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. 해수부, 중국과 해운 회담으로 현안 합의
  2. 해양사고 선박의 30%, 기존 행위 반복… 예방책 없나
  3. 더불어민주당 지방선거 당선자 현충원 참배! 허태정 방명록에 남긴 말은?
  4. 대전농협-보라미봉사단, 농촌 일손돕기 볼사활동 진행
  5. 장기수 천안시장 당선인, "시민과 함께 정책을 만들고 시민과 함께 미래 열 것"
  1. 소비자원-정수기 사업자정례협의체, 학교 정수기 안전 사용 캠페인 진행
  2. [한화에어로 참사] "더는 일터에서 목숨 잃지 않길"…합동분향소 조문 잇달아
  3. 세종시 '탄소중립' 이벤트, 13일까지 지속… 어디로 가볼까?
  4. 오석진 당선인 첫 공식 행보는 '애도'
  5. 농식품부, 범정부 협력으로 농어촌 삶의 질 높인다

헤드라인 뉴스


690g 초미숙아, 세종서 100일간 치료 끝 퇴원 앞둬

690g 초미숙아, 세종서 100일간 치료 끝 퇴원 앞둬

출생 당시 체중이 690g에 불과했던 초미숙 이른둥이가 100일이 넘는 치료 끝에 건강을 회복하고 퇴원을 앞두고 있다. 세종충남대학교병원은 임신 23주 5일 만에 태어난 극소저체중 이른둥이가 의료진의 집중 치료를 통해 건강하게 성장해 퇴원을 준비하고 있다고 5일 밝혔다. 경남 창원에 거주하는 산모 A 씨는 임신 23주차에 양막이 파열돼 세종충남대병원으로 긴급 전원됐으며, 하루 만에 시작된 진통으로 체중 690g의 초미숙아를 출산했다. 아기는 출생 직후 신생아 소생술을 받은 뒤 신생아중환자실에서 인공호흡기 치료와 정맥영양 치료 등을..

더불어민주당 지방선거 당선자 현충원 참배! 허태정 방명록에 남긴 말은?
더불어민주당 지방선거 당선자 현충원 참배! 허태정 방명록에 남긴 말은?

허태정 대전시장을 비롯해 더불어민주당 6.3지방선거 당선자들이 5일 현충원을 참배했다. 허 당선인은 더불어민주당 당선인들과 함께 현충탑에 분향하고 호국영령들에 대한 넋을 기렸다. 허 당선인은 참배 후 방명록에 "민생을 되살리고 시민주권 시대를 열어 대전의 새로운 미래를 만들겠습니다."는 글을 남겼다. 이어 당선자들에게 전하는 메시지에서 "대전의 국회의원 7분, 5분의 구청장 그리고 시의회 구의회 민주당의 절대적인 다수당의 지위를 갖게 됐다. 강력한 추진력으로 대전의 변화, 또 시민주권 시대를 여는 시대를 맞이하고 있다. 무거운 책임..

400년 전 절절한 사부곡(思婦曲)…당진시 `안민학 애도문` 국가보물 승격 추진
400년 전 절절한 사부곡(思婦曲)…당진시 '안민학 애도문' 국가보물 승격 추진

당진시가 20대의 젊은 나이에 요절한 아내를 향한 남편의 애틋한 사랑이 담긴 충남도 유형문화재 제243호 '안민학 애도문 및 백자명기'를 국가 지정 문화유산(보물)으로 승격시키기 위한 절차에 나선다. 시는 6월 5일 충남도 문화유산 안민학 애도문의 국가지정(보물) 승격을 추진한다고 밝혔다. 2018년 도지정 문화유산으로 지정된 안민학 애도문은 안민학 선생이 부인을 여의고(1576년 5월 10일 병자년) 관에 넣은 부장품으로서, 한글로 쓰인 16세기 애도적 내용의 편지다. 애도문은 1978년 소유자가 14대 조모인 현풍 곽씨 묘를 충..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전 지방선거 당선자들, 한화에어로스페이스 조문 대전 지방선거 당선자들, 한화에어로스페이스 조문

  • 지방선거 끝…선거벽보 철거 지방선거 끝…선거벽보 철거

  • 분주한 개표소 분주한 개표소

  • 허태정 대전시장 후보 당선 ‘확실’ 허태정 대전시장 후보 당선 ‘확실’