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. ”더워도 월드컵은 못 참죠” 월드컵 야외 응원 나선 대전 시민들
  2. [르포] "짠, 대전한화생명볼파크로!" 선양오크소맥, 한화팬심 저격하다
  3. '영원한 2인자' 고 김종필 탄생 100주년, 중용·통합의 정신 기린다
  4. 천안법원, 보관 중인 돈을 돌려주지 않은 60대 변호사 '벌금 2000만원'
  5. 천안시, 공무원 기후위기 대응 역량 강화 특강
  1. 천안시, '손 씻기·위생관리' 수족구병 예방수칙 당부
  2. 천안직산도서관, '손 끝에서 살아나는 작은 세상' 운영
  3. 천안시, 26일 '제16회 작은도서관 학교' 운영
  4. 서산 해미천서 여중생 2명 익수 사고, 1명 끝내 숨지고 1명 회복 중
  5. 세종시교육청 9급 지방공무원 임용시험 경쟁률 7.85대 1

헤드라인 뉴스


[세종 문화] 공간·장르의 벽 넘어… `초여름 문화예술 축제` 세종 물들인다

[세종 문화] 공간·장르의 벽 넘어… '초여름 문화예술 축제' 세종 물들인다

클래식 공연장에서 록과 인디 음악이 울려 퍼지고, 실을 뽑던 공장 건물에서 지역 예술가들의 작품이 관람객을 맞는다. 세종시가 6월 말 공간과 장르의 경계를 허무는 두 개의 문화예술 행사로 시민들을 찾아간다. (재)세종시문화관광재단(대표이사 박영국)은 재단 설립 10주년을 맞아 공연장과 갤러리를 무대로 다채로운 문화예술 콘텐츠를 선보이며, 세종 문화예술의 확장 가능성을 모색한다. 세종예술의전당에서는 세종 보헤미안 페스티벌의 극장형 공연인 '세종 보헤미안 스테이지'가 27일 개막하며, 조치원 1927 아트센터 내 갤러리 '실'에서는 지..

단양, 낚시축제로 여름 관광객 맞이… 지역상권 활력 기대
단양, 낚시축제로 여름 관광객 맞이… 지역상권 활력 기대

단양군이 여름철 관광 활성화와 지역경제 회복을 위해 전국 규모의 낚시 축제를 선보인다. 전국에서 모이는 선수와 가족, 동호인들로 인해 숙박업소와 음식점, 관광지 이용객 증가가 예상되면서 지역 상권에도 긍정적인 효과가 기대되고 있다. 군은 오는 7월 4일부터 5일까지 단양강 일원에서 '2026 단양강 피싱 페스티벌'을 개최한다. 이번 행사는 수상 레저와 생태관광, 낚시 체험을 결합한 체류형 관광 프로그램으로 운영된다. 행사에서는 최근 인기를 얻고 있는 스포츠피싱 프로그램이 먼저 진행된다. 카약을 이용한 민물고기 낚시 행사는 7월 4일..

한국 빛낸 해외무용스타들 귀환…음성서 춤으로 만난다
한국 빛낸 해외무용스타들 귀환…음성서 춤으로 만난다

음성군이 세계 무대에서 활약하는 한국인 무용수들과 해외 정상급 무용단을 한자리에 모아 국제 수준의 무용 공연을 선보인다. 군은 7월 29일 음성문화예술회관에서 해외무용스타 초청공연 'K-발레 스타 스페셜 갈라'를 개최한다고 밝혔다. 이번 공연은 세계 최고 권위를 자랑하는 파리 오페라 발레를 비롯해 독일 라이프치히 발레단, 드레스덴 잼퍼 오퍼 발레 등 해외 주요 발레단에서 활동 중인 한국인 무용수와 외국인 무용수들이 함께 참여한다. 또 일본 최정상 부토(Buto) 무용단과 포르투갈을 대표하는 Vortice Dance Company 등..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 여름철 풍수해 대비 장비 점검 여름철 풍수해 대비 장비 점검

  • 수족구 예방…‘꼼꼼하게 손 씻어요’ 수족구 예방…‘꼼꼼하게 손 씻어요’

  • 접시꽃에 담긴 여름 접시꽃에 담긴 여름

  • 임직원들이 함께 즐기는 월드컵 임직원들이 함께 즐기는 월드컵