 소비전력까지 최적화하는 '동적 전력선 정격'을 달성하기 위한 노력이 증가하고 있습니다. 간단한 예로 풍속과 비교하여 송전 용량을 살펴볼 수 있습니다. 바람은 전력선을 냉각시켜 더 많은 전기가 흐르도록 하기 때문입니다. 디지털 도구를 통해 업계는 더 높은 수준의 정교함과 더 나은 활용률을 달성할 수 있지만, 이 모든 것은 그리드 시스템에서 매우 중요한 그리드 규정 준수를 위한 협력과 상호 연계가 필요합니다.

 

▶Kareem Yusuf: 최근 지속 가능성은 협업에 대한 논의를 주도하고 있습니다. 2050년까지 넷-제로를 달성하기 위해서는 경제계와 정치계 등 사회 모든 분야에서 미래지향적이고 유능한 리더가 필요합니다. 또한 모든 사용자에게 동일한 방식으로 정보를 쉽게 표현할 수 있는 새롭고 명확하며 합의된 데이터 구조가 필요합니다. 협업은 또한 데이터 양식과 데이터 교환 형식을 표준화하여 공통의 목표에 따라 쉽게 조정할 수 있도록 하는 등의 기술적인 협업을 의미합니다. 또한 라벨이 지정되지 않은 광범위한 데이터 세트를 기반으로 학습되는 새로운 AI 기반 모델을 중심으로 협업하는 것을 보게 될 것입니다. 이러한 AI 기반 모델은 궁극적으로 기업이 지속 가능성을 위해 AI를 더 쉽게 적용할 수 있게 함으로써 넷-제로 목표를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

변화 #4: 기업 혁신에서 지역사회 혁신으로의 전환

지난 10년 동안 넷-제로 미래를 향한 많은 진전이 있었습니다. 재생에너지 비용이 크게 감소했습니다. 태양광 발전 용량에 대한 전 세계 전망치는 2021년보다 30배, 육상 및 해상 풍력 발전 용량은 4배 더 높아질 것으로 예상됩니다. 주요 석유 및 가스 회사를 포함한 더 많은 기업이 이 분야에 뛰어들고 있습니다. 이제 이 리더들은 에너지 기업들이 넷-제로 과제를 해결하기 위해 비즈니스를 혁신함에 따라 지역사회도 에너지 관리 방식을 혁신해야 한다고 말합니다.

 

▶Greg Jackson: 우리는 해결책을 가지고 있다고 매우 낙관적으로 생각합니다. 변화를 주도할 수 있는 리더십을 가지고 있거나 변화를 주도하기 위해 설립된 회사들이 많다는 점도 낙관적입니다. 지금 우리에게 필요한 것은 시스템을 개방하여 자본의 흐름과 엄청난 양의 발명과 혁신이 소비자를 위해 더 좋고 저렴한 시스템, 더 깨끗한 공기, 기후 변화의 영향을 줄일 수 있는 시스템을 만들 수 있도록 하는 것입니다. 모든 선진국에는 특정 지역 또는 여러 지역을 포괄하는 일종의 그리드가 있으며, 어떤 혁신이 연결될지, 비용이 얼마나 들지, 요금이 어떻게 부과될지를 결정합니다. 시장 진출 경로를 획기적으로 늘리고 경쟁 가능성을 높여야 하므로, 회사를 설립하고 특정 형태의 전력에 대한 고객을 찾을 수 있다면 매우 빠르게 시장에 출시하고 대체 모델과 경쟁할 수 있습니다.

 

▶Eduardo Medina: 에너지 생태계는 특히 전기화electrification와 그린 수소green hydrogen가 제공하는 기회를 활용한다면 기후 온도 상승을 방지하는 데 큰 역할을 할 것이라고 확신합니다. 그러나 에너지 산업은 재생에너지의 보급을 가속화하고 전력 네트워크를 제공하고 넷 제로를 실현하는 데 필요한 변화의 속도를 따라잡을 수 있는 규제 변화가 있어야 합니다. 네트워크 구축 지원의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 또한 넷-제로를 달성하기 위해서는 각국 정부의 의지가 필요합니다. 풍력과 태양광은 이미 가장 비용이 적게 드는 발전 방식이며 가정 에너지 요금을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

▶Kareem Yusuf: 기후 위험, 환경 변화, 팬데믹 등 우리가 직면하고 있는 모든 것을 고려할 때 지금이 정말 특별한 시기라고 할 수 있습니다. 하지만 역사를 되돌아보고 산업 혁명이나 백신 접종 이전의 천연두, 소아마비 등 다른 전염병과 유행병에 대해 생각해 보면, 이러한 문제들은 국가, 정부, 산업계, 시민들이 문제 해결을 위해 행동하게 만들었던 이슈들입니다. 따라서 지금이 전례 없는 시기이지만, 과거에 이러한 도전을 극복했던 것처럼 소통하고 협력하며 함께 힘을 모으면 앞으로 나아갈 길을 찾을 수 있을 것입니다.

 

우리는 지금 우리가 하는 일이 지역사회, 환경, 지구를 영원히 좌우할 중요한 순간을 맞이하고 있습니다. 우리는 자연재해 패턴, 생물 다양성, 토지 이용, 기타 지구물리학적 과정의 변화를 이해하고 계획하는 등 많은 기업이 직면하고 있는 큰 위기를 지역사회가 해결하도록 돕기 위해 AI에 과감한 베팅을 하고 있습니다.

 
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