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. [아침을 여는 명언 캘리] 2026년 7월17일 금요일
  2. [박헌오의 시조 풍경-24] 소금의 꿈
  3. [세상읽기]뫼비우스의 띠에 갇힌 한국축구
  4. 천안시 성거읍 기관단체협의회, 정기회의 개최…지역 현안 논의
  5. 대전 구봉터널 또 연쇄 추돌사고… 8명 경상·도로 전면 통제
  1. 장종태 "당원 중심 원팀 개혁"… 민주당 대전시당위원장 출사표
  2. 고용노동부 천안지청, 아산국가산업단지 폭염 대비 민·관 합동 캠페인 실시
  3. (사)충남 강하게 공부하는 기업인 협회, 천안지역 취약계층 위해 선풍기 20대 기탁
  4. 순천향대천안병원, 우크라이나 국립심혈관센터 의료진 연수 교육 실시
  5. [날씨] 16일 오후 장맛비 시작… 충청권 최대 60㎜

헤드라인 뉴스


아산시, 36년 묶인 온양상수원 보호구역 해제 `본격화`

아산시, 36년 묶인 온양상수원 보호구역 해제 '본격화'

아산시가 1990년 지정된 이후 36년 동안 유지되어 온 온양 상수원 보호구역을 해제하기 위한 본격적인 행정 절차에 들어갔다. 17일 시에 따르면, 이달 16일부터 29일까지 장존동 일원에 위치한 상수원보호구역(총 면적 55만 2358㎡)의 해제를 위한 주민 공람 공고를 진행한다. 앞서 시는 보호구역 해제의 핵심 선결 과제였던 온양천 취수원의 생활용수를 공업용수로 전환하는 사업을 추진해 왔으며, 지난 4월 전기시설 구축을 비롯한 관련 기반 공사를 모두 마무리했다. 이번 규제 완화로 그간 발전이 정체됐던 장존동과 좌부동 일대의 개발..

`BRT·CTX` 세종 광역교통 미래는?…5기 시의회 첫 업무보고
'BRT·CTX' 세종 광역교통 미래는?…5기 시의회 첫 업무보고

바로타(BRT·간선급행버스체계)와 충청권 광역급행철도(CTX) 등 세종 광역교통망의 중심축이 될 인프라들이 하나둘 행정절차를 넘어서며 궤도에 진입하고 있다. 행정수도와 충청권 각지를 연계한 교통망 구축에 지역사회의 기대감도 상당한데, 현재로선 일부 사업의 재정 문제 해결이 관건으로 꼽힌다. 세종시의회 도시환경위원회는 16일 5기 원 구성 이후 첫 회의를 열고 교통국에 대한 상반기 추진 실적과 하반기 추진계획 보고를 진행했다. 이 자리에서 이순열 위원장(도담동·더불어민주당)은 현재 추진 중인 광역BRT 사업의 잔액과 계획 등에 대해..

`대통령 세종 집무실` 설계 지연… 2029년 문 열 수 있나
'대통령 세종 집무실' 설계 지연… 2029년 문 열 수 있나

'대통령 세종 집무실' 설계가 두 달 남짓 지연되면서, 2029년 8월 정상 개관 여부에 관심을 모으고 있다. 수도 서울의 상징인 청와대가 완공된 1991년 이후 38년 만에 행정수도 세종에 문을 연다는 의미는 남다르기 때문이다. 국가균형성장과 수도권 과밀 해소란 시대적 과제를 실현하는 한편, 지방분권의 새 장을 마련한다는 뜻에서도 정상 건립은 중요하다. 강주엽 행복청장은 지난 16일 대통령 업무보고를 통해 "현재 설계 과정이 두 달 남짓 지연됐다. 대통령 세종 집무실 건립이 지연되지 않는다고 단정해 말씀드릴 순 없다"라며 "속도가..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 실종된 태극기 실종된 태극기

  • ‘제헌절에 대해 공부해요’ ‘제헌절에 대해 공부해요’

  • 나에게 맞는 대학은? 나에게 맞는 대학은?

  • 초복 앞두고 북적이는 삼계탕집 초복 앞두고 북적이는 삼계탕집