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. "활옥동굴, 폐쇄보다 해법"…이동석 충주시장 '현장행정' 첫 시험대
  2. 정년 후 재고용, 이제 회사 마음대로 못한다?… 대법 "관행 따져야"
  3. 예산군, 가을 축제 잇따라 개최… 행사장 안전관리 강화
  4. 예타 막힌 대전 나노반도체 국가산단…몸집 줄여 재도전
  5. (종합)충남대·공주대 통합교명 ‘충남대’… 대전·공주에 통합본부 둔다
  1. 황운하 "대전중수청 이전 홍보는 몰염치"… 민주당에 쓴소리
  2. ‘한 대학 두 본부’…충남대·공주대 통합 이후 모습은…
  3. 원도심 인구 감소 대응위한 도심형 모델 개발 필요
  4. 與 당권 틀어쥔 김민석 충청 현안 해결해야
  5. 중수청 첫 인력 윤곽 나온다… 20일 검찰청 특례임용 마감

헤드라인 뉴스


"더는 버티기 어려워"… 대전 서남부터미널, 폐업 재신청

"더는 버티기 어려워"… 대전 서남부터미널, 폐업 재신청

대전 서남부터미널 운영업체가 폐업 허가 신청서를 재접수한다. 운영업체는 앞서 대전시와 중구가 교통대책을 마련을 할 수 있도록 기존 신청을 철회했지만, 경영난이 지속되고 누적된 손실이 커지면서 더 이상 운영을 지속하기 어렵다고 판단해 폐업을 재신청하기로 했다. 18일 운송업계 등에 따르면 서남부터미널 운영사인 ㈜루시드는 20일 폐업 허가 신청서를 중구청에 제출할 예정이다. 앞서 루시드는 7월 폐업 허가 신청서를 제출한 바 있다. 하루 이용객이 100명에도 미치지 못하는 상황에서 매년 1~2억 원의 적자가 누적되면서 운영이 어려워졌기..

대전 프로스포츠 5인방, 아시안게임 금빛 도전
대전 프로스포츠 5인방, 아시안게임 금빛 도전

2026 아이치·나고야 아시안게임이 한 달여 앞으로 다가오면서 대전 연고 프로스포츠 선수들의 금빛 도전에도 관심이 쏠린다. 프로야구 한화 이글스에서는 노시환과 문현빈이 태극마크를 달고, 왕옌청은 대만 대표팀 유니폼을 입는다. 여자배구는 정관장 소속 박여름과 박은진이 대표팀 명단에 이름을 올리며 대전을 대표해 국제무대에 나선다. 한화에서는 노시환과 문현빈이 한국 야구대표팀 최종 명단에 포함됐다. 노시환은 내야수, 문현빈은 외야수로 대표팀 타선에 힘을 보탤 전망이다. 한국 야구대표팀은 2010 광저우 대회부터 2014 인천, 2018..

민주당 김민석 신임 대표, 행정수도 과업 완성할까
민주당 김민석 신임 대표, 행정수도 과업 완성할까

더불어민주당 신임 김민석 대표가 국책사업이자 역사적 대의인 '행정수도 완성'에 견인차 역할을 할지 주목된다. 행정수도 완성을 국정 과제로 채택한 이재명 정부의 첫 총리를 지냈고, 총리 세종 공관과 정부세종청사를 오가며 누구보다 행정수도의 의미와 가치를 잘 알고 있기에 기대를 모은다. 당 대표 선거 과정에서도 하반기 정기국회 내 '행정수도특별법' 제정안의 당론 채택과 통과를 공언한 바 있다. 해당 법안 통과가 여·야 합의에 의한 중차대한 사안인 만큼, 김 대표의 의지만으로 실현될 수 없다는 점은 아킬레스건으로 남아 있다. 국민의힘 장..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 다시 찾아 온 폭염…참새들의 ‘여름 피서’ 다시 찾아 온 폭염…참새들의 ‘여름 피서’

  • 을지훈련 시작…비상급식 체험 을지훈련 시작…비상급식 체험

  • 더불어민주당 신임 당 대표에 김민석 더불어민주당 신임 당 대표에 김민석

  • 민주당 전당대회서 고공 시위 민주당 전당대회서 고공 시위