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. 먹방 유튜버 쯔양, 피고소인 신분 대전둔산서 출석
  2. 오석진 대전교육감 예비후보 "교육은 학생 위한 것… 단일화 땐 합리적·공정하게"
  3. 차기 충남대병원장에 3명 입후보…이사회 12일 심사 후 교육부에 추천
  4. '한국자유총연맹' 쇄신과 독립의 길...김상욱 총재가 이끈다
  5. [사설] 석유화학 위기, 대산 단지 파급 살펴야
  1. 갈고 닦은 실력 뽐내는 세계 미용인
  2. [사설] 지방분권·행정수도 개헌도 지금이 적기다
  3. 학습 평가, 수강과목 추천도 'AI'로…대학가 인공지능 플랫폼 도입
  4. 원자력연 방사성의약품 캐리엠아이비지, 이제 진단용 고용량도 건강보험 적용
  5. 충남대병원 대전지역암센터, 암예방의 날 맞아 워킹스루 캠페인

헤드라인 뉴스


`대전, 특수영상 산업 허브로’ 융복합 특수영상 콘텐츠 클러스터 첫삽

'대전, 특수영상 산업 허브로’ 융복합 특수영상 콘텐츠 클러스터 첫삽

대전이 특수영상 거점도시로 도약하기 위한 첫걸음을 내디뎠다. 융복합 특수영상콘텐츠클러스터 기공식이 11일 오후 2시 대전시 유성구 도룡동에서 개최됐다. 대전 융복합 특수영상 클러스터는 총 1690억 원(국비 772억 원, 시비 918억 원)이 투입되며 지하 1층 지상 8층, 3만 3528㎡ 면적에 스튜디오 5개 실과 특수영상 기업 입주 공간 80개 실, 교육시설과 전시체험공간이 들어설 예정이며 완공은 2028년 10월, 개관은 2029년 상반기를 목표로 하고 있다 이날 기공식에는 이장우 대전시장을 비롯해 조원휘 대전시의장, 임성환..

꿈돌이 호두과자, 대전역 판매 개시… 브랜드 인지도 상승과 매출 확대 기대
꿈돌이 호두과자, 대전역 판매 개시… 브랜드 인지도 상승과 매출 확대 기대

'꿈돌이 호두과자'가 대전역에서 본격 판매된다. 11일 대전시에 따르면 '꿈돌이 호두과자'는 대전역 2층 '꿈돌이와 대전여행'에서 판매를 시작한다. 이번 대전역 대합실 입점은 KTX 및 일반열차 이용객이 집중되는 핵심 동선에 판매 거점을 확보했다는 점에서 의미가 크다. 특히 출장·여행객 등 외지 방문객이 가장 많이 오가는 공간에서 '대전 방문 기념 먹거리'로 자연스럽게 노출되어 브랜드 인지도 상승과 매출 확대가 기대된다. 시는 3월 중 꿈돌이 호두과자와 대전시티투어 체험 프로그램을 연계해 관광·체험·소비를 결합한 마케팅으로 확장할..

정부 `국가채용센터` 2030년 세종시 누리동 노크
정부 '국가채용센터' 2030년 세종시 누리동 노크

공직자 인재 선발의 허브 '국가채용센터'가 2030년 세종시 완성기에 맞춰 누리동(6-1생활권) 입지를 노크하고 있다. 국가채용센터는 여러 장소에 분산된 시험 출제와 채점, 면접, 역량평가, 개방형 직위 선발 등 공무원 채용 전 과정을 통합 운영하게 될 인사혁신처의 핵심 업무시설이다. 인사혁신처는 지난 2016년 세종시 이전을 거쳐 현재 나성동 정부세종2청사에 자리잡고 있다. 행정중심복합도시건설청(이하 행복청, 청장 강주엽)은 11일 '국가채용센터 건립 사업'의 정부 예비타당성 조사 면제 소식을 전해왔다. 지난 10일 기획예산처 재..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘저희 동아리가 만든 자동차랍니다’ ‘저희 동아리가 만든 자동차랍니다’

  • 개학기 등하굣길 ‘안전하게’ 개학기 등하굣길 ‘안전하게’

  • 대전 도심 곳곳 봄맞이 꽃단장 대전 도심 곳곳 봄맞이 꽃단장

  • 갈고 닦은 실력 뽐내는 세계 미용인 갈고 닦은 실력 뽐내는 세계 미용인