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. 천안 쌍용동 아파트서 층간소음 문제로 살인사건 발생
  2. 교실 CCTV 설치 근거 생길까… 법사위 심의 앞두고 교원단체 반발
  3. '대량 실직 위기'…KB국민카드 대전 신용상담센터 노동자 150여 명 불안 확산
  4. 어깨·허리 부상 잦은 소방공무원에게 물리치료사협회 '도움손'
  5. "역대 최대 1조 2천억 확보" 김해시, 미래 성장동력·안전망 구축 탄력
  1. 대전교육청 공무직 4일 총파업… 94개 학교 급식 차질
  2. 동구 정다운어르신복지관, 2025년 '정담은 김장나눔'
  3. 4일 밤사이 세종·충남 1~5㎝ 적설 예고
  4. 대덕구노인종합복지관, 김장김치 나눔 행사
  5. [2026학년도 수능 채점] 입시 전문가들이 말하는 정시 전략

헤드라인 뉴스


대전·충남 행정통합 탄력받나… 李대통령 "모범적 통합" 언급

대전·충남 행정통합 탄력받나… 李대통령 "모범적 통합" 언급

대전·충남 행정통합 추진이 탄력을 받을 전망이다. 이재명 대통령이 대전·충남 행정통합에 대해 긍정적으로 언급하면서다. 김태흠 충남지사와 이장우 대전시장은 이 대통령의 긍정적 반응에 대해 환영의 뜻을 밝히며 행정통합 법안 처리에 적극적으로 나서줄 것을 요청했다. 이 대통령은 5일 충남 천안 한국기술교육대학교에서 '첨단산업의 심장, 충남의 미래를 설계하다'라는 주제로 열린 타운홀미팅에서 '5극 3특' 체제를 거론하며 "지역 연합이 나름대로 조금씩 진척되는 것 같다"면서도 "협의하고 협조하는 수준이 아니라 대규모로 통합하는 게 좋다고 생..

충남도, 당진에 2조 원 규모 `AI데이터센터` 유치
충남도, 당진에 2조 원 규모 'AI데이터센터' 유치

충남도가 2조 원 규모 AI데이터센터를 유치했다. 김태흠 지사는 4일 도청 대회의실에서 오성환 당진시장, 안병철 지엔씨에너지 대표이사, 정영훈 디씨코리아 대표이사와 당진 AI데이터센터 건립을 위한 투자협약을 체결했다. 협약에 따르면, 지엔씨에너지는 당진 석문국가산업단지 내 3만 3673㎡(1만 평) 부지에 건축연면적 7만 2885㎡ 규모로 AI데이터센터를 건립한다. 이를 위해 지엔씨에너지는 디씨코리아 등과 특수목적법인(SPC)을 구성하고, 2031년까지 2조 원을 투자하기로 했다. 지엔씨에너지는 이와 함께 200여 명의 신규 고용..

11월 전국 민간아파트 평당 분양가 2797만 원 달해
11월 전국 민간아파트 평당 분양가 2797만 원 달해

전국 민간아파트 ㎡당 평균 분양가가 사상 처음으로 800만원을 넘어섰다. 평당(3.3㎡) 분양가로 환산하면 2797만 원에 달했다. 5일 리얼하우스가 청약홈 자료를 분석한 결과, 11월 전국 민간아파트 ㎡당 평균 분양가격은 827만 원이다. 관련 통계를 작성한 이후 최고치로 1년 새 6.85% 올랐다. 전국 ㎡ 당 분양가는 지난 2021년 530만 원에서 2023년 660만 원으로 오른 데 이어 2024년에는 750만 원까지 치솟았다. 올해 들어 상승 흐름은 더 빨라져 9월 778만 원, 10월 798만 원, 11월 827만 원으로..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘충남의 마음을 듣다’ 참석한 이재명 대통령 ‘충남의 마음을 듣다’ 참석한 이재명 대통령

  • 2026학년도 수능 성적표 배부…지원 가능한 대학은? 2026학년도 수능 성적표 배부…지원 가능한 대학은?

  • ‘추울 땐 족욕이 딱’ ‘추울 땐 족욕이 딱’

  • 12·3 비상계엄 1년…‘내란세력들을 외환죄로 처벌하라’ 12·3 비상계엄 1년…‘내란세력들을 외환죄로 처벌하라’