[산업경제뉴스 손영남 기자] 세계가 탈탄소화를 향해 속도를 높이는 가운데 에너지 관리 시스템(이하 EMS)이 전력망과 산업 운영의 두뇌로 자리 잡고 있다. 재생에너지 비중이 급격히 늘어나고 전기화가 가속화되면서 단순한 하드웨어가 아닌 소프트웨어 중심의 관리·최적화 솔루션이 글로벌 시장의 새로운 성장 엔진으로 부상한다는 전망이다. 

지난 12월, 맥킨지가 발표한 보고서에 따르면 EMS 시장은 2030년까지 1,160억 달러 규모로 확대될 것으로 예상되며, 그중 소프트웨어만 410억 달러에 이를 것으로 보인다. 이는 에너지 전환이 단순한 공급원 교체가 아니라 디지털 혁신을 동반한 산업 구조 재편임을 보여준다.

한국 역시 2050 탄소중립 목표를 내세우며 제조업과 데이터센터 같은 에너지 집약 산업의 효율화가 시급한 과제로 떠오른 만큼, EMS 도입은 글로벌 흐름과 맞물려 국가 경쟁력 확보의 핵심 요소가 되고 있다.

◆ 산업용 EMS, 전체 시장의 70% 차지하며 글로벌 경쟁력 좌우

전 세계 에너지 환경은 지금 급격한 변화를 겪고 있다. 많은 국가들이 전력 부문에 대해 야심찬 넷제로 목표를 설정하고 있으며, 재생 가능 에너지 공급을 확대하기 위한 대규모 노력이 이어지고 있다. 2040년까지 재생에너지가 전 세계 전력 생산의 약 60%를 차지할 것으로 예상되고, 풍력과 태양광은 전체 에너지 믹스의 20%에서 거의 30%까지 확대될 것으로 전망된다. 

덴마크에서는 이미 풍력과 태양광이 전력 생산의 3분의 2 이상을 차지하고 있으며, 유럽은 2030년까지 상당한 배출량 감축을 목표로 공격적인 중간 목표를 설정했다. 주거용 태양광 패널과 커뮤니티 풍력 프로젝트 같은 분산형 에너지 자원은 점점 더 보편화되고 있으며, 이는 에너지 생산과 소비의 패러다임을 근본적으로 바꾸고 있다.

이러한 변화는 단순히 에너지 공급원을 바꾸는 것에 그치지 않고, 전력망 관리와 운영 효율성에 새로운 복잡성을 도입한다. 재생에너지의 변동성은 전력망 안정성에 도전 과제를 던지고 있으며, 다양한 부문의 전기화는 에너지 수요와 공급을 정교하게 조율해야 하는 필요성을 높이고 있다. 이때 핵심적인 역할을 하는 것이 바로 에너지 관리 시스템(이하 EMS)이다. 

EMS는 건물과 산업 현장, 주거지에서 태양광 발전, 히트펌프, 전기차 충전 인프라 등 다양한 자산을 통합 관리하며, 변동성이 큰 재생에너지의 안정적 활용을 가능하게 한다. 단순히 에너지 사용을 모니터링하는 수준을 넘어 AI 기반 최적화와 디지털 트윈을 통해 생산 공정을 조정하고 비용을 절감하며, 전력망 전체의 균형을 맞추는 두뇌 역할을 한다.

맥킨지의 분석에 따르면 산업, 상업, 주거용을 아우르는 EMS 글로벌 시장은 2030년까지 약 1,160억 달러 규모에 이를 것으로 예상된다. 특히 산업용 EMS가 전체 시장의 70%를 차지하며, 소프트웨어만으로도 약 410억 달러 규모에 이를 것으로 전망된다. 실제로 소프트웨어의 비중은 2024년 27%에서 2030년 35%로 확대될 것으로 보이며, 하드웨어와 서비스의 비중은 상대적으로 줄어들 것으로 예상된다. 

산업 부문은 전 세계 에너지 소비의 가장 큰 비중을 차지하는 만큼 탈탄소화 필요성의 핵심 동력으로 여겨진다. 2024년 기준 전기가 전체 에너지 수요의 22%를 차지했으며, 2050년에는 30%까지 늘어날 것으로 전망된다.

이러한 변화는 단순한 시장 구조의 이동이 아니라, 에너지 사용의 효율성을 높이고 산업 운영을 최적화하려는 흐름과 맞닿아 있다. 산업 부문은 전 세계 에너지 소비의 가장 큰 비중을 차지하는 만큼 탈탄소화 필요성의 핵심 동력으로 여겨진다. 2024년 기준 전기가 전체 에너지 수요의 22%를 차지했으며, 2050년에는 30%까지 늘어날 것으로 전망된다. 이는 전기차, 히트펌프, 전기화된 산업 공정의 확산 덕분이다. 2024년부터 2030년까지 전기화만으로도 약 20%의 배출량 감축이 가능하다는 분석이 나온다. 

산업계는 단순히 에너지 소비자일 뿐 아니라, 재생에너지 생산 비중이 증가함에 따라 유연성을 제공해 전력망의 균형과 안정화에 기여할 잠재력을 가지고 있다. 예를 들어, 전기 요금이 낮은 시기에 열을 생산하고 이를 저장하는 방식은 이미 경제적으로 실현 가능한 사례로 자리 잡고 있다. 

◆ 한국, 제조업·데이터센터 등 에너지 집약 산업 효율화 시급

이러한 잠재력을 실제 운영으로 연결하기 위해서는 에너지 흐름을 정교하게 조율할 수 있는 관리 체계가 필요하다. 바로 그 역할을 하는 것이 에너지 관리 시스템(EMS)이며, 이를 가능하게 하는 기반은 시스템 컨트롤러, 데이터 레이크, 분석 엔진, 외부 통신 모듈이라는 네 가지 핵심 구성 요소다.

시스템 컨트롤러는 에너지 셀 내 프로슈머와의 통신을 관리하고, 데이터 레이크는 모든 데이터를 수집·저장하며, 분석 엔진은 이를 기반으로 최적화 알고리즘을 실행한다. 외부 통신 모듈은 유틸리티 공급자가 운영하는 배전 시스템과 상호작용을 담당한다. 이러한 구조 덕분에 EMS는 단순한 관리 도구가 아니라, 건물과 산업 현장을 하나의 ‘에너지 셀’로 묶어내는 두뇌 역할을 한다.

주거용 EMS는 가정 내 기기와 홈 자동화 시스템의 에너지 소비를 관리해 전기 요금을 절감하고 재생에너지 자가 소비를 최적화한다. 상업용 EMS는 건물 내 조명, 난방, 냉방, 장비 운영을 최적화해 비용 절감과 지속 가능성 목표 달성에 기여한다. 

산업용 EMS는 실시간 데이터를 통해 비효율성을 파악하고 낭비를 줄이며, 재생에너지와 에너지 저장 시스템의 통합을 촉진한다. 특히 능동형 EMS는 기상 데이터, 생산 처리량, 제품 구성, 기계의 상세 모델까지 반영해 생산을 최적화할 수 있으며, 이는 에너지 집약 산업에서 경쟁력 확보의 핵심이 된다.

이러한 특성은 제조업과 데이터센터처럼 에너지 사용이 많은 산업이 국가 경제의 중심을 이루는 한국에서 더욱 중요하다. 한국처럼 제조업 중심의 국가에서는 EMS 도입이 곧 경쟁력과 직결되며, 반도체와 데이터센터 같은 에너지 집약 산업은 능동형 EMS를 통해 비용 절감과 ESG 대응을 동시에 달성할 수 있다. 

또한 정부의 2050 탄소중립 목표와 맞물려 EMS는 규제 대응뿐 아니라 새로운 산업 기회로 작용할 수 있으며, 아직 확립되지 않은 ‘플러그 앤 플레이’ 통신 프로토콜을 선도적으로 개발한다면 글로벌 시장에서 주도권을 확보할 가능성도 있다. 

스타트업과 IT기업에게도 기회는 크다. AI, IoT, 클라우드 기반 EMS 소프트웨어는 빠르게 성장하는 시장에서 혁신의 무대가 될 수 있으며, 특히 기존 건물과 공장을 개조하는 브라운필드 시장에서 retrofit 솔루션을 제공하는 기업이 유리하다.

탈탄소화와 전기화의 흐름은 단순한 에너지 전환이 아니라 소프트웨어 혁신의 시대를 열고 있다. EMS는 단순한 보조 장치가 아니라 전력망과 산업 운영을 최적화하는 핵심 인프라로 진화하고 있다. 글로벌 탈탄소화 의제 속에서 한국 기업과 정책이 적극적으로 대응한다면, 에너지 전환은 국가 경쟁력과 새로운 성장 동력으로 이어질 수 있다.