[글로벌 5G] IoT·5G로 '넷제로' 실현…차량 2억8700만대 배출량↓

[사진=게티이미지뱅크 제공]

최근 넷제로(탄소 중립)이 산업 각 영역의 화두로 떠오른 가운데, 사물인터넷(IoT)과 5G 등 모바일·디지털 기술이 이산화탄소 감축에 핵심 역할을 할 것이라는 전망이 나왔다. 제조 분야에서 스마트 팩토리를 도입하면 영국 런던에서 미국 로스앤젤레스까지 2800만번 왕복하는 만큼의 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있고. 전력·에너지에 모바일·디지털 기술을 활용해 2억8700만대의 차량이 배출하는 이산화탄소에 해당하는 양을 감축할 수 있다. 

10일 업계에 따르면 GSMA 인텔리전스와 노키아는 최근 '넷제로를 향한 산업 경로(Industry pathways to net zero)'라는 주제로 보고서를 발표했다.

넷제로는 배출하는 탄소량과 제거하는 탄소량을 더했을 때 순 배출량이 0이 되는 단계다. 실질적 온실가스 배출량을 '0'으로 만든다는 의미로, 탄소 중립을 뜻한다.

보고서에 따르면 제조, 에너지, 전기·수도, 운송, 건물 등 부문에서 배출하는 이산화탄소는 전 세계 이산화탄소 배출량의 약 77%를 차지한다. 단순히 재생에너지로 전환하는 것만으로는 2050년까지 이산화탄소 배출 제로(0)에 도달하기 어렵다는 것이 중론이다.

이에 따라 디지털 기술 도입으로 적극적으로 탄소 배출량을 줄여야 할 필요성이 대두됐다.

특히 제조 영역의 경우 전 세계 이산화탄소 배출량의 30%가량을 차지한다. 연간 약 16기가톤(Gt)의 이산화탄소를 배출하는데, 4000개의 석탄화력발전소가 배출하는 배출량과 맞먹는다. 50-50-50 방식(매 10년마다 50%씩 2050년까지 배출량 감축)으로 계산한다면 향후 10년간 8.6Gt을 감축해야 한다.

보고서에 따르면 제조 분야에서 스마트 팩토리를 도입하면 연간 10~20%의 에너지 절감 효과를 낼 수 있다. 스마트 팩토리는 영국 런던에서 미국 로스앤젤레스까지 1년에 2800만번 왕복하는 항공편이 발생시키는 이산화탄소에 해당하는 배출량을 감축할 수 있다. 또는 차량 2400만대가 배출하는 분량의 이산화탄소를 줄일 수 있다.

IoT 기술을 도입해 실시간 진단과 유지관리에 활용할 수 있고, LTE나 5G 등 모바일 기술로 장비·공장 유지보수를 위한 증강현실(AR)·가상현실(VR)·디지털 트윈을 도입할 수 있다. 부품이나 완제품 이동에는 드론이나 모바일 로봇을 이용하면 된다. 진단·분석에는 클라우드를 활용한다. 이 같은 기술을 활용한 스마트 팩토리가 연간 12.2~18.3%의 이산화탄소 배출을 감축할 것이라고 전망했다.

지난해 기준 전 세계에서 가동 중인 공장 수는 약 960만개에 달한다. 이중 13만개가 스마트 팩토리로 운영되고 있다. 전체 공장의 1.4%에 달한다. 보고서는 오는 2030년까지 스마트 팩토리가 전 세계 공장의 5.7%를 차지할 것으로 예상했다.

전력·에너지 부문에서 배출하는 이산화탄소는 약 18Gt에 달한다. 전체 산업 영역에서 약 12%를 차지한다. 전력 부문은 이산화탄소 배출의 주요 원인 중 하나로 별도 개입이 없으면 지속적으로 배출량이 증가할 전망이다.

전력·에너지 영역에 IoT 기술을 도입하면 태양광 발전 설비의 전력 생산과 분배를 모니터링할 수 있다. LTE와 5G 등 통신 기술은 재생에너지 발전소 운영을 자동화하고, 수요 급증이나 과부하를 감지·예측해 에너지 효율화를 실현할 수 있다. 클라우드를 통해 재생에너지 수요를 관리하고, 피크 수요를 예측할 수 있다.

보고서의 예측에 따르면 기술을 통해 태양열, 풍력 발전으로 전력 생산 체계를 전환한다면 10년 동안 이산화탄소 배출량을 각각 3Gt, 1.1Gt 줄일 수 있다. 태양열 발전은 약 31~46%, 풍력 발전은 11~17%의 이산화탄소 배출을 절감할 수 있다.

이는 향후 5년 동안 아시아에서만 약 300곳의 석탄화력발전소를 퇴출하는 것과 마찬가지인 효과다. 또는 도로에서 약 2억8700만대의 자동차가 사라지는 것과 같다.

운송 부문에서는 연간 약 8.5Gt의 이산화탄소가 배출된다. 이는 전 세계 이산화탄소 배출량의 약 16%에 해당하는 수치다. 운송 부문에서 이산화탄소 배출은 대개 통근, 식료품 쇼핑 등 단거리 이동에서 비롯된다. 운송 부문에서 배출량 감소를 위해서는 IoT 기술을 도입한 전기차나, 재택근무, 승차 공유 등을 통한 교통량 감소 등이 있다.

예컨대 상업 선박의 운송 과정에 IoT와 통신 기술을 도입하면 항로와 속도, 일정을 최적화해 이동 경로를 줄이고, 특히 항구 등에서 공회전하는 시간을 감축한다. 컨테이너선과 트럭 간 화물 운송을 적시에 할 수 있도록 해 항만과 도로의 혼잡을 줄이고 탄소 배출량을 감축한다. LTE와 5G 등 통신 기술을 활용한 재택근무는 사무실로 출근하는 과정에서 발생하는 이산화탄소 배출을 줄인다.

전기차는 17~25%, 상업 운송 부문에서는 23~35%의 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있다. 

건물 부문은 전 세계 이산화탄소 배출량의 약 19%를 차지한다. 향후 10년 간 약 5Gt을 감축해야 한다. 보고서는 건물 부문에서는 가정집의 단열, 난방 설계 방식 등이 이산화탄소 배출 감소의 핵심이라고 꼽았다.

주거용 건물에는 IoT와 LTE, 5G 등 기술을 도입한 스마트 전기 계량기로 에너지 사용 효율성을 높일 수 있다. 상업용 건물에서는 스마트 센서로 엘리베이터, 조명 시스템 등을 효율화한다. 스마트 가스 계량기, 난방·환기 시스템 등을 도입해 에너지 소비를 최적화할 수 있다.

보고서는 가정용 스마트 계량기에서 약 0.8Gt, 상업용 건물의 스마트 계량기에서 0.3Gt, 스마트 가스 계량기에서 0.5Gt, 난방·환기 시스템에서 0.6Gt의 이산화탄소 감축을 예측했다.

일반적으로 스마트 계량기를 사용하는 가정은 연간 평균 3%, 상업용 건물은 전기는 10~15%, 가스는 20~25%를 적게 사용하는 것으로 나타났다. 스마트 난방·환기 시스템은 연간 15%의 에너지를 덜 사용한다. 북미 지역의 일반 가정에서 스마트 계량기를 사용해 에너지를 절약한다면 연간 2500만 가구(미국 전체 가구의 20%)에 전력을 무료로 공급할 수 있다.

GSMA 인텔리전스와 노키아는 보고서를 통해 "제조, 에너지, 운송, 건물 부문은 전 세계 이산화탄소 배출량의 약 80%를 차지한다. 재생에너지로 전환하는 것만으로는 2050년까지 순 제로에 도달할 수 없다. 더 야심차고 광범위한 조치가 필요하다"며 "우리 모두는 보다 지속가능한 미래를 건설할 책임이 있다. 5G, 클라우드, 인공지능(AI)과 같은 모바일·디지털 기술은 기업이 생산성을 높이고 이산화탄소 배출량을 크게 줄이는 데 중요한 역할을 할 수 있다"고 밝혔다.