2009. 7. 14

김 진 형김 진 형KAIST 전산학과 / 소프트웨어대학원

Common greenhouse gases in the Earth's atmosphere include water vapor, carbon dioxide,methane, nitrous oxide, and ozone. - from Wiki

리우 UN기후환경리우 UN기후환경변화 회의기후변화협약채택

교토의정서채택38개국

교토의정서발효

1차 의무공약기간 시작

2차 의무공약기간 시작

1992 1997 2005 2008 2013

미국 탈퇴(’01.03)

교토 메커니즘 발표Cap & TradeEU-ETS* 출범

교토의정서의무감축 이행

. 6종 온실가스 . 1990년 배출량 기준 감축

. 38개 국가 . 평균 5.2% 감축

포스트 교토의정서의무감축 이행

. 6종 + 2종 온실가스 . 감축 기준 논의 중

. 우리나라 가입 예상 . 감축 비율 논의 중

2009년 6월 미국 청정에너지 안전보장법안하원 통과하원 통과

• EU-ETS : EU-Emissions Trading System, EU 탄소배출권 거래제, 글로벌 배출권 거래시장의 80%

7000

5000

6000

3000

4000

1000

2000

3000

0

1000

자료 : OECD, http://titania.sourceoecd.org/vl=11848773/cl=15/nw=1/rpsv/figures_2007/en/c007/page22.htm

140.0

100.0

120.0

80.0

40.0

60.0

0.0

20.0

- 20.0

0 0

- 40.0

자료 : OECD, http://titania.sourceoecd.org/vl=11848773/cl=15/nw=1/rpsv/figures_2007/en/c007/page22.htm

25.00

20.00

15.00

5 00

10.00

0.00

5.00

자료 : OECD, http://titania.sourceoecd.org/vl=11848773/cl=15/nw=1/rpsv/figures_2007/en/c007/page22.htm

에너지 산업공정농업/폐기물 기타

El i i

11%5%

7%

11%Electricity and heatIndustry

11%41%

20%

Transport

Residential

84%21%

Residential

Other

84%

자료 : 에너지관리공단 ’05를 홍정기 (HP)에서 재인용

자료 : OECD, http://titania.sourceoecd.org/vl=11848773/cl=15/nw=1/rpsv/figures_2007/en/c007/page22.htm

자료 : 국가에너지 기본계획, 2008.8

3836단위: 1000 TOE

35986

단위: 1000 TOE

97236

산업

수송

가정/상업9723636527

가정/상업

공공기타

2006년 세계 에너지 최종 소비

에너지의에너지의 97%97%를를 수입에수입에 의존의존자료 : Worldwide Trends in Energy Use and Efficiency, IEA 2008

에너지의에너지의 97%97%를를 수입에수입에 의존의존’08 ’08 총총 수입액의수입액의 32.5%32.5%

석탄 석유 L N G 력 원자력 기타250,000

석탄 석유 L.N.G 수력 원자력 기타

200,000

100,000

150,000

50,000

00,000

0

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

*원자력의 발전비중 : 36%+ 자료 : 에너지 관리공단

지속적인 경제성장을 유지하기 위해 자원을 효율적으로 관리 활용지속적인 경제성장을 유지하기 위해 자원을 효율적으로 관리-활용하는 산업

오염의 예방-관리 삶의 질 중시, 지속가능성 추구

환경과 경제의 선순환 추구환경친화적 자원개발사용효율화사용효율화리사이클링 확대

Input process output

에너지, 자원, 물경제활동

(생산-소비 활동)

오염된 공기, 물

고형 폐기물

환경친화적자원확대

(생산 비 활동) 형 폐기물

Recycling확대

Efficiency 제고

전세계 정부에서 새로운 성장동력으로 그린산업에 투자

*자료: “녹색혁명이 비즈니스를 바꾼다”, 김재윤, 삼성경제연구소, 2009. 2. 26

Drives Productivity GrowthDrives Productivity GrowthMore productive workersBetter Decision-making : Smart TechnologyE bl G d d S i b ll d ffi i lEnables Goods and Services to be allocated more efficientlyEnables Higher Quality Products and ServicesDrives InnovationDrives Innovation

Information Technology h ld l d h G should lead the Green

Innovation

• 소재혁명 : 포스트 석유화학 시대• 소재혁명 : 포스트 석유화학 시대

• 운송혁명 : 내연기관이 비뀐다

• 종이와의 전쟁바꾸어야 할 것

• 신재생에너지 : 새로운 태양

강화하거나 해• 물과 식품

강화하거나 해

소하여야 할 것

• 건물 에너지 소비 제로에 도전

IT 활용한 전체 시스템 관점에서 관리 S t I f줄여야 할 것

• IT 활용한 전체 시스템 관점에서 관리 : Smart Infra

• 물류-교통신호체계, 원격진료, 원격 교육, 환경감시, smart Power Grid, …

고효율화와Recycling

자료: “녹색혁명이 비즈니스를 바꾼다”, 김재윤, 삼성경제연구소, 2009. 2. 26

자료 : “SOC투자의 신조류, 스마트 SOC” , 삼성경제연구소, 2009.3.18

Smart Social Overhead Capital (SOC)

센서내장으로디지탈화 기존 SOC투자에 IT 투자추센서데이터를유무선연결

실시간분석-예측

기존 SOC투자에 IT 투자추가,전체 SOC효용크게증가5~10% 추가투자로 10~30%

스마트 트래픽

최적대응 효율성및생산성개선

스마트 트래픽스마트 그리드스마트 에듀

스마트 헬스케어스마트 헬스케어스마트 에코13

총 에너지 소모의 2% 신속히 증가하는 추세총 에너지 소모의 2%, 신속히 증가하는 추세PC, Printer, Network and devices, Data Centers 순으로 에너지 소비지 비대책

저전력 PC로 대체PC 전원관리 SW

LAN & Office Telecoms (7%)

Printers (6%)

PCs & Monitors

Mobile Telecoms (9%)PC 전원관리 SW

Virtualization을 통한Server ConsolidationCloud Computing

Servers, i l di li

Monitors (39%)Fixed-

Line Telecoms (15%)

(9%)

Cloud ComputingSoftware as a Service (Saas)Spam filtering

including cooling (23%)

전세계에 10억 개의 PC와 모니터Source : Gartner Inc. “Tera-Architectures A Convergence of New

IT-SW는 사용하는 에너지보다 5배의 에너지를 저감 가능IT SW의 적극적인 활용이 바람직

Spam filtering gTechnologies” by Martin Reynolds July 26, 2007

IT-SW의 적극적인 활용이 바람직

에너지 소비의 20%에너지 소비의 20%총 교통비용 연간 215조원, GDP대비22% 수준 (한국)

개인 지출 교통비용이 가구당 소비지출의개인 지출 교통비용이 가구당 소비지출의11.4% 차지

높은 에너지 소비 증가률*세계적 가세계적으로 37% 증가Non-OECD : 55% 여객 3배 증가 (중국)

IEA 18개국의 여객수송에너지 분담

여객 배 증가 (중국)

99%가 Oil로 구동승용차, 트럭이 주범

여객 운송 에너지 소비의 87%화물 운송 에너지 소비의 77%일본은 여객 수송의 30%를 철도가 담당일본은 여객 수송의 를 철 가 담당

http://www.iea.org/Textbase/Papers/2008/indicators_2008.pdf

* 1990 2005, IEA 자료 IEA 18개국의 여객수송에너지 분담

재택 근무재택 근무48-77%의 출퇴근 교통 수요 감축

11-19% 교통수요 감소 예상 양질의 통신서비스, collaborative SW가 필수

재택 근무활성화 방안

사무실 공간 축소 가능2005년 미국 1-2%가 재택 근무

사용자의 불안감 상존

가 필수생활 패턴과 일하는 방법, 행동의 변화가 따라야

사용자의 불안감 상존협동작업 불가 : 54%, 직원 관리곤란 : 46%

원격 화상회의

재택근무의 청사진 마련하여 점진적으로 추진해야대체효과가 큰 부분을 선택하여 정부에서 정책 지원해야원격 화상회의

업무 출장의 5 – 20% 감소 예상

e-commerce / Tele-banking

에서 정책 지원해야정부나 공공에서 선도해야

e commerce / Tele bankinge-Government원격 진료, 원격 교육원격 진료, 원격 교육

자료 : Smart2020: Enabling the low carbon economy in the information age, Global e-Sustainability Initiative, 2008

18%의 탄소 배출18%의 탄소 배출물류산업 23% 성장 예상 (EU, 2020년까지)한국 물류비 년 68조원 : 유류비 증가로 부담 증가

공차율 38% (선진국 15% 수준)

배급망 최적화

불필요 비행시간의 감축

선박 운영의 최적화

공차율 38% (선진국 5% 수준)

물류 효율화 요소공급망 전체에서 정보 공유, 통합 계획지형과 교통상황에 적합한 경로 탐색지형과 교통상황에 적합한 경로 탐색실시간 경로 최적화 Software 운영실시간 차량의 효율과 상황 정보 확보화주, 물류업자, 차량, 장비 간의 통신 유지화주, 물류업자, 차량, 장비 간의 통신 유지재고 최적화배급망 최적화제조업자를 대신하여 제품수리 업무 수행차량 및 적재 관리폐기시 회수 방안까지 고려한 시스템적 사고 : 제품설계, 포장, 운송 시스템 등

Eco-driving집적-배송 최적화

관련 기술RFID, GIS, GPS, SCM, telematics, Real-time Route Optimization SW, …

주요 에너지-탄소 감축 요소

교통 혼잡 및 사고의 사회적 비용 : GDP의 5% 이상교통 혼잡 및 사고의 사회적 비용 : GDP의 5% 이상

교통 흐름의 촉진U 센서기반 교통신호체계 • 교통 흐름의 촉진

• 안전한 운행

U-센서기반 교통신호체계,

실시간 교통정보 공유

Smart Highway

자료제공 : 남궁성 박사 (한국도로공사)

Motor : 전기에너지를 운동에너지로 변환Motor : 전기에너지를 운동에너지로 변환산업용 전기 소비의 50%를 차지Smart Motor 사용으로 전력 40%로 절감 가능

요구되는 만큼의 출력을 위하여 lt i t 조정요구되는 만큼의 출력을 위하여 voltage input 조정Variable Speed Drives(VSD)와 Intelligent Motor Controller(IMC)로

Embedded System 기술실시간 에너지 비를 니터링 최적화를 통하여실시간 에너지 소비를 모니터링, 최적화를 통하여

프로세스 개선모터 시스템 설계 최적화

원격 중앙집중 조정을 통하여 공장단위의 에너지 사용 최적화Machine-to-machine 무선 통신을 통하여 device integration다양한 장비들의 공통운용성 추구다양한 장비들의 공통운용성 추구

Energy Service Company (ESCO) 출현 : 에너지 efficiency asa service

공급자와 소비자 간의 양방향 정보통신을 통해 전력공급자와 소비자 간의 양방향 정보통신을 통해 전력수급을 실시간 조절하는 지능형 인프라

신재생에너지 등의 모든 분산발전 및 저장장치를 수용신재생에너지 등의 모든 분산발전 및 저장장치를 수용효율적이고 안정적으로 양질의 전력 공급이 목표

고장 실시간 감지, 위해 상황 원격 감지, Self-Repair장 실시간 감지, 위해 상황 원격 감지, p

변화를 예측하고 자원 활용을 최적화하여 운영 효율화자연재해와 공격에 탄력적으로 실시간 대응전력 사용자 및 고객의 참여 확대, 신 시장 개척

20

통신기술 센서기술 정보기술의 융합통신기술, 센서기술, 정보기술의 융합Smart meter 사용 가능

사용 시간별 측정, 원격검침 등관련관련 기술기술

S t t지능형 전력소모 가전제품 생산 촉진

스마트 가전제품과 인터넷 연결용도별 사용 시간 조절로 전력 사용 최적

• Smart meters• Two-way communications

• Consumer portal• Home area network용도별 사용 시간 조절로 전력 사용 최적

화

식료품 유통기간 추적 등의 새로운 서비스 제공

• Home area network• Meter data management

• Demand response• Customer service Applications비스 제공

전기자동차 충전 해법 제시Smart Billing

Customer service Applications• Operational gateway

Applications• …

IP-based or prepaid

Energy Market Place 창출

자료 : 홍준희의 스마트 SOC - Smart Grid, 정보과학회 토론회, 2009. 7.2

년간 인당 318Kg의 종이 소비(미) ton년간 인당 318Kg의 종이 소비(미)년간 1150억장의 종이가 컴퓨터 인쇄로

한국 종이 소비 지속적으로 증가세계 생산의 3%

6,000,000

7,000,000

8,000,000

9,000,000

세계 생산의 3%

“종이책을 대체하자” : e-book아마존 킨들G l B k S h 모든 장서의 디지 1 000 000

2,000,000

3,000,000

4,000,000

5,000,000

Google Book Search – 모든 장서의 디지탈화

“종이신문은 No thank you” : 온라인배급 시도

0

1,000,000

20

05

20

02

19

99

19

96

19

93

19

90

19

87

19

84

19

81

19

78

19

75

19

72

19

69

19

66

19

63

배급 시도Paperless Office

Email, Groupware, ERP, …B i P R i i 을 통하여

한국 종이 소비 추세자료 : http://earthtrends.wri.org/

Business Process Reengineering을 통하여적극적으로

e-Government민원서류없는 세상 !!민원서류없는 세상 !!

2020년 51 9 GtCO e의 탄소배출량중 ICT가 7 8 GtCO e를 경감 가능2020년 51.9 GtCO2e의 탄소배출량중 ICT가 7.8 GtCO2e를 경감 가능자료 : Smart2020: Enabling the low carbon economy in the information age, Global e-Sustainability Initiative

Wide diffusion of ICT usage and attendant benefits are notWide diffusion of ICT usage and attendant benefits are not yet apparent. Overall uptake and effective use of IT by business seems to still lag.

By Catherine L. Mann, Institute of International Economics, 2003년

“한국은 정보기술(IT) 제품 생산에서 경쟁력을 갖고 있지만 활한국은 정보기술(IT) 제품 생산에서 경쟁력을 갖고 있지만 활용도는 상대적으로 떨어집니다”

데일 조겐슨 하버드대 석좌 교수, 2006.7데일 겐슨 하버 대 석좌 수,

“우리나라는 경제전반의 IT 활용도가 낮아 IT 생산측면에서의기술혁신 성과를 생산성 향상 등의 실질적인 경제적 성과로연결시키지 못하 있다”연결시키지 못하고 있다”

한국은행 보고서, 2007년 3월

25

100.0 (%)

60 0

80.0 1990-1995

1996-2002

40.0

60.0

20.0

0.0한국 미국 일본 영국 호주 캐나다 독일

26

자료: OECD(2003) “주력성장산업으로서 IT산업에 대한 평가와 시사점” 한국은행 2007.3.13에서 재인용

2008년 4 9 GtCO e 거래 US$ 125B up 83%2008년 4.9 GtCO2e 거래, US$ 125B, up 83%http://www.reuters.com/article/pressRelease/idUS151799+14-Jan-2009+BW20090114

정확하고 객관적인 데이터선진국 사례를 통한 시사점

탄소배출권 관리와정확하 객관적인 데이터의 필요성

• 국제협상에서 적정 감축

량 산정 및 보고를 위한

선진국 사례를 통한 시사점

• 유럽 : 제조업 규모가 작

음에도 지난 3년간 산업

IT 시스템

•유엔에서 수립한 국가별량 산정 및 보고를 위한

근거자료 필요

• 주요산업에 대한 할당량

음에도 지난 3년간 산업

계의 마찰 미해결

• 일본 : 국가탄소관리체계

탄소배출 할당량 관리와 거

래는 정보기술 활용을 전제

•투명성, 정확성 도모부과 및 관리, 탄소세 등

정책 의사결정의 근거자

료 필요

를 완성했으나 국민적 합

의를 이루지 못하여 본격

가동하지 못함

•국내외의 다수 이해관계자

들 사이에서 원활한 합의

도출을 위하여 신속한 모의도출을 위하여 신속한 모의

실험 필요

탄소탄소 배출권배출권 국가국가 관리를관리를 위한위한 제도제도/IT /IT 인프라인프라 구성구성((안안)*)*

제도적제도적 장치장치 기후변화협상기후변화협상 대응대응 프로세스프로세스IT IT 인프라인프라

국가배출통계정보시스템

CERCER사전확보사전확보의무감축량의무감축량 최소화최소화

국제협상

국가의 발생

제 적제 적 장치장치

국가GHG인벤토리

국가대응전략국가대응전략 확립확립기준기준, , 법법··제도제도 수립수립

제도별제도별 비용편익분석비용편익분석

국가의무발생

국가GHG인벤토리배출권관리시스템배출량감사시스템

연동서비스

할당량 부과 탄소세 부과

기술개발기술개발 및및 적용적용투자투자 활성화활성화

서비스서비스, , 연구연구 활성화활성화

민간공공 에너지·자원요소기업GHG인벤토리GHG LCA시스템

GHG저감서비스포탈

신규저감기술신규저감기술인증제도인증제도

배출모니터링시스템데이터품질보증시스템

서비서비 ,, 연구연구 활성화활성화

배출량 저감활동

국내배출권거래시스템(국제연동서비스 포함)

잉여배출권 판매 부족배출권 구매

*공학한림원 GreenIT정책 연구(과제책임자 김진형) 결과임

2013년 탄소감축 의무할당은 확정적탄소배출권 할당은 지역간, 산업간, 소득 수준 및 이념에 따라 사회갈등을 유발할 가능성 농후갈등을 유발할 가능성 농후

탄소배출 통계 및 베출권 할당 및 관리 시스템을 신속히 구축하여야

정책입안과정이나 국회 입법 과정에서통계 자료를 바탕으로컴 터 의실험을 통하여컴퓨터 모의실험을 통하여정책적 선택 요소들의 영향을 심층 분석하여갈등을 최소화 하여야 한다갈등을 최소화 하여야 한다

탄소 배출을 줄이기 위하여는 에너지를 효율적으로탄소 배출을 줄이기 위하여는 에너지를 효율적으로사용해야

우리나라의 경우는 더욱 그렇다

녹색산업은 자원 효율화 산업녹색산업은 자원 율화 산업

IT-SW는 효율성의 도구

적극적인 IT SW의 활용으로 사회 전반의 효율성을적극적인 IT-SW의 활용으로 사회 전반의 효율성을높이는 것이 그린 혁신

탄소 배출권 할당 및 관리 시스템 구축은 시급하다