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. 세종 9개 파크골프클럽 '화합의 샷'
  2. [날씨] 광복절 연휴 첫날 충청권 흐리고 비…오후부터 곳곳 소나기
  3. '금융위·개보위' 때늦은 세종 이전설… 행정수도 남은 퍼즐은
  4. '한글 비문'에 담긴 광복의 기쁨… 대전 속 잊힌 독립 유산을 아시나요?(영상있음)
  5. 대전시가족센터·대전오페라단 업무협약
  1. 천안시, 제81주년 광복절 맞아 독립운동 자료·사진 전시회 개최
  2. 대전사랑메세나·동안미소한의원, 아이들의 건강한 성장 위한 의료품 지원
  3. 천안중앙도서관, 시민과 함께하는 '우리동네 그림책 만들기' 운영
  4. 과천 경마공원 부분 개발… 시민과 노동계 강력 반발
  5. 사회복지법인 대전가톨릭사회복지회 대전 동구행복한어르신복지관 업무협약

헤드라인 뉴스


가계부채 총량 증가 3%로 확대... 단순계산 시 주담대 7조넘게 여력생길 듯

가계부채 총량 증가 3%로 확대... 단순계산 시 주담대 7조넘게 여력생길 듯

금융당국이 가계부채 총량 증가율 목표치를 3%로 확대하면서 꽁꽁 얼어붙던 주요 시중은행 주택담보대출 한도가 늘어날 것으로 보인다. 각 은행들의 총량 목표치를 같은 비율로 확대하고, 이를 추가 주택담보대출에 활용한다고 가정하면, 7조 5000억원 가량의 추가 한도가 확보될 수 있을 것으로 전망되기 때문이다. 16일 금융권 등에 따르면 5대 은행인 KB국민·신한·하나·우리·NH농협은행의 13일 기준 가계대출 잔액(정책성 대출 제외)은 650조 7747억원으로, 2025년 말 644조 9700억원보다 5조 8047억원 늘어난 것으로 집계..

불법구금·물고문 통한 자백… 44년 만에 국가보안법 재심 무죄
불법구금·물고문 통한 자백… 44년 만에 국가보안법 재심 무죄

1980년대 국가보안법과 반공법 위반 등으로 유죄 판결을 받은 피고인이 44년 만에 열린 재심에서 최근 무죄를 선고받았다. 16일 법조계 등에 따르면 대전지법 제11형사부는 올해 7월 30일 국가보안법·반공법·계엄법 위반 등의 혐의로 기소됐던 A 씨의 재심에서 국가보안법과 반공법, 계엄법 위반 혐의에 각각 무죄를 선고했다. 집회 및 시위에 관한 법률 위반 혐의는 면소 판결했다. (사건번호 2025재고합6) A 씨는 1982년 당시 국가보안법과 반공법, 계엄법, 집시법 위반 혐의로 기소돼 같은 해 10월 대전지법에서 모든 혐의가 유죄..

대전시 노후계획도시 정비 주민 상담 지원…20일 2차 컨설팅
대전시 노후계획도시 정비 주민 상담 지원…20일 2차 컨설팅

대전시가 노후계획도시 정비사업에 대한 주민 이해도를 높이고 상담을 지원하기 위해 현장 컨설팅을 진행 중이다. 16일 시에 따르면, 오는 8월 20일 오후 1시 30분 둔산2동 행정복지센터 2층 회의실에서 '2026년 제3회 미래도시지원센터 컨설팅' 2차 행사를 진행한다. 노후계획도시의 체계적인 정비를 위해 통합·상담서비스를 제공하고 주민-지자체-지원기구(LH,한국부동산원)-국토부 간 소통 창구를 마련하기 위해서다. 컨설팅에선 주민대표단 구성·운영 등 법 개정 사항과 추정분담금 산정 방식 등을 설명하고, 주민 질의에 대한 현장 상담을..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 막바지 피서객 몰린 계룡산 계곡 막바지 피서객 몰린 계룡산 계곡

  • 백중사리 기간에 침수된 보령시 오천항 일대 백중사리 기간에 침수된 보령시 오천항 일대

  • ‘자동차 불법 튜닝 안됩니다’ ‘자동차 불법 튜닝 안됩니다’

  • 대전시-더불어민주당 대전시당 당정협의회 대전시-더불어민주당 대전시당 당정협의회