LA는 21만5000개 가로등을 LED로 교체하는 프로젝트를 진행하고 있다. 밤하늘이 깨끗해질 뿐만 아니라 수십억 달러의 에너지 비용이 절약된다. 가로등 혁명이 일으킨 새로운 ‘골드러시’에 합류한다면 엄청난 횡재를 누리게 될 것이다.
에드 에브라히미안(Ed Ebrahimian)은 미국 로스앤젤레스(LA) 집으로 돌아가는 야간비행기를 탈 때마다 창 밖을 내다본다. 5년 전만해도 LA 거리에는 밝은 주황색 빛이 불꽃처럼 이글대며 하늘 공기를 오염시키고 있었다. 그러나 지금은 수만 개의 은색 빛이 대도시를 은은히 밝힌다.
에브라히미안은 “요즘 가로등 빛이 촛불처럼 보인다”고 말했다. LA 가로등 담당국 국장인 그는 5700만 달러(약 570억원)를 투자해 LA의 21만5000개 가로등을 교체하는 프로젝트를 감독하고 있다. 세계 최대 규모 중 하나다. 교체해야 하는 가로등의 종류는 400개가 넘는다. 지난 5년 간 주어진 예산을 모두 투입했지만 15만 5000개 가로등을 바꾸는데 그쳤다. 남은 6만 개를 교체하려면 추가로 5000만 달러가 필요하다.
세계의 도시와 기업은 상업 활동, 혹은 안전을 이유로 골목마다 불을 밝히고 싶어한다. 그러나 빛의 융단폭격은 전력 예산의 낭비를 가져오고 동물에게 혼동을 줘 목숨을 빼앗는다.
이런 변화의 중심에 바로 발광 다이오드(LED) 전구가 있다. LED는 조명 역사에서 돌연변이 같은 존재다. 미국의 LA·뉴욕·시카고, 중국 상하이, 덴마크 코펜하겐 등 전 세계 수십여 개 도시에서 가로등을 LED로 바꾸고 있다.
LED는 기존 고압 가로등보다 초기 설치비용이 3~4배 정도 높지만 수명이 3~4배는 길고 와트당 빛의 양도 2~3배 많아 전기요금을 연간 30~70% 절약할 수 있다. 디지털 반도체로 돼 있어 시간이 갈수록 성능은 좋아지고 가격은 하락할 것으로 예상된다. 또 무선 또는 센서칩과 쉽게 연결할 수 있다. 새로운 프로그래밍이 가능해 도시 전역에서 범죄와 정전사태, 수도관 파열 등을 모니터링하고 재난 구조활동을 조율하는데 유용하다.
LED 교체 프로젝트는 엄청난 사업기회를 안겨준다. 2013년 전 세계에 새로 설치된 1억4000만 개 가로등 중 LED는 1900만 개밖에 되지 않는다고 IHS 테크놀로지는 발표했다. 2020년이면 고압 가로등 1억5500만 개 중에서 LED 가로등은 1억 개까지 늘어난다. LED 가로등의 연매출은 같은 기간 43억 달러에서 102억 달러로 증가할 것으로 보인다. 보스턴과 시애틀, 뉴욕 모두 대규모 LED 교체 프로젝트를 진행 중이다. 뉴욕에서 진행하는 7600만 달러 규모의 프로젝트는 2017년까지 총 25만 개 가로등을 LED로 교체한다. 미국 최대 규모의 LED 프로젝트가 될 전망이다. 시 공무원들은 가로등을 LED로 교체하면 연간 1400만 달러의 에너지와 유지비용이 절약할 될 것으로 내다봤다.
LED 가로등 산업의 강자인 오스람, 로열 필립스, 에큐티 브랜즈, 파나소닉 등은 새로운 사업모델로 경쟁 중이다. 지금까지 제조업체는 4년마다 교체해야 하는 전구와 부품을 판매하면서 매출을 올렸다. 그러나 LED 전구는 평균 수명이 15~20년으로 길고 10년 무상보증 조건을 내걸었다. 그래서 제조업체는 중앙통제센터 혹은 스마트폰으로 LED 네트워크를 제어하고 모니터링하는 소프트웨어 판매쪽으로 사업을 다각화하고 있다. 2011년 필립스는 시스템 관리 소프트웨어 시티터치를 도입했다. 가로등의 에너지 사용량을 기록하고 미작동 가로등을 파악하는 동시에 각 가로등에서 나오는 빛의 세기를 조절하기 위해서다. 지금은 전 세계 31개국 260개 조명 프로젝트 담당기관으로부터 연간 서비스 수수료를 받아 (수치를 공개하지는 않았지만) 매출을 올리고 있다. 제조업체와 전력업체는 초기 설치비용과 장기 에너지 절약비용을 산정해 시정부로부터 재정을 지원 받는 사업구조를 도입하고 있다.
현재 미국에는 코브라 머리처럼 구부러진 모양의 가로등 6000만 개가 거리를 밝힌다. 도시의 전력비 중 40%는 가로등이 차지한다. 빛 공해를 줄이기 위한 비영리단체 국제어두운밤하늘협회(International Dark-Sky Association)에 따르면, 사무빌딩이나 공장 외관 등을 밝히기 위한 조명과 기타 야외조명으로 연간 35억 달러에 달하는 돈이 낭비된다고 한다.
LED 하나만으로 에너지와 빛의 낭비를 줄일 수는 없다. 전반적으로 불필요한 에너지 사용을 줄여야 한다. 그러려면 LED 가로등에 움직임 감지 센서를 달아야 한다. 애리조나 주의 피닉스와 플래그스태프 등지에서는 지나친 야외 조명을 통제하는 법령이 마련됐다. LA 가로등을 담당하는 에브라히미안은 가로등 불빛을 어둡게 하면 사람들이 가벼운 접촉사고의 원인을 어두운 조명 탓으로 돌릴 수 있다고 말했다.
미국에서 뉴욕 다음으로 가로등이 많은 도시 LA에서는 10년 전부터 전력비를 줄이기 위한 방안으로 LED를 연구하기 시작했다. LED 가로등은 너무 짧은 수명, 지나치게 밝은 청색 빛, 고르지 못한 빛의 세기, 그림자 등의 문제가 있었다. 에브라히미안은 2008년 LED 성능이 가로등에 적합하다고 판단했다. 가로등 하나에 지금의 2배 수준인 400달러의 비용이 들었지만 1600만 달러에 달하는 LA의 연간 전력비를 40% 감축할 수 있었다. 안토니오 비야라이고사 당시 LA 시장은 탄소 배출량 감소에 주력했다. LA 전력공사가 4000만 달러 대출, 1700만 달러 전기세 감축액 환급 등으로 프로그램 1단계 비용을 지원해줬다. 덕분에 올해 LA는 전력비를 880만 달러 감축하고 유지비용에서 300만 달러를 추가 감축할 것으로 예상된다. 각 가로등의 에너지 사용량을 측정하고 제대로 작동하는지 확인하는 소프트웨어도 함께 도입했다(기존 가로등의 경우 작동 상황을 일일이 현장에서 확인해야 한다). 내년 모든 차관을 다 상환하면 이후 발생하는 모든 감축액은 시정부 예산으로 돌아간다.
그러나 돈보다 에브라히미안을 더 들뜨게 만든 건 바로 시스템의 유연성이다. LA 정부는 어떤 가로등이든 조명 세기를 조절할 수 있다. 긴급상황으로 출동하거나 대피하는 경찰차와 소방차에 가로등 점멸로 길을 안내하는 아이디어는 향후 실용화될 계획이다. 테네시 주 채터누가에서는 2011년 경찰이 순찰차에서 LED 가로등 세기를 조절하는 시범 프로젝트를 운영했다. 시정부는 이 기술로 공원에 있는 특정 가로등을 환하게 밝혀 군중 해산을 유도하고 범죄율을 낮췄다. 2008년 이후 저녁 7시부터 아침 7시까지 절도 및 공공기물 파손행위가 10% 감소했다.
LED 가로등을 사용하면 스마트 그리드(지능형 전력망) 도입을 앞당길 수 있다. 미래지향적인 도시는 LED 전구가 들어가는 램프 하우징에 마이크로프로세서와 카메라, 센서, 무선 통신장치를 설치해 지능형 허브로 만드는 작업을 진행하고 있다. 이런 LED 가로등에서는 교통이나 날씨, 대기 상태, 갑작스런 소음 등에 관한 정보를 중앙정보시스템으로 전송할 수 있다.
도시 LED 조명을 앞장서 도입한 덴마크는 가로등 100만 개 중 25~30%를 LED로 바꾸고 있다. 코펜하겐 교외 도시 앨버스룬에서는 약 9.6㎞ 도로에 LED 가로등 수백개를 설치하고 필립스와 오스람, 시스코를 포함한 25개 기업이 개발한 제어 시스템을 구현하는 프로젝트를 진행한다. 이 ‘DOLL(Danish utdoor Lighting Lab)’ 프로젝트의 첫 단계는 3년간 1000만 달러의 예산을 받아 진행한다. 통제실에 있는 큰 스크린에서는 각 가로등이 발산하는 빛의 양과 색을 보여주고 행인이나 자동차가 이동할 경우 빛의 세기를 조절하는 기능이 어떻게 수행되는지 관측한다.
상하수도관에 설치된 센서에서 수집된 데이터가 가로등으로 전송되면 시정부의 공공사업부서에서 이를 분석하는 방식이다.
대대적인 LED 프로젝트에 드는 비용은 세금으로 충당한다. 수익 전망이 좋아 민간 투자자도 충분히 모집할 수 있다. 2013년 필립스는 워싱턴대중교통공사와 25개 주차 타워에 설치된 1만3000개 조명을 LED로 교체하는 10년짜리 프로젝트 계약을 체결했다.
투자 확보를 위한 또 다른 사업모델은 가로등이 설치된 땅을 이동통신업체나 케이블 TV에 임대하는 것이다. 필립스와 에릭슨의 경우, 올해 상반기에 필립스의 저전력 LED 전구와 에릭슨의 무선 기지국을 결합한 가로등 벤처사업을 시작했다.
에브라히미안은 LA LED 프로그램이 성공적으로 끝나길 바란다. “우린 지금 세계 조명혁명의 중심에 서 있다. 에디슨 이후로 전구는 우리의 일상을 함께했지만 수년 전부터 LED가 조명산업 전체 구도를 변화시키고 있다. 이제 게임의 법칙이 달라졌다.”
