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. 'KTX 세종선·CTX 연장' 충청권 합의로 새 국면
  2. 진주 M2 페스티벌 7일 개막
  3. 천안시, 원성커뮤니티센터 건축설계 최종보고회 개최
  4. 장기수 천안시장, 복지현장서 폭염 대비 안전점검
  5. 천안시, 민선 9기 출범 맞춰 안전·보건경영방침 개정
  1. 與 당권주자, 지역 현안 실종된 순회경선에 비판 고조
  2. 남서울대, 롯데마트 성정점서 탄소중립 조형물 전시회 성료
  3. [한화에어로참사] 지휘체계로 수사 확대… 임직원 3명 추가 입건
  4. 천안시청공무원노동조합, 이색 청렴 캠페인 전개
  5. 천안시, 'K-컬처박람회' 앞두고 선제적 방역소독 총력

헤드라인 뉴스


폭염보다 더 힘든 희망고문…대전 쪽방촌 개발사업 또 표류하나

폭염보다 더 힘든 희망고문…대전 쪽방촌 개발사업 또 표류하나

연일 체감온도 33도 이상 불볕더위에 대전에서 폭염특보가 발효 중인 가운데, 정동 쪽방 주민들은 폭염보다 더 힘든 희망고문에 시달리고 있다. 주거 취약계층 지원과 역세권 정비를 위한 이곳 쪽방촌 공공개발 사업이 지난해 9월 2년 반 만에 기본조사가 재개돼 기대감을 모았으나 최근 완공 시점이 2032년으로 변경된 데다 여전히 토지건물주 이견에 벽을 넘지 못해서다. <중도일보 2025년 1월 14·20·21·23일 자, 7월 9·10일 자, 8월 6일 자 1면 보도 등> 사업시행자인 한국토지주택공사(LH)는 올 연말까지 기본조사를 마친..

서남부터미널 폐업 초읽기… 조속한 교통대책 마련 필요
서남부터미널 폐업 초읽기… 조속한 교통대책 마련 필요

대전 서남부터미널 운영업체의 '경영 악화'로 터미널 폐업이 사실상 불가피해지면서 지자체의 조속한 폐업 결정과 교통대책 마련이 요구된다. 최근 단 하나 남아있던 금남고속마저 '이용객 감소'를 이유로 유성복합터미널로 기점 변경을 신청, 충남도가 본격적인 검토에 들어가면서 사실상 폐업 초읽기에 들어갔기 때문이다. 운송업계에선 폐업을 늦추는 것보단, 조속한 이동권 확보 방안 마련이 우선돼야 한다고 강조한다. 2일 운송업계 등에 따르면, 최근 금남고속은 충남도에 기점 변경을 신청했다. 금남고속은 도시철도 2호선 트램 공사로 서남부터미널 진입..

금융당국, 단일종목 레버리지 상품 겨냥 `긴급조치권` 카드 꺼냈다
금융당국, 단일종목 레버리지 상품 겨냥 '긴급조치권' 카드 꺼냈다

금융당국이 증시를 뒤흔드는 주범으로 지목된 단일종목 레버리지 상품을 겨냥해 긴급조치권이라는 강도 높은 카드를 꺼내 들었다. 기본예탁금 상향 등을 골자로 하는 보완책에 이어 발표된 추가 대책 일환으로, 글로벌 반도체 종목 쏠림 현상에 레버리지 상품까지 겹쳐 극도로 높아진 시장 변동성을 관리한다는 차원이다. 2일 금융당국에 따르면 금융위원회는 긴급한 상황에서 시장 안정화 조치를 취할 법적 근거를 마련하기 위해 금융감독원과 함께 자본시장법 개정안을 마련한다. 최근 홍콩의 가변 레버리지 배율 사례를 참조했다. 홍콩 증권선물위원회(SFC)는..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 민주당 당대표·최고위원 충청서 순회경선 시작 민주당 당대표·최고위원 충청서 순회경선 시작

  • 북적이는 계곡과 한산한 도심 북적이는 계곡과 한산한 도심

  • 장종태 의원 민주당 대전시당위원장 선출 장종태 의원 민주당 대전시당위원장 선출

  • 과태료 부과 무시한 채 불법광고물 부착 과태료 부과 무시한 채 불법광고물 부착