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AUTOMATION TODAY 79 | FEATURE STORY

넷 제로와 에너지 전환으로 가는 길

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An image focuses on a sophisticated carbon capture system installed in the plant. It ilrates the absorption process occurring in tall absorption towers, efficiently capturing and storing
Issue 79
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지구 온난화는 우리 모두에게 영향을 미치고 있으며, 온실 가스 배출은 지구 온난화의 주범입니다. 그 중에서도 금속 및 광업 부문은 전 세계 온실 가스 배출량의 4~7%를 차지하며

, 지구 온난화에 큰 영향을 미치고 있습니다.

유엔(UN)은 온실 가스 감축의 필요성에 초점을 맞추면서, 지속 가능한 개발을 위한 17대 목표 중 하나로 깨끗하고 저렴한 에너지

를 강조했습니다. 그리고 2023년 11월 현재, 전 세계 145개국
이 넷 제로 목표를 발표했거나 고려하고 있습니다.

이러한 황경에서, 글로벌 에너지 부문은 친환경 솔루션을 도입하기 위해 진화하고 있습니다. 특히 광업, 화학, 석유 및 가스 같은 산업은 더 깨끗하고 효율적인 에너지 자원을 찾아 나섰습니다. 혁신을 통해서든, 기존 기술을 도입해서든, 주요 업계의 선두 기업들은 넷 제로 목표를 달성하기 위한 조치를 마련하고 있습니다.

넷 제로 여정에 착수하는 더 간단하고 빠른 방법이 있다는 사실에 주목할 필요가 있습니다. 에너지 전환을 진지하게 고려하는 조직은 먼저 에너지와 물 소비를 감소하는 것을 고려할 수 있습니다. 폐기물을 줄이고, 재활용을 늘리고, 소비 과정을 추적하여, 에너지와 물 소비를 의식적으로 최적화해야 합니다. 조직 내에서 이러한 관행을 구현하면 친환경적인 습관을 도입하는 것에 대한 직원들의 사고방식도 바뀔 것입니다.

이 게시물에서는 에너지 전환 광물이 광산업계에서 중요한 광물로 부상하고 있는 이유, 조직이 친환경 솔루션을 지속 가능하게 도입하는 방법, 탄소 포집 및 수소에서 새로운 에너지 기회를 발견하는 방법에 대해 알아봅니다. 또한 전통적으로 탄소 발자국이 높은 산업이 어떻게 지속 가능한 미래에 기여할 수 있는지 알아봅니다.

Hydrogen produced from water with renewable electricity referred to as green hydrogen. Green hydrogen eco-friendly energy source generated by using water and renewable electricity.
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지속 가능한 광업 및 에너지 전환
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에너지 전환은 보다 지속 가능한 에너지의 미래를 향해 나아가는 많은 조직들을 위한 해결책이 되었습니다. 가능한 부분에서, 기업들은 화석 연료에 대한 의존에서 벗어나 탄소 배출이 매우 제한적이거나 전혀 없는 재생 가능 에너지원으로 옮겨가고 있습니다.  

화석 연료의 대안으로 니켈, 리튬, 구리, 코발트, 희토류 같은 친환경 금속과 광물에 대한 수요가 증가했습니다. 이로 인해 광산 기업들은 생산을 늘리고 최적화하며 장기적인 지속가능성을 위한 안정적인 가치 사슬을 모색하게 되었습니다.  

아시아 태평양 지역에서는 리튬 및 니켈의 최고 생산국인 중국, 호주, 인도네시아가 이러한 광물 자원을 적절하게 채굴하기 위한 지질학적 전문지식과 연구 결과를 보유하고 있습니다.

이 국가들은 또한 잠재적으로 발생할 수 있는 경제 및 지정학적 불확실성을 견딜 수 있는 탄력적인 공급망을 구축함으로써 중요한 광물 분야를 성장시키기 위한 조치를 취하고 있습니다.

배출량을 줄이기 위해, 많은 조직들이 에너지 전환 솔루션의 하나로 탄소 포집 및 저장(CCS)을 채택하고 있습니다. CCS는 산업 소스에서 배출되는 이산화탄소(CO2)를 포집하여 지하에 저장합니다. 연구에 따르면, CCS는 발전소와 산업 시설에서 잠재적으로 이산화탄소의 90% 이상을 포집해 격리할 수 있습니다. 

 BloombergNEF

는 전 세계적으로 2050년까지 배출량 감소의 61%는 청정 전기로 기인할 것으로 내다보고 있습니다. CCS가 이 중 21%를 차지합니다. 탄소 가격, 탄소세 및 탄소 배출권이 전 세계적으로 도입되면서,여러 탈탄소화 프로젝트 중에서도 CCS에 대한 기업들의 투자가 늘고 있습니다.

Artisanal Miner Holding Cobalt Deposit with Care. AI

수소는 또 다른 강력한 에너지 전환 솔루션입니다. 수소는 재생 가능한 전기와 탄소-완화 화석 연료로부터 생산될 수 있고 깨끗하며 다용도로 사용할 수 있고 안전한 에너지 운반체입니다. 수소는 사용할 때 탄소를 전혀 배출하지 않고 액체나 기체 형태로 보관할 수 있기 때문에 많은 조직들 사이에 보편적인 대안으로 떠오르고 있습니다. 

블루 수소와 그린 수소 생산을 개선하고 최적화하려는 조직은 디지털 우선 전략을 고려해야 합니다. 데이터는 작업자가 발생할 수 있는 문제를 해결하는 데 필요한 인사이트를 제공하며, 모든 시스템이 매일 원활하게 작동하는지 모니터링하는 데 도움을 줍니다.

An image focuses on a sophisticated carbon capture system installed in the plant. It ilrates the absorption process occurring in tall absorption towers, efficiently capturing and storing
탈탄소화 목표 달성 및 수익 증대
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맥킨지(McKinsey)는 전 세계적으로 산업의 탈탄소화에 2050년까지 11조 달러에서 21조 달러의 비용이 들 것으로 추청하고 있습니다. 엄청난 금액처럼 느껴질 수 있지만, 친환경이 되기 위해 수익성을 희생할 필요는 없습니다. 오히려 친환경은 올바르게 수행하면 수익성을 향상할 수 있습니다. 모든 것은 조직이 탈탄소화 여정을 얼마나 잘 계획하는지에 달려 있습니다.

대부분의 탄소가 배출되는 비즈니스 영역을 식별하고 영역을 조율할 필요가 있습니다. 이러한 작업에는 새로운 기술을 연구하고 테스트하거나 보다 지속 가능한 공급망 관행을 위해 저탄소 소재를 채택하는 것이 포함될 수 있습니다.  

로크웰 오토메이션은 직접 공기 포집 기술이 탈탄소화 목표를 효율적으로 달성하기 위한 솔루션이 될 수 있다고 믿습니다. 청정 수소가 더 보편적인 경로로 보일 수 있지만, 직접 공기 포집은 대기에서 CO2를 직접 제거하여 용도를 변경하거나 저장하는 것을 목표로 합니다. 기술 파트너인 1Point5

의 한 이니셔티브는 직접 공기 포집이 확장 가능성이 있는 유망한 기술임을 입증했습니다.

직접 공기 포집은 개방형 아키텍처를 지원하는 분산 제어 시스템(DCS)에 기반합니다. 조직은 DCS로 프로세스, 이산, 전력, 정보 및 안전 제어를 공장 전체를 아우르는 단일 인프라에 연결하여 공장의 중요 영역들을 원활하게 통합할 수 있습니다. 이러한 모듈형 아키텍처는 쉽게 확장할 수 있고 원격 자동화를 지원하므로, 기업은 새로운 기술이나 기존 시설에 연결하기 위한 해결 방법에 투자하지 않고도 업데이트를 구현하거나 시스템의 적용 범위를 확장할 수 있습니다. 직접 공기 포집은 미래 지향적인 고유한 솔루션으로 장기적인 측면에서 환경과 비즈니스 모두에서 지속 가능합니다.

새로운 에너지 전환을 위해 더욱 긴밀하게 연결되는 방향으로 진화하는 화학 공장 및 광산
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오랫동안 광산 업계는 격리된 상태로 운영되어 왔습니다. 조직 내에서 부서 간 연결이 되지 않아 커뮤니케이션과 협업이 부족한 경우가 많습니다. 이제 다양한 새로운 도구와 프로세스를 사용해, 운영 프로세스를 재고할 필요가 있습니다. 

비즈니스 수익성과 목적 간에 균형을 맞추려면, 혁신적인 제품 재설계는 더 이상 선택 사항이 아니라 탄소 제로 세상에서 지속 가능한 성공을 위한 필수 요소가 될 것입니다.

많은 선도 조직들이 자동화를 활용하고 운영을 최적화하여 넷 제로 비즈니스로 전환하는 데 박차를 가하고 있습니다. 사물인터넷(IoT)과 함께, 광산은 이제 포괄적으로 연결되어, 광산에서 시장까지 모든 시스템들을 통합할 수 있습니다. 여기에는 광산의 채굴 장비를 위한 고성능 드라이브 솔루션을 구현하고, 처리 공장의 공정 제어를 위한 전용 애플리케이션을 구축하며, 자재 처리 및 거중기 작업이 안전하고 안정적으로 수행되도록 보장하는 것이 포함됩니다.

광산 기업은 데이터를 수집, 집계 및 분석하여 운영 효율성을 최적화할 수 있습니다. 단일 플랫폼을 모든 데이터를 위한 단일 데이터 소스로 활용하고 전체 운영에 동일한 문맥으로 정보를 제공하면 오해의 소지를 없애고 의사 결정 프로세스를 개선하는 데 도움이 됩니다. 

로크웰 오토메이션의 광산 운영 관리(Mining Operations Management, MOM) 제품군은 운영 효율성을 얻을 수 있도록 여러 다른 시스템과 데이터를 연결합니다. 보다 투명하고 액세스 가능한 데이터를 통해 기업은 의사 결정을 개선하고, 궁극적으로는 낭비를 줄일 수 있습니다.

모델 예측 제어(Model Predictive Control, MPC)는 머신 러닝을 사용해 속도, 오일 압력, 바람, 도로 조건 같은 변수를 정의함으로써 광산 분야의 복잡한 프로세스를 최적화할 수 있습니다. 이러한 변수들이 서로에게 미치는 영향을 파악함으로써 기업은 최선의 조치를 계획할 수 있습니다. 동시에 작업자는 여러 루프를 관리할 필요가 없으므로 성능을 관리하는 데 더 많은 시간을 할애할 수 있습니다. 연구 결과에 따르면 예측적 유지 보수가 기계 수명을 20% to 40% 연장해주는 것으로 나타났습니다. 

한편, 화학 공장들은 로크웰 오토메이션의 배치 성능 분석 솔루션과 에너지 절약 계산기를 사용해 에너지 효율성을 개선할 수 있습니다. 데이터를 집계해 문맥화하고, 핵심 성과 지표와 알림을 설정해 자산 활용도를 보다 효과적으로 관리하고, 제품 품질을 보장하고, 제조 비용을 통제하는 방법을 알아보고,프로세스 성과를 개선하는 데 필요한 인사이트를 확보해 조치를 취할 수 있습니다.

추적 및 보고에서 재고 관리에 이르기까지, 광산과 화학 공장을 연결하면 향후 산출량을 예측하는 데 필요한 이력 데이터를 확보할 수 있습니다.

지능형 패키지 전원 시스템은 프로세스와 전기 시스템 전반에 대한 가시성을 제공하여 하나의 운영 환경에서 통합합니다. 한편, 분산 제어 시스템은 작업자가 운영 위험을 줄이면서 더 생산적으로 작업할 수 있게 해줍니다.

광산과 화학 공장을 연결하면 고장이 발생한 경우 조사를 위해 인력을 파견하거나 전문가가 현장에 상주하는 대신 원격 액세스를 통해 문제를 진단하고 실시간 지원을 제공할 수 있습니다. 또한 원격 액세스는 기존 데이터에 대한 추가 지원을 통해 발생 가능한 문제를 해결하여 사고 해결 또는 예방 속도를 높일 수 있습니다. 특성 상, 광산과 화학 공장은 위험성이 존재하기 때문에 원격 액세스가 훨씬 더 안전한 접근 방식이 될 수 있습니다.

Young maintenance engineer man using laptop with environment icon on the mountain. environmental engineering technology concept.
로크웰 오토메이션을 통한 에너지 전환 지원
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기후 변화에 대처하는 것은 모두의 공동 책임입니다. 전 세계 조직들이 지속적으로 혁신을 거듭하며 친환경 에너지로 향해 가는 과정에서, 로크웰 오토메이션은 각 산업에 적합한 하드웨어, 소프트웨어 및 솔루션을 사용해 주요 기업들이 현장의 운영 워크플로우를 최적화할 수 있도록 지원하고 있습니다.

넷 제로 생태계에 대한 투자는 환경, 사회 및 거버넌스(ESG) 관행을 충족하는 것 그 이상입니다. 더 나은 내일을 위해 탄소 배출을 저감하는 것은 공동 목표입니다. 효율성을 개선하고, 더 깨끗한 에너지원을 구현하고, 탄소 포집 및 저장 솔루션에 투자함으로써 조직은 현재와 미래의 작업 환경 혁신을 위해 진정으로 지속 가능한 생태계를 구축할 수 있습니다.

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