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. 경기 광주시 탄벌동, 새해 특화사업 추진
  2. 2026 세종시장 적합도 초반 판세...'엎치락뒤치락' 혼조세
  3. 상명대, 한아의료재단 문치과병원과 지역 발전을 위한 교류 협력 협약 체결
  4. 계룡건설, 캄보디아 다운트리댐 사업 7년 만에 준공
  5. 윤석열 전 대통령 구형에 쏠린 눈
  1. 초융합 AI시대, X경영 CEO가 세상을 바꾼다.
  2. 붓끝으로 여는 새로운 비상
  3. 日 수학여행단, 다시 찾은 세종…"학생 교류로 관광 활성화까지"
  4. 사랑의열매에 원아들 성금 기탁한 서구청 직장어린이집
  5. 대덕구노인종합복지관,' 2026년 동계 사회복지현장실습'

헤드라인 뉴스


파손 `볼라드` 방치 되풀이...신도시 세종서도 위험 노출

파손 '볼라드' 방치 되풀이...신도시 세종서도 위험 노출

교통안전을 위해 설치한 '볼라드'가 관리 소홀로 보행 안전을 위협하거나 도시 미관을 저해하는 요소로 전락하고 있다. 이 같은 지적은 한두 해 일은 아니다. 신도시인 세종시에서도 기존 도시의 문제가 반복되고 있다. 도심 곳곳에 설치된 차량 진입 억제용 말뚝 '볼라드'가 관리 소홀로 파손된 채 방치되면서, 어린이와 노약자 등 교통 약자들의 안전을 되레 위협하고 있다. 외부 충격 완화 덮개가 사라지고 녹슨 철제 기둥만 앙상하게 남은 채, 파손된 부위의 날카로운 금속관이 그대로 노출된 사례가 대표적이다. 혹여나 시야가 낮은 어린 아이들이..

대전 회식 핫플레이스 `중리전통시장` 상권... 최대 소비자는 40대
대전 회식 핫플레이스 '중리전통시장' 상권... 최대 소비자는 40대

대전 자영업을 준비하는 이들 사이에서 회식 상권은 '노다지'로 불린다. 직장인을 주요 고객층으로 삼는 만큼 상권에 진입하기 전 대상 고객은 몇 명인지, 인근 업종은 어떨지에 대한 정확한 데이터가 뒷받침돼야 한다. 레드오션인 자영업 생태계에서 살아남을 수 있는 방법이다. 이에 소상공인시장진흥공단의 빅데이터 플랫폼 '소상공인 365'를 통해 대전 주요 회식 상권을 분석했다. 7일 소상공인365에 따르면 해당 빅데이터가 선정한 대전 회식 상권 중 핫플레이스는 대덕구 '중리전통시장' 인근이다. 회식 핫플레이스 상권이란 30~50대 직장인의..

민주당 ‘시.도당 위원장 지방선거 공천 기구 참여 금지 방침’
민주당 ‘시.도당 위원장 지방선거 공천 기구 참여 금지 방침’

더불어민주당이 올해 6월 3일 지방선거 후보를 심사하고 확정하는 공천 관련 기구에 시·도당 위원장의 참여를 전면 금지한다. 후보와 이해관계가 있는 인사 역시 마찬가지며, 지역위원장도 필수 인원만 참여할 수 있고 공천과정은 투명하게 공개하도록 했다. 조승래 당 사무총장은 8일 지방선거 기획단 회의 후 브리핑을 통해 이런 내용을 담은 ‘시도당 공천관리위원회 구성 지침과 공천 투명성 제고 방안’을 마련했다고 밝혔다. 최근 논란이 거센 김병기·강선우 의원의 지방선거 공천헌금 수수 의혹에 따른 조치라 할 수 있다. 우선 시·도당 위원장의 공..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 윤석열 전 대통령 구형에 쏠린 눈 윤석열 전 대통령 구형에 쏠린 눈

  • 천연기념물 원앙 무리 대전 유등천에서 겨울나기 천연기념물 원앙 무리 대전 유등천에서 겨울나기

  • 민주당 대전시당 ‘대전·충남통합 특위’ 출범 민주당 대전시당 ‘대전·충남통합 특위’ 출범

  • 방학 맞아 여권 신청 증가 방학 맞아 여권 신청 증가