그린 팩토리, 재생 에너지를 통한 자급 자족

세 가지 예시가 지속 가능하고 에너지 자급자족 방식으로 생산하는 공장을 보여준다. 적합한 공장 건축이 결정적인 역할을 한다.

시모네 캐퍼(Simone Käfer)

2006년부터 2010년까지 독일의 금속 가공 산업은 일 년에 종업원 한 명 당 12,499kWh의 전력을 소비하였다. 이는 2013년 출간된 한 연구 기관의 연구 결과이다. 가장 많은 에너지를 소비하는 것은 가공 기계로 연구에 소개된 사례에 따르면, 18%는 CNC 밀링이, 23%는 사출 성형 기계가 에너지를 소비하여 해당 기계의 제조사가 전체 에너지의 84%를 생산 공정이 소비하였다. 따라서 에너지 효율적인 공장의 초점은 기계, 기계의 구성 요소 그리고 생산 공정에 맞춰져야 한다. 하지만 건물 건축 단계부터 지속 가능한 에너지 경영을 생각할 수 있다.

Alois Müller의 그린 팩토리를 14,000 m² 확장하였다. 최적화된 에너지 관리를 위한 핵심 요소는 기존 에너지 센터가 맡는다.

몇 년 전 Alois Müller 그룹은 4,000m2 크기의 에너지 자급자족이 가능한 생산 및 교육장인 „그린 팩토리 알고이“를 건설하였다. 그리고 이 공장을 „그린 팩토리 2.0“으로 확장하여, 2018년 봄까지 1.1MW의 태양광 발전소로 사무실 건물과 생산동을 포함하는 14,000m2의 90%의 에너지를 공급하는 것을 목표로 삼았다. 나머지 10%의 에너지를 열병합 발전소가 제공하고, 이를 통해 에너지 비용과 CO2 방출을 획기적으로 줄일 계획이다. Alois Müller는 이를 통해 지속 가능한 자원을 아끼는 선구자가 되고, 동시에 매력적인 기업으로 자리매김하고자 한다. 공장 부지에 전기자동차 충전소 8개를 설치하였고, 소리가 큰 공정과 물류 시설은 고속도로 근처로 이전하였다.

Alois Müller가 2015년에 LEW의 ‚기후와 에너지 혁신상‘을 수상하였으며, 적응 생산 조직(Adaptive Production Organization) 그룹 리더인 에민 젱크는 프라운호퍼 공작기계 및 성형 기술 연구소에서 다음과 같이 설명하였다. „우리는 우리의 혁신적 컨셉트를 이용하여 신속하고 유연하게 에너지 시장의 단기적 변화에 적응할 수 있었습니다.“

알고이 지역에 전기가 분배된다

공동의 전력망과 인근 공장을 통해서도 냉기 에너지와 열 에너지를 공급받을 수 있다. 이 프로세스는 E-Con의 에너지 관리 시스템을 통해 통제되는데, 지능적 전력망이 기계의 에너지 소비를 감시하고, 시스템 전원이 켜지는 시간을 통제하고, 완충 스토리지에서 에너지를 끌어올 수 있다. 생산 설비에 에너지를 직접 공급하게 되면서, 다른 제조사들과도 의견을 교환할 수 있게 되었다. „우리는 당사 레이저 로봇 냉각과 관련해서 에너지의 많은 양을 처리할 수 있는 능력을 입증해야 했습니다. 레이저 로봇 제조사는 생산과정에 추가의 냉각기를 설치해야 한다고 했지만, 우리는 그에 필요한 에너지를 난방 회로나 냉각 회로, 그리고 지하수를 활용할 수 있다는 입장이었습니다.“(안드레아스 뮐러, Alois Müller 이사) Alois Müller가 이런 입장을 고수하면서 이 조치만으로도 에너지 비용의 80%를 절감할 수 있었다.

제약회사인 Pfizer가 독일의 대표적인 생태 도시인 프라이부르크에 위치하고 있는 것이 그리 놀라운 일이 아니다. Pfizer도 에너지에 집중적으로 투자하였기 때문이다. 이 업체는 매년 평균 40MW의 에너지를 소비하는데, 그 가운데 90% 이상은 자체 재생 에너지원으로 충당하고 있다. Pfizer는 200가지 이상의 환경 보호 조치와 에너지 절감 조치를 프라이부르크 공장에서 이미 이행하고 있다. Pfizer 매뉴팩처링의 글로벌 엔지니어링 디렉터인 미하엘 베커가 이 부분을 설명했다. „우리는 유럽에서 가장 큰 목재 팰릿 보일러 시스템을 갖추었고, 지열 시스템을 추가로 설치하였습니다.“ 목재 팰릿 시스템으로 CO2 방출을 연간 약 5500t 낮추었으며, 130m 깊이의 땅속에서 겨울에는 온수를, 여름에는 냉수를 얻는다. 건물과 창문 유리창을 단열 처리하여 조화로운 실내 공기를 만든다. 또한 지붕 위 태양열 시스템을 통해서 연간 24,500kWh의 전기를 발전하고, 의약품 제조를 위한 태양열 공기 건조 시스템이 최대 50%의 에너지를 절약한다. 이러한 수많은 절감 효과를 거두면서 투자금도 신속하게 회수할 수 있었을까? 미하엘 베커에 따르면 계산이 그렇게 간단하지는 않다고 한다. „전체 생산 시설은 여러 개의 건물로 이루어지고 재생 에너지를 이용하는 것은 20여 년 전부터 일관되게 촉진되어 온 것입니다.“ 여기에 오래된 조명을 LED 라이트로 교체하는 등 절감 조치도 포함된다. 에너지 절감을 통해 제품 제조 단가도 상당히 낮출 수 있었다. „이는 각각의 건축과 그에 따른 투자금 회수를 목적으로 하는 것이 아니며, 지속적인 과정 중에 있습니다.“(미하엘 베커)

SKF 슈바인푸르트 공장의 3888개 솔라 모듈

SKF 슈바인푸르트 공장은 자체 태양광 시스템을 통해 전기를 공급받는다.

SKF도 체첸 칼스바트에 있는 생산 공장을 위해 LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)에 의거한 „생태 인증“에 따라 최고의 환경보호 평가인 플래티넘을 획득하였다. „쾌적한 작업 환경을 구비한, 환경을 보호하는 현대식 제조 공장을 건축하는 것이 우리의 목표입니다.“(마틴 즈베리나 공장장) SKF는 동유럽 지역에서만 환경보호를 위해 노력을 한 것이 아니다. 슈바인푸르트 물류센터에서도 그렇게 하였다. „우리는 8년 전에 슈바인푸르트 물류 센터의 지붕을 개량하였습니다. 단열 공사만 한 것이 아니라, 솔라 모듈 3,888개를 설치하였습니다. 깨끗한 방법으로 전기를 생산할 수 있게 되었으며, 이 전기를 물류 센터에 활용하고 있습니다.“(오토 비버, SKF Logistics EMEA 지역 매니저).

에너지를 자급자족하고 주변의 에너지 소비자를 도울 수 있다.

시모네 캐퍼(Simone Käfer), 기술 트렌드 부문 에디터