한국에너지기술연구원(KIER, 원장 김종남) 에너지ICT융합연구단 이재용 박사 연구진은 한국지역난방공사(대표 황창화)와 공동연구를 통해 지역난방 공동주택의 실시간 난방·온수사용량 측정 및 상태를 진단해주는 ‘무선보안 난방 및 온수 스마트미터시스템’을 개발해 제품상용화에 성공했다.

지역난방 공동주택의 40%를 차지하는 기존 수기검침단지의 경우 관리자가 월 1회 세대 누적 사용량만 방문확인하므로 계량기 관리가 상시 이뤄지지 않아 열요금 과·오납관련 분쟁이 발생하는 요인이 되고 있다.

나머지 원격검침 단지들도 단순 요금부과용 정보만 수집하므로 관리자가 열공급 및 사용과 관련된 각종 문제점을 신속하게 파악하는데 어려움을 겪고 있다. 또한 세대사용자는 관리비 고지서로 지난달에 사용한 난방·온수 요금을 뒤늦게 확인하므로 현재 열에너지 사용량을 파악하고 조절하는데 한계를 가지고 있다.

연구진이 개발한 ‘난방 및 온수 스마트미터시스템’은 최신 무선통신기술을 이용해 합리적인 비용으로 기존 수기검침 공동주택에도 쉽게 적용 가능하며 각 세대의 난방·온수 사용정보를 별도 통신요금 없이도 실시간 확인이 가능하도록 구성됐다.

또한 무선통신 및 해킹으로 인한 개인정보 유출과 데이터 부정사용 문제를 원천 방지하기 위해 최초로 전체 구간에서 한국암호모듈검증제도(KCMVP)로 인증 가능한 보안 기술을 탑재했다.

KCMVP(Korea Cryptographic Module Validation Program)는 민간에서 사용하는 암호체계를 국가에서 안전성과 구현 적합성을 검토해 인증해주는 제도로 국가정보원이 민간에서 제작한 암호모듈을 검증해주고 이를 제품에 적용 시 일정 수준의 암호화 기능구현이 이뤄진다.

이번에 개발한 스마트미터와 제반 시스템은 모든 형태의 공동주택에도 손쉽게 확대적용이 가능하며 기존의 단순 과금용 원격검침 미터와 달리 난방·온수 사용량과 함께 다양한 진단정보를 공동주택 관리자와 세대원의 스마트폰 앱으로 전달하는 기술이 포함됐다.

해당 시스템은 각 세대의 난방·온수 열량, 유량측정과 동시에 다양한 사용상태 진단을 수행하며 중앙 모니터링시스템은 수집된 데이터를 분석해 다양한 정보로 가공한 뒤 실시간으로 모바일 앱을 통해 사용자에게 전달하게 된다.

공동주택 관리자는 스마트미터시스템과 모바일 앱으로 상시 세대별 공급상태 파악과 이상 세대에 대한 진단이 가능해져 열공급 품질향상과 열요금 분쟁을 해소할 수 있게 되며 세대 사용자는 실시간 열사용량 확인과 타 세대 사용량 비교를 통해 효율적인 열사용이 가능해지면서 열요금 절약방안을 실생활에 적용할 수 있을 것으로 예상된다.

연구진은 난방 및 온수 스마트미터시스템에서 제공하는 스마트미터 앱 사용 시 세대 사용자가 열사용량의 실시간 확인 및 조치하는 것만으로도 최대 13%의 열요금절약 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또한 수집된 빅데이터 분석으로 열요금 0원 세대를 조기 파악함으로써 열요금 분쟁을 방지할 수 있는 다양한 분석기법을 확보했다.

이재용 박사는 “노후 공동주택에서 지속적으로 문제가 되어온 각종 비효율적인 열사용과 열요금 분쟁을 해결하기 위한 기술적용이 필요한 시점”이라며 “최근 각광받고 있는 무선보안통신과 빅데이터 수집·분석기술이 적용된 합리적 비용의 보급형 스마트미터시스템을 통해 가정 부문 에너지의 70%를 차지하는 열에너지 사용에 대한 효과적인 효율 향상 방안도출이 가능하도록 보급확산에 노력할 계획”이라고 밝혔다.

이번 연구는 지역난방공사로부터 의뢰받은 연구사업의 일환으로 진행됐으며 노후 수기검침 공동주택을 대상으로 하는 보급형 무선 난방·온수 스마트미터시스템 확보를 목표로 하고 있다.

에너지기술연구원과 지역난방공사는 열에너지용 스마트미터 보급 확대를 통해 수집된 빅데이터를 활용한 에너지 효율향상 및 스마트시티 솔루션 적용의 기술검증을 위해 경기도 수원시 정자동 백설마을 주공1단지(348세대)를 대상으로 이번 시스템을 적용해 다양한 에너지효율 향상 효과를 검증할 예정이다.