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. 2026 자전거 타고 '행정수도 퍼즐' 완성 투어… 경품이 내 품에
  2. 한국자유총연맹 대전시지부와 봉사위원단, 사랑의 연탄 봉사
  3. 충청권 부동산 시장 뚜렷한 온도차… 혼조세 이어져
  4. 도심 속 작은 쉼표, 행복농장 도시민 텃밭 개장
  5. [한성일이 만난 사람]풀꽃시인 나태주 시인
  1. 천안법원, 게임 핵 프로그램 배포한 20대 남성 징역형
  2. 천안법원, 병무청 지시 이행하지 않은 20대 남성 징역형
  3. 장철민, '어르신 든든 10대 약속'… "세번째 임플란트 전액 지원"
  4. [인터뷰]<시조로 읽는 목민심서> 쓴 김상홍 단국대 명예교수((단국대 부총장)
  5. 천안시, 정신재활시설에 웨어러블 로봇 활용...신체 활동 프로그램 운영

헤드라인 뉴스


[지선 D-50] 안정론 VS 견제론 與野 금강벨트 명운 건 혈투

[지선 D-50] 안정론 VS 견제론 與野 금강벨트 명운 건 혈투

6·3 지방선거가 14일로 50일 앞으로 다가온 가운데 여야가 최대격전지 금강벨트에서 명운을 건 건곤일척 싸움을 예고하고 있다. 더불어민주당의 국정안정론과 국민의힘의 정권견제론이 정면으로 충돌하는 이번 선거에선 단연 전국 민심 바로미터 충청권의 여야 성적표에 촉각이 모이고 있다. 이런 가운데 4년 전 금강벨트 압승을 재현하려는 국민의힘과 당시 참패를 설욕하려는 더불어민주당이 속속 대진표를 확정하면서 전투화 끈을 조여 매고 있다. 정치권에 따르면 21대 대선 1년 만에 치러지는 6·3 지선은 이재명 정부 집권 2년 차 정국 향방을 가..

[3차 석유최고가격 동결] 대전 주유소들 2000원대 사수 `안간힘`
[3차 석유최고가격 동결] 대전 주유소들 2000원대 사수 '안간힘'

대전지역 주유소들이 3차 석유 최고가격 동결 발표 이후 평소와 같은 차분한 모습을 보이고 있다. 업계에서는 심리적 저항선인 리터당 2000원을 넘기지 않기 위해 안간힘을 쓰는 모양새다. 12일 한국석유공사의 유가정보시스템 오피넷에 따르면 3차 최고가격제 발표 이후 사흘 사이 대전지역 휘발유는 리터당 7.20원, 경유는 7.95원 오른 것으로 집계됐다. 이날 오전 10시 기준 대전 휘발유 평균 가격은 리터당 1987.54원, 경유는 1978.19원으로 집계됐다. 같은 기간 세종의 휘발유 가격은 19.03원, 경유는 16.47원 올랐고..

배달용기·뚜껑 등 가격 고가 지속에 대전 자영업자 `한숨` 지속
배달용기·뚜껑 등 가격 고가 지속에 대전 자영업자 '한숨' 지속

대전 소상공인들이 중동 전쟁 여파로 배달용기와 뚜껑, 비닐봉지, 일회용 수저, 종이컵 등 가격 인상에 시름 하고 있다. 미국과 이란이 임시 휴전에 들어갔지만, 여전히 관련 품목에 대한 가격은 높게 책정되고 있는 것인데, 부수적 비용이 아닌 핵심 고정비용이라는 점에서 부담이 갈수록 커지고 있다. 12일 지역 소상공인 등에 따르면 포장재와 부자재 등의 가격이 전보다 급격히 인상되며 전체적인 마진율이 하락하고 있다. 포장재 핵심 원료인 나프타 가격이 상승하면서 이와 관련된 상품이 전체적인 인상으로 이어지고 있다. 배달이 매출의 절반 이상..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전한화생명볼파크는 오늘도 매진 대전한화생명볼파크는 오늘도 매진

  • 벚꽃 만개한 보령 주산 벚꽃길 ‘장관’ 벚꽃 만개한 보령 주산 벚꽃길 ‘장관’

  • 도심 속 작은 쉼표, 행복농장 도시민 텃밭 개장 도심 속 작은 쉼표, 행복농장 도시민 텃밭 개장

  • 3차 석유 최고가격제 시행…2차 수준으로 동결 3차 석유 최고가격제 시행…2차 수준으로 동결