1. 스마트하우스의 검토 필요성

에너지 소비의 최적화를 고려할 경우, 이를 위한 방법은 크게 2가지로 구분할 수 있다.

제1의 방법은 공급자인 에너지 공급사가 최적의 공급을 하는 방식이다. 이 방식에서의 수요자의 역할은 가장 효율적인 에너지 공급사를 자신의 에너지 공급처로 선택하는 것이다. 따라서, 공급자는 수요자로부터 선택되는 것을 목적으로 기업이 노력하여 효율성을 추구하게 된다. 하지만, 전력이나 도시가스의 경우, 일반적으로 1지역 1사업자 상태로 되어 있어 전력․도시가스라는 에너지 공급에서 공급자가 수요자로부터 선택되는 환경은 없지만, 기업은 수익 증가를 목적으로 한 효율성을 검토하게 된다. 예를 들면, 발전소의 갱신이 이에 해당한다. 전력회사는 장기 경영계획을 세워 발전 효율이 낮은 구형 발전기를 발전 효율이 높은 신형 발전기로 교체함으로써 전체적인 발전 효율을 올려 저비용, 고효율의 전기를 수요자에게 공급하는 것을 지향하고 있다.

              <스마트하우스의 구성>

제2의 방법은 수요자가 최적의 수요를 하는 방식이다. 이 방식에서의 수요자의 역할은 스스로가 자신의 에너지 소비 정보를 확인하는 가운데 최적 이용을 의사 결정하게 된다. 하지만 이 방식에는 난점이 있는데, 이는 수요자 자신이 에너지 소비 정보를 직접 확인하고 항상 에너지 소비가 최적 이용되도록 의사 결정을 연속하는 것이 어렵다는 점이다. 예를 들면, 자택의 소비 전력을 20% 저감하려고 의도했을 경우, 온도나 가족의 재택 상황 등이 매번 변화하는 가운데 어떤 전원을 OFF로 하고 ON로 하면 이를 실현될 지를 연속적으로 설계하는 것은 어렵다.

그러나, 이러한 “비효율 부분의 존재”는 반대로 새로운 서비스 창조의 기회가 된다. 수요자가 가지는 에너지 사용 정보를 프라이버시 등을 배려한 적절한 설계에 의해 사회에서 공유함으로써 정보를 제삼자가 가공하여 수요자의 에너지 최적 이용 방법의 설계를 지원하는 새로운 서비스가 탄생할 가능성이 있다.

이러한 에너지 소비를 최적화하는 것을 목적으로 에너지 소비 정보를 수요자 자신이 확인할 수 있는 환경(가시화)을 실현하여 새로운 비즈니스 모델, 더 나아가 사회 모델을 설계하려고 하는 시도가 “스마트하우스”이다.

2. 멀티 벤더의 요건

멀티 벤더 요건의 검토는 주택의 에너지 이용 정보를 활용, 멀티 벤더의 대처에 의해 HEMS/CEMS(Home Energy Management System/Continuous Emission Monitoring System) 등의 다양한 서비스 창출에 이바지하는 것을 목적으로 한다.

구체적으로는 주택의 에너지 이용 상황이 가시화된 유스 케이스(Use case)를 기초로 각 시스템 요소가 멀티 벤더로 연결되기 위한 비즈니스 요건․시스템 요건(논리 데이터 모델, I/F요건 등)과 관련한 데이터 모델이다. 이 데이터 모델은 향후 스마트하우스의 정보를 지역 내에서 공유(CEMS)하는데 필요한 검토 사항을 명시하고 있다.

본 데이터 모델에서는, 대상 주택이나 설치 기기에 관한 정보는 주택, 홈 서버, 에리어, 기기의 4개의 개체를 기본 개념으로 하고 있다. 스마트하우스의 정보를 CEMS를 비롯한 다른 시스템과 공용하고자 하는 경우 각 개체의 기술에 대해 개체 식별 정보(ID)를 부여할 필요가 있다. 대표적인 ID는 다음과 같다.

○ 주택 ID : 홈 서버가 설치된 주택을 특정하는 코드

○ 지역 코드 : 게이트웨이의 설치처가 속하는 지역의 코드

○ 홈 서버 ID : 홈 서버를 특정하는 코드

○ 기기 ID : 시설 내에 설치되어 있는 기기를 특정하는 코드

한편, 기존의 표준 규격을 조합하는 것으로 스마트하우스의 I/F설계의 상당한 부분을 설계할 수 있는 것이 표출되었다. 구체적으로 다음 10개의 표준 규격을 사례로 들 수 있다.

□ 플랫폼 레이어에서의 대표적인 표준 규격

① OpenSG (Open Smart Grid) http://osgug.ucaiug.org/

② HGI (Home Gateway Initiative) http://www.homegatewayinitiative.org/

③ OSGi Alliance http://www.osgi.org/

④ DLNA (Digital Living Network Alliance) http://www.dlna.org/

□ 홈 네트워크에서의 대표적인 표준 규격

⑤ UPnP (Universal Plug and Play)http://www.upnp.org/

⑥ ECHONET(에코넷) http://www.echonet.gr.jp/

⑦ ZigBee / Smart Energy Profile 2.0 (SEP 2.0)

⑧ PLC (Power Line Communication)

⑨ G.hn(http://www.homegridforum.org/)

⑩ Z-Wave (http://www.z-wavealliance.org/)

3. 정보보안 가이드 라인

스마트하우스 전반에 필요한 정보 보안의 방향에 관한 검토를 하여 다음과 같은 과제를 도출하였다.

○ 홈 서버와 관련한 플레이어

향후 각 사의 경쟁 영역에 유의하면서, 필요시 검토를 진행시키는 것이 요구된다.

○ 가정 영역의 정보 보안의 확보

홈 서버를 설치하는 가정 영역에서도 일정 부분 유의점이 있는 등 가정 내에서 생성되는 정보의 관리 등에 대한 정보 보안도 정비해야 한다(예를 들면 정보 변경이나, 기기의 개조 등).

4. 운용 가이드 라인

멀티 벤더 요건이 신축 주택에서의 검토를 목적으로 한다면, 기존 주택을 목표로 하는 스마트하우스의 실제 적용의 방안을 검토한 것은 운용 가이드 라인이다. 구체적으로, 스마트하우스 분야로의 참여를 검토하고 있는 사업자(예를 들면, 사용자에게 기기․서비스 제공을 검토하고 있는 소매점, 서비스 제공자 등)에 대해, 언제 누가 어떻게 사용자에게 기기․서비스를 판매해, 계약을 맺고, 주택에 기기를 설치해 홈 네트워크에 접속하며, 서비스의 등록 및 애프터서비스를 실시할 지를 개관할 수 있는 것을 목적으로 한다. 이에 대한 검토를 통해, 액터별 작업 플로우와 작업 플로우의 책정에 근거한 유스 케이스의 분석에 의해, 기존 주택에 대해서 스마트하우스를 전개하려고 했을 경우의 사업 포인트를 도출할 수 있다.

5. 스마트화 로드맵

스마트화의 로드맵은 일반적인 기술 로드맵과는 달리, 향후에는 이렇게 되었으면 좋겠다는 제안 수준에서 작성하였다. 세로축에는 기본 통계, 행정 정책, 기기 등의 동향, 스마트화의 동향, 스마트화의 과제와 대응방침을 기재하였다. 가로축은 시간축으로, 저탄소화의 기준 년도인 1990년을 기점으로 2030년까지 설정하였다.

행정 정책은 과거의 행정의 사업 시책 등을 기재하였으며, 기기의 동향에는 행정이나 업계의 목표치 등을 기재하고 있다. 스마트화의 동향에서는 기기 관련 스마트화와 정보통신 기술을 활용한 가시화, 스마트하우스에 필요한 가정의 에너지 매니지먼트를 실시하는 HEMS, 스마트 미터, 정보통신 자체의 동향을 기재하였다.

과제로는 저탄소화 행동의 보급이라고 하는 관점에서, 인지도 상승, 보급책, 운용 지원책 및 정보통신 기술을 활용한 스마트화의 촉진을 채택하였다.

2010년에 차세대 에너지․사회시스템 실증 지역의 선정을 해, 2011년에는 사회 실증이 개시된다. 스마트화는 저탄소화를 위한 중요한 사회 인프라로, 수요자 개개의 스마트화뿐만이 아니라, 서비스 제공자, 에너지 사업자, 지역 관리자 외 많은 관련자가 산학관민(産學官民)으로 제휴해 구축할 필요가 있다. 수요자가 저탄소화 행동을 실시할 수 있도록, 실제의 사업 운영을 고려하면서 서비스 내용이나 비용, 운영 등을 포함한 비즈니스 모델을 아울러 확립해 나갈 필요가 있으며, 사회 실증으로의 시행이 중요하다고 할 수 있다.