What If Buildings Created Energy Instead of Consuming It? | Ksenia Petrichenko | TED

번역: 성준 안 검토: Jihyeon J. Kim

Buildings are not only what they seem.

건물이란 겉으로 보이는 것이 전부는 아닙니다.

They aren't just inert structures to live and work in.

단순히 주거지나 직장으로 사용하는 구조물이 아닙니다.

They're connected to the energy system.

건물은 에너지 체계와 관련 있습니다.

And this makes buildings an essential element

그렇기 때문에 전 세계의 탈탄소화를 논할 때

of the efforts to decarbonize our world.

건물을 빼놓고 이야기할 수 없습니다.

Today, I want to talk about changing our thinking

오늘 다루고자 하는 주제는

에너지 체계 측면에서

around the role of buildings in the energy system

건물의 역할에 대한 생각의 전환과

and how they can transform to bring us closer to our climate targets.

건물을 탈바꿈하여

기후목표 달성에 한 걸음 다가설 수 있는 방법입니다.

But first, I want to take you to where I grew up,

시작에 앞서 제가 자란 곳의 사진을 보여드리겠습니다.

in this building in a mid-sized city in Russia.

저는 러시아의 중소도시에 있는 집에서 자랐습니다.

To me, it looked [like] just a great concrete box,

제가 보기에는 크고 흔한 콘크리트 상자 같습니다.

like many others.

There are indeed numerous buildings like this across Europe and Central Asia,

유럽과 중앙아시아 등지에는 이런 건물이 정말 많은데

inherited from Soviet times.

소련 시절부터 있었던 건물이죠.

They were built quickly to house as many people as possible,

최대한 많은 사람을 수용하기 위해 급히 세운 건물으로

without much consideration for their design,

설계나 편안함, 에너지 사용량을 고려하지 않고 만들어졌습니다.

comfort and energy usage.

This is true of many, many buildings across the world.

전 세계에 이런 건물이 정말 많습니다.

Nondescript housing and office boxes,

개성 없는 건물과 사무실은 저렴한 가격에 빠르게 들어섰고

built fast and cheap, and all connected to the energy system.

전부 에너지 체계와 관련 있습니다.

I live in Paris now,

제가 지금 살고 있는 파리에는

and though buildings there look much nicer,

훨씬 멋진 건물들이 많지만

from the perspective of energy, issues are similar.

에너지 측면에서는 비슷한 문제가 있습니다.

High energy consumption,

에너지를 많이 소비하고

reliance on fossil fuels

화석연료에 의존하기 때문에

and high energy costs,

에너지 요금이 비싸지고

driven even higher by the current energy crisis.

요금은 더욱 상승해 지금의 에너지 위기를 초래했습니다.

In Paris, I work with International Energy Agency,

저는 파리에 위치한 국제 에너지 기구의 직원으로

and we advise governments across the world on various energy issues.

전 세계 정부에서 겪는 다양한 에너지 문제에

자문하는 업무를 합니다.

And for that, we look at data a lot.

그렇기 때문에

상당히 많은 데이터를 접합니다.

And our data shows that at the global scale,

전 세계 규모의 데이터에 따르면

buildings are responsible for about one third of total energy consumption

에너지의 총 소비량과

에너지 사용 및 처리로 배출되는 이산화탄소 중

and energy- and process-related carbon dioxide emissions.

건물이 차지하는 비율은 약 33%에 이릅니다.

In Europe, for example, 90 percent of buildings that exist today

유럽을 예로 들면

지금 있는 건물의 90%는

will still be standing and in use by 2050.

2050년까지 문제 없이 사용할 수 있습니다.

We are also building more new buildings.

또한 건물도 신축하고 있죠.

Our data shows that the global floor area

데이터상 전 세계의 바닥면적은

is expected to increase by 75 percent by mid-century.

이번 세기 중엽까지 75% 증가할 것이라고 예상됩니다.

This is equivalent to adding an area the size of Paris every week

이만큼 바닥면적이 증가하려면 파리만 한 크기의 땅이

향후 30년간 매주 늘어나야 합니다.

for the next 30 years.

If this happens with energy consumption patterns of today,

에너지 소비 패턴을 유지한 채로 바닥면적이 증가한다면

this alone will make it very difficult to achieve our climate targets.

이 문제 하나만으로도 기후목표를 달성하기 힘들게 됩니다.

Fortunately, we do have solutions available

다행히 당장 쓸 수 있는 해결책이 있습니다.

to reduce direct emissions from buildings

건물에서 바로 배출되는 공해를

by more than 95 percent by 2050.

2050년까지 95% 이상 줄이는 방법이죠.

And for this, we need three things:

이를 위해 필요한 세 가지는

efficiency,

효율성과 전력화, 탈탄소화입니다.

electrification and decarbonization.

Energy efficiency must come first.

이 중 에너지 효율성이 최우선이며

And in buildings, it should be improved in two ways.

건물의 경우에는 두 가지 방법으로 개선해야 합니다.

First, through improving energy efficiency of the building envelope

우선으로는 건물 외장재의 에너지 효율을 개선해야 합니다.

with better materials, design solutions,

더욱 좋은 자재를 쓰고 보다 효율적인 설계를 적용하여

insulation of walls, roofs, basements,

벽과 지붕, 지하, 창문에는 에너지 효율이 좋은

energy-efficient windows.

단열재를 사용해야 하죠.

Second, through improving energy efficiency

다음으로는

건물 내에서 사용하는 모든 가전제품과 장비의

of all appliances and equipment used in building --

에너지 효율을 개선해야 합니다.

for space heating and cooling, water heating,

실내공간의 냉난방과 급탕, 조명,

lighting, cooking, working and entertainment.

조리, 업무, 여가에 쓰이는 에너지가 여기에 해당합니다.

However, energy efficiency, as they say, takes a village.

하지만 에너지 효율을 개선하려면 많은 사람의 협조가 필요합니다.

Many forces and interests interact

건물의 건축과 보수에는 많은 압력과 이해관계가 얽혀 있습니다.

during construction and renovation of a building.

The developers, the owners, the regulators, the architects,

건설 업체와 건물주, 규제기관, 건축가

the suppliers of technologies,

건물 시공 기술자

the market itself exerting price pressure.

그리고 시장 내 가격도 문제가 됩니다.

All these need to be aligned.

이걸 전부 조정해야 하죠.

And it all starts with the governments mandating

그리고 이 과정은 정부에서 필수로 지정한

minimum energy efficiency requirements through their regulation,

최소 에너지 효율 조건에 따라 규제를 통해 이루어지며

putting the right incentives in place and providing clear information tools.

규제상 장려책이 적재적소에 마련되어야 하고

명확한 정보를 제공할 수단이 있어야 합니다.

Building energy codes,

가전제품과 장비에 규격이나 상표가 있듯이

standards and labeling for appliances and equipment, as well as buildings,

건물에도 건물 에너지 코드가 있으며

are among the most effective instruments at our disposal --

이는 다른 보조 메커니즘으로 코드를 보완한다는 전제하에

if they're enforced well and together with other supporting mechanisms.

동원할 수 있는 가장 유용한 수단입니다.

Energy efficiency in buildings also depends on us as consumers,

건물의 에너지 효율은 우리 소비자에게도 영향받습니다.

the choices we make,

우리의 선택으로

buildings we decide to live in,

어느 건물에서 살고

appliances and devices we buy

어떤 가전제품이나 기기를 사고

and the way we use them at home or our workplaces.

집이나 직장에서 어떻게 쓰느냐에 따라 달라집니다.

So what is the result of improving energy efficiency?

에너지 효율을 개선하면 어떤 결과가 생길까요?

Significant energy savings,

절약하는 에너지의 양은 많아지고

reduced CO2 emissions,

이산화탄소 배출량은 감소하며

lower energy bills

에너지 요금이 줄고

and improved comfort, productivity

주거하는 사람은 더 나은 안락함과

생산성을 제공받고 건강한 삶을 누릴 수 있죠.

and health of people living in them.

The second thing we need is a massive shift towards electricity.

두 번째로는

전력 이용 방식으로 대규모 전환해야 합니다.

And of course I mean clean, decarbonized electricity

당연히 전력은 친환경적이고 탄소를 소량 배출해야 하며

produced from solar, wind and other low-carbon sources.

태양열과 풍력 등 저탄소 에너지원으로 생산해야 합니다.

If we look at Europe, for instance,

유럽의 경우를 예로 들면

more than 40 percent of households

가구 중 40% 이상이

rely on natural gas for space heating and cooking.

가정의 난방과 조리에 천연가스를 사용합니다.

To complicate matters,

더 곤란한 점은

40 percent of all gas consumed in Europe last year was imported from Russia.

작년 유럽에서 소비한 가스의 40%는

러시아산이었습니다.

So there is a climate imperative,

이렇듯 기후문제도 해결해야 하지만

but also a strong geopolitical and energy security imperative

깊게 얽힌 지정학적 문제와 에너지 안보를 해결해야

to electrify and decarbonize our buildings

건물을 전력화하고 탄소배출량을 절감하여

and make them as efficient as possible.

최대한 효율적으로 만들 수 있습니다.

This doesn't only mean replacing energy supply from a gas pipeline

이는 공급받는 에너지를

가스가 아닌 전력으로 대체하는 단순한 과정이 아닙니다.

with energy supply from an electric line.

And here I reach back to my opening point.

시작할 때 말씀드렸던 주제로 돌아왔습니다.

We need to look at buildings differently.

건물을 다른 시선으로 바라봐야 합니다.

Not only as great concrete boxes, as I used to do,

건물을 무식한 콘크리트 상자로 치부했던 지난날과 달리

but as potential active players in the energy system.

에너지 체계에서 능동적으로 대응할 수 있는

가능성으로 생각해야 하죠.

So how can we make buildings active?

어떻게 건물로 능동적으로 대응할까요?

Through installing efficient and low-carbon technologies

효율적이면서도 탄소를 소량 배출하는 기술인

such as solar panels,

태양광 패널, 열펌프, 에너지 저장시설 등을 설치하고

heat pumps, energy storage,

making use of smart and digital tools.

스마트, 디지털 기술을 사용하면 됩니다.

All technologies we already have,

이미 모든 기술을 갖춘 상태이며

and in many cases their costs are decreasing.

기술의 비용은 저렴해지는 추세입니다.

Let me introduce a word we don’t often hear:

낯선 단어를 하나 소개해 드리겠습니다.

“prosumer.”

“프로슈머“입니다.

Think of a building not only as a consumer of energy,

건물이 에너지를 소비만 하는 주체가 아닌

but as prosumer,

프로슈머가 되어

both consuming and producing.

소비와 생산을 동시에 한다고 생각해보세요.

Most buildings can produce at least part of the energy they need.

대부분의 건물에서는

필요한 에너지의 일부를 생산할 수 있습니다.

In many cases, they can produce more.

보통은 필요량 이상을 생산할 수 있죠.

Such buildings already exist in many parts of the world.

이미 이런 건물은 전 세계 다양한 곳에 존재합니다.

In Switzerland, for example,

스위스를 예로 들면

there is even a single family house

가구 단 한 곳에서 생산하는 에너지는

that produces 800 percent of the energy it needs.

필요한 에너지의 800%에 달합니다.

But still, we have a long way to go to make them a common practice.

그래도 여전히

상용화까지는 갈 길이 멀죠.

Besides challenges with improving energy efficiency

에너지 효율을 개선하고 저탄소 기술 설치할 때

and installing low-carbon technologies,

해결해야 하는 문제가 있을뿐더러

another obstacle is that our electricity networks,

다른 문제가 있습니다.

전력망 또는 그리드라는 장애물이죠.

or grids, as we call them,

were designed to operate

전력망은 발전소 등

with large centralized sources of generation, like power plants.

거대 중앙 허브에서 생산한 에너지를 운영하기 위해 설계되었으며

And their design hasn't changed much over the past century.

100년이 지난 지금도 변한 것이 없습니다.

So increasing decentralized

중앙에서 관리하는 방식이 아닌 발전소나

or distributed, smaller-scale generation,

소규모 발전소가 많아지고 분담하여 발전한다고 생각해보세요.

especially from variable renewable sources like solar and wind,

특히나 태양열과 풍력 등 재사용할 수 있는 에너지원을 활용한다면

can really put pressure on existing electricity grids

기존에 사용하는 전력망에 압박감을 조성하여

and challenge their stability.

안정성 문제 해결을 촉구할 수 있습니다.

So we also need to rethink the way our entire electricity system is designed.

또한 전력화 체계가 설계된 방식도

다시 생각할 필요가 있습니다.

Smart grids can communicate to a building

스마트 그리드는 건물의 상태를 파악하기 위해

through software algorithms and smart controls,

소프트웨어 알고리즘과 스마트 컨트롤을 활용할 수 있습니다.

and, for example, send a signal to a connected device,

예를 들어 난방체계 등에

연결된 기기로 신호를 보내

such as your heating system,

to temporarily stop or reduce energy use,

에너지 사용을 임시로 중지하거나 절감할 수 있습니다.

or, if possible, shift it to the time

혹은 작동하는 시간대를 바꾸어

when electricity is more available, cleaner or cheaper.

전력량이 더 여유롭거나 친환경적이고 저렴할 때 사용할 수 있죠.

This can really improve the robustness of the electricity network

이런 방식으로

전력망의 안정성을 개선하고

and help to avoid, for example, rolling blackouts,

이와 더불어

예를 들어 빈번히 발생하는 순차 정전을 방지할 수 있으면서도

which are becoming more common,

while consumers can get paid for it.

소비자는 생산한 전기를 판매할 수 있죠.

If you have an electric car

여러분이 전기차를 쓰는 데

and you keep it plugged in for a prolonged period of time,

오랫동안 플러그를 꽂아 충천해야 할 때

a smart charger can help to find the best time to charge it,

스마트 충전기를 활용한다면

그리드에서 제공받은 정보를 토대로 최적의 충전 시간을 알 수 있습니다.

depending on the information from the grid.

This can help save you money and support the electricity system.

이는 돈을 절약하고 전력 체계에 도움이 될 수 있죠.

It gets even more interesting.

점점 흥미로워집니다.

Electric cars are essentially batteries on wheels,

전기차란 바퀴 달린 배터리이기 때문에

so they can also be used as energy storage

에너지 저장시설로도 이용 가능하며

and dispatch electricity to the home or to the grid

필요에 맞춰 집이나 그리드에 전력을 제공할 수 있습니다.

at the time of need.

A building itself can be used to store energy for some time,

때에 따라 건물 자체를 에너지 저장시설로 이용할 수 있지만

but you need to make it energy-efficient first.

에너지를 효율적으로 사용하게 만드는 것이 우선입니다.

Potentially you can also get paid

여러분이 가진 에너지 저장시설로

for making your energy storage available

잠재적인 수입을 확보할 수도 있습니다.

for electricity system to store renewable electricity

전력 체계에서 재생가능 전력을

지나치게 많이 생산했을 경우에는

when there is too much of it,

전력 저장에 활용할 수 있습니다.

for example, when there is a lot of sunshine or wind,

예를 들어 화창하거나 풍량이 많지만

but demand is not high enough to use it all.

수요가 적어 전력을 전부 쓸 수 없을 때 활용할 수 있죠.

It's almost like renting your spare bedroom on Airbnb,

숙박업체에서 빈 침실을 빌리는 것과 비슷하지만

just for hosting electricity.

전력을 다룰 뿐이죠.

Now imagine a future with many, many buildings,

미래에 정말 수많은 건물에서

solar panels, electric cars,

태양광 패널, 전기차

energy storage, other distributed devices,

에너지 저장시설, 분산 기기

drawing electricity from the grid and supplying electricity back to it.

그리드를 통해 전력을 제공받고

전력을 되돌려 공급하는 모습을 상상해보세요.

Obviously we would need a way to manage all this data efficiently

분명한 점은, 모든 데이터를

효과적이면서도 실시간으로 관리할 방법이 필요합니다.

and in real time,

make sure that devices interact well with each other

기기 간에 원활하게 상호작용하도록 확실하게 구성하고

and are able to communicate to the grid

그리드의 상태를 파악하여

and optimize electricity demand and supply for the entire system.

전체 체계의 전력 수요 및 공급을 최적화할 수 있어야 합니다.

Virtual power plants,

가상 발전소라고 하는

digital and intelligent platforms can do just that.

디지털, 지능형 플랫폼이라면 가능합니다.

They can aggregate electricity consumption and production

가상 발전소는 분산된 수많은 발전소에서 갖춘

from many distributed resources,

전력 소비량과 생산량을 집계하여

make use of local storage

지역 저장시설을 활용하고 복잡한 상호작용을 관리할 수 있습니다.

and manage complex interactions.

Virtual power plants can also facilitate

또한 가상 발전소를 통하여

peer-to-peer renewable electricity trading.

개인 간 재생 가능한 전력 거래가 활성화될 수 있습니다.

Imagine that electricity that your building produced,

여러분의 건물에서 전력을 생산한다고 생각해보세요.

for example, from solar panels,

예를 들자면 태양관 패널로 생산했지만 당장 필요 없다면

but you don't need at the moment,

you can sell directly to another building that needs it

온라인 플랫폼을 통하여 전력이 필요한 다른 건물에

via an online platform.

직접 판매할 수 있습니다.

A project like this has been running already for several years

이와 유사한 프로젝트는 이미 수년간

in one of the districts in Bangkok

방콕 일부 지역에서 시행되고 있으며

and is showing benefits to the consumers, the grid and the planet.

소비자와 그리드, 발전소 모두가 이득을 보고 있죠.

There are other pilot projects like this in different countries,

다른 나라에서도 비슷한 임시 프로젝트를 진행 중이지만

but for them to scale,

규모를 키우기 위해서는

our policy frameworks and electricity market design

정치체계와 전력 시장 설계의 상당 부분을

need to undergo substantial changes.

바꿔야 할 필요가 있습니다.

Our buildings need to become more efficient

건물의 효율은 좋아지고

and grids need to evolve into smarter managers

그리드에서는 분산된 에너지원을

of distributed energy resources.

효율적으로 관리해야 합니다.

It's a dramatic shift.

극적인 변화의 순간입니다.

It's like going from all-television world with a single broadcaster

마치 방송사가 하나뿐이었던 TV 시대에서

to a new, connected world

모두가 에너지를 생산, 공유할 수 있는

where everyone can generate and share their own content.

새롭게 연결된 시대로 변하는 느낌이죠.

Remember that building I grew up in?

제가 자랐던 집 기억하시나요?

You might be surprised,

듣고 나면 놀랄 거예요.

but during winter, it would often get too hot inside the apartment,

겨울 동안은 아파트 내부가 너무 더웠답니다.

even if it was -30 outside.

심지어 밖에는 영하 30도였었죠.

It was because of highly inefficient central heating system,

아주 비효율적인 중앙난방체계 때문이었습니다.,

which we couldn't control or do anything about.

조절은 커녕 아무도 손대지 못하는 체계이죠.

So we did this.

그래서 이렇게 했습니다.

Yes. We had to open the windows to get some fresh air and more comfort.

보시다시피 창문을 열어야만

신선하고 시원한 공기를 쐴 수 있었습니다.

Now I want to take you to my current flat in Paris,

파리에 있는 제 아파트를 소개하고 싶은데요.

where I have tiny but very smart boxes attached to my electric heaters,

저희 집에는 크기가 작지만

전력을 효율적으로 관리하는 장치가

전기 난방기구에 설치되어 있는데

which can automatically turn them on and off,

자동으로 전원을 관리하고

maintaining comfortable temperatures,

적절한 온도를 유지하며

lowering my energy bills and providing flexibility to the grid.

전기 요금을 절약하고

그리드의 유연한 운영에 도움 됩니다.

And I can control all that on my smartphone.

제 스마트폰으로 전부 조절할 수 있죠.

The technologies -- that we have.

기술은 갖춰졌습니다.

Now we need the policies, the investments, the will --

이제 우리게 필요한 것은 정책과 투자, 의지가 필요하며

and a new way to look at buildings not just passive users of energy,

건물을 에너지 소비원이라고 단순하게 생각하지 않고

but as active players in the energy system.

에너지 체계의 능동적인 주체로 봐야 합니다.

Buildings that can consume and produce energy efficiently,

건물이란 효율적으로 에너지를 사용하는 동시에 생산할 수 있고

interact with a smart grid and respond to its signals,

스마트 그리드와 상호작용하여 그리드의 신호에 대응하고

providing flexibility and bringing us closer to our climate targets.

유연성을 제공하여 기후목표에 한 걸음 다가갈 수 있는 수단입니다.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)