ETRI, 326억 규모 에너지절감형 스마트조명 플랫폼 기술개발 1단계 완료

전국 8곳에 리빙랩 설치, 신축 아닌 기축시설 전통조명 대비 효과 비교 의미

단순 소비전력 비교해 에너지절감 홍보하던 스마트조명 효과 과학적 분석

주거 52.26%, 상업 74.1%, 산업 71.2%, 실외 68.6% 에너지절감 달성

지구온난화로 인한 탄소배출 저감을 위해 에너지효율 문제가 국정의 주요 이슈로 떠오르는 가운데 신축건물이 아닌 기존에 운영되고 있는 기축 시설의 전통조명을 스마트조명으로 전환할 경우 달성할 수 있는 에너지절감률을 조사한 최초의 연구결과가 나왔다.

스마트조명의 에너지절감률에 대한 믿을 만한 데이터가 확보된 만큼 향후 보급에도 속도가 붙을지 주목된다.

한국전자통신연구원(원장 방승찬, 이하 ETRI) 성정식 박사팀은 ‘에너지 절감형 스마트조명 플랫폼 기술 개발 및 실증’ 과제에 대한 1단계 사업을 완료했다고 밝혔다.        ▶관련기사 4면 

에너지 절감형 스마트조명 플랫폼 기술 개발 및 실증은 2020년부터 2024년까지 5년간 총 326억원이 투입되는 대형 프로젝트로 ▲인공지능(AI), 사물인터넷(IoT) 기반 스마트조명 혁신기술 개발 ▲주거·산업·상업·실외 등 4개 공간 에너지 절감 ▲스마트조명 국내외 표준·성능인증 등을 통한 스마트조명 신산업 육성 및 신규 사업화 모델 발굴 등을 목표로 했다.

2022년 12월 끝난 1단계 평가에서는 ▲1차, 2차 실증공간에 적용할 공통플랫폼(서비스/데이터/AI/IoT 연동) 기반 스마트조명시스템 개발 ▲주거·산업·상업·실외 등 4개 공간용 테스트베드 6종 구축 및 스마트조명 시스템 시험 및 평가 ▲리빙랩 실증을 위한 스마트조명 시스템 설치(주거 250가구, 상업·산업 각 1만㎡, 실외 800개) 등이 추진됐다.

그동안 업계에서는 소비전력에 따라 전통조명에서 LED조명으로 전환될 경우 대체로 50% 내외의 에너지절감이, 전통조명에서 스마트조명으로 교체할 경우 70~80% 안팎의 에너지절감이 가능하다고 홍보해왔다. 그러나 사용현장에 따라, 제품에 따라 데이터가 천차만별이어서 정확성과 신뢰성에 의문이 제기된 게 사실이다.

그러나 이번 성정식 박사팀의 연구에서는 실제로 사람들이 거주하거나 활동하는 시설(주거·산업·상업·실외)을 대상으로 전국 8곳에 리빙랩을 설치한 뒤 그 현장에 설치된 전통조명의 에너지 사용량을 1년간 모니터링하고 이를 스마트조명으로 대체했을 때의 에너지절감률을 분석했다.

그 결과 주거조명은 52.26%, 상업조명은 74.1%, 산업조명은 71.2%, 실외조명은 68.6%의 에너지절감률을 달성했다.

주거조명(55%)을 제외하고 1단계 과제의 절감률 목표(주거공간 55%, 상업공간 60%, 산업공간 65%, 실외공간 65%)를 모두 초과 달성했다.

성정식 ETRI 산업에너지융합연구본부 자율형IoT연구실 책임연구원은 “1단계에서는 주거공간만 에너지절감률 목표를 달성하지 못했다. 주거공간의 경우 사람이 항상 있을 가능성이 가장 높기 때문에 조명을 끄거나 조절할 수 있는 여유가 그만큼 적었다”면서 “이 때문에 올해부터 시작한 2단계 사업에서는 SMPS, LED조명등기구의 광효율을 높이고, AI를 활용해 집집마다 조명사용 패턴을 학습하고 거주자의 피드백까지 반영해 에너지절감률을 높일 수 있는 방법을 찾아낼 것”이라고 밝혔다.

2단계 사업의 공간별 에너지절감 목표는 주거조명 65%, 상업조명 70%, 산업조명 75%, 실외조명 75% 등이다.

성 연구원은 “스마트조명의 가장 큰 문제점 중 하나가 바로 서로 다른 제조사 간의 상호운용성으로 인해 호환이 안 된다는 점인데, 이번 1단계 연구에서는 이를 해결하기 위해 open API 규격을 설계했고, 리빙랩 실증지에 참여하는 모든 제조사들이 API를 개발해 상호운용성 시험을 진행했다”며 “앞으로 스마트조명 KS 표준 제정을 위해 디바이스-게이트웨이, 게이트웨이-서버 간 API 제정을 위해 API 규격을 보완해 누구나 KS인증을 받으면 어떤 제품이든 설치, 유지보수가 가능한 구조를 만들 것”이라고 말했다.