에너지연 AI 활용해 탄소중립 이끌 '도시 전기화' 핵심기술 개발

  • 경제/과학
  • 대덕특구

에너지연 AI 활용해 탄소중립 이끌 '도시 전기화' 핵심기술 개발

  • 승인 2024-09-11 17:35
  • 임효인 기자임효인 기자
clip20240911165635
연구진 단체 사진. 왼쪽 부터 김종규 박사, 김민휘 박사, 한광우 박사, 정동은 학생연구원, 안영섭 박사, 주홍진 박사. 에너지연 제공
한국에너지기술연구원(이하 에너지연) 연구진이 인공지능(AI)을 활용해 '도시 전기화'를 실현하는 핵심 기술을 개발했다. 도시 전기화는 화석연료 사용을 줄이고 건물 일체형 태양광 기술 등을 도입해 도심의 에너지원을 재생에너지로 전환하는 것을 뜻한다.

에너지연은 신재생시스템연구실과 에너지ICT연구단 공동연구팀이 도시 전력망 안정성 문제 해결을 위한 에너지 관리 알고리즘과 시스템을 구현했다고 11일 밝혔다.

도시 전기화는 국내선 생소하지만 미국과 유럽에선 탄소중립과 지속 가능한 도시 환경 조성을 위한 핵심 전략으로 추진하고 있는 분야다. 전기화가 진행된 도시는 재생에너지에 대한 의존도가 높아 날씨에 따라 에너지 공급 변동성이 큰데, 이는 곧 전력 건물별 수요 불일치를 일으켜 전력망의 안정적 운영을 어렵게 하는 원인이 된다. 한파나 폭염 등 극단적인 기상 현상에선 특히 대규모 정전 등을 일으킬 수 있어 이에 대비한 대안 마련이 필요한 상태다.

에너지연 공동연구팀은 이 같은 문제 해결을 위해 AI 분석 결과가 적용된 에너지 관리 알고리즘을 개발하고 시스템으로 구현했다.

clip20240911165713
연구진이 개발한 에너지 관리 시스템을 모니터링 하고 있다. 에너지연 제공
연구팀은 AI를 이용해 건물별 에너지 사용과 재생에너지 생산 패턴을 분석하고 날씨, 사람의 행동 패턴, 재생에너지 설비 규모와 운영 상황 등 복잡한 변수가 전력망에 미치는 영향을 파악했다. 그 결과 연간 1.7일이 대규모 정전 등에 노출된 것을 확인했다.

연구팀은 발생 가능성은 낮지만 발생 땐 큰 영향을 미치는 사건을 뜻하는 '저확률 고영향 이벤트'가 전체 전력망의 안정성과 운영 비용에 결정적 영향을 미치는 것을 확인하고 분석 내용을 알고리즘과 시스템으로 구축했다. 개발된 알고리즘은 건물 간 에너지 공유를 최적화하고 피크 수요와 피크 발전을 효과적으로 관리한다. 또 일상적인 에너지 균형 유지뿐 아니라 저확률 고영향 이벤트에 대응해 극단적인 상황에서도 전력망의 안전성을 확보할 수 있다.

개발된 시스템을 도시 전기화 환경을 재현한 커뮤니티 단위에 적용한 결과 자급자족률 38%, 자가소비율 58%를 보였다. 시스템이 적용되지 않았을 때 각각 20%, 30%에서 개선된 수치다. 전기요금도 18% 절감할 수 있다. 실증에 적용된 연간 에너지 소비량은 107MWh(메가와트시)로, 해외 연구기관의 시스뮬레이션 기반 연구보다 7배 크게 진행돼 실제 도시 환경 적용 가능성을 높였다.

논문 주저자인 에너지ICT단 한광우 박사는 "AI를 활용해 도시 전기화의 효율을 높이고 전력망 안정성 문제를 해결할 수 있다는 점과 저확률 고영향 이벤트 관리의 중요성을 보여준 결과"라며 "향후 다양한 도시 환경에 적용해 에너지 효율을 높이고 전력망의 안정성을 개선해 궁극적으로 탄소중립 실현에 크게 기여할 수 있을 것"이라고 말했다. 임효인 기자

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 시민 바람 이룰 '세종시장'은… 2차례 여론조사 주목
  2. LH, 지역난방 공급지역 취약계층 동절기 난방비 지원
  3. 천안법원, 노래방 손님에 마약상 알선한 베트남 여성 실형
  4. 세종교육감 2차례 여론조사… 단일화 효과 반영되나
  5. 아산시 '이충무공 대제' 개최
  1. 아산시 중앙-탕정도서관. 문체부 인문학사업 연속 지원 기관 선정
  2. 아산시, 맞춤형 여행 돕는 '관광택시' 본격 운행
  3. 아산시농협쌀조합공동법인, '2025 전국RPC 경영대상' 우수상 수상
  4. 아산시가족센터, '아름다운 부엌' 진행
  5. 빙그레 장종훈 유니폼부터 류현진 한정판, 꿈돌이 문현빈까지 당신의 유니폼에 담긴 사연은?

헤드라인 뉴스


세 번째 도전 `백제왕도 특별법`, 또 본회의 문턱서 멈췄다

세 번째 도전 '백제왕도 특별법', 또 본회의 문턱서 멈췄다

법제사법위원회를 통과한 '백제왕도 핵심유적 보존·관리 특별법'이 본회의에 오르지 못하면서 또다시 제동이 걸렸다. 이미 두 차례 국회에서 임기만료로 폐기된 전례가 있는 만큼 세 번째 도전 역시 문턱에서 멈춘 것 아니냐는 우려가 커지고 있다. 26일 정치권과 국가유산청 등에 따르면, 해당 법안은 지난 22일 법사위 심사를 통과했지만, 이번 회기 본회의에는 상정되지 않았다. 대표발의자인 박수현 의원이 이달 29일 의원직 사퇴를 앞두고 있는 점까지 감안하면 다음 회기에서의 처리 여부가 사실상 법안의 향방을 가를 분수령이 될 것으로 보인다...

대전, 보문산 개발부터 오월드 재창조까지…관광 콘텐츠 확대
대전, 보문산 개발부터 오월드 재창조까지…관광 콘텐츠 확대

대전시는 관광도시로의 전환 흐름을 이어가기 위해 대규모 콘텐츠 사업을 본격화하고 있다. 꿈돌이 캐릭터와 영시축제, 빵의 도시 등으로 형성된 방문 수요를 체류형 관광으로 확장하기 위한 인프라 구축 단계에 들어갔다는 평가다. 핵심 축은 보문산 일대를 중심으로 한 '보물산 프로젝트'다. 당초 민자 유치 방식에서 벗어나 시 재정과 공기업 사업을 병행하는 구조로 전환하며 사업 추진 속도를 높였다. 오월드와 연계한 관광 동선을 중심으로 전망타워와 케이블카, 모노레일, 전기버스 등 친환경 교통수단을 연결해 보문산 전역의 접근성을 강화하는 것이..

정부 4차 유가 동결에도 대전 휘발유 3년9개월만에 2000원 돌파
정부 4차 유가 동결에도 대전 휘발유 3년9개월만에 2000원 돌파

대전지역 휘발유 평균 판매가격이 3년 9개월 만에 리터당 2000원을 돌파했다. 정부가 한 달가량 석유 최고가격제를 통해 가격을 통제해 왔지만, 운전자들이 체감하는 주유소 판매가격은 연일 오르는 모양새다. 26일 한국석유공사 유가정보시스템 오피넷에 따르면, 이날 오전 10시 기준 대전지역 휘발유 리터당 평균 판매가격은 2000.96원, 경유는 1995.05원으로 각각 전날보다 0.26원, 0.33원 오른 것으로 집계됐다. 앞서 정부는 24일 0시를 기해 4차 석유 최고가격을 2·3차와 동일한 휘발유 1934원, 경유 1923원으로..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 한밭수목원 봄 나들이 한밭수목원 봄 나들이

  • 내일부터 고유가 피해지원금 지급…첫 주는 출생년도 끝자리 요일제 적용 내일부터 고유가 피해지원금 지급…첫 주는 출생년도 끝자리 요일제 적용

  • 4차 석유 최고가격제 동결…저렴한 주유소로 몰리는 차량들 4차 석유 최고가격제 동결…저렴한 주유소로 몰리는 차량들

  • 꽃밭에서 펼치는 투표참여 캠페인 꽃밭에서 펼치는 투표참여 캠페인