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. "행정수도 완성 우리가"… 세종시장 與 '탈환' vs 野 '수성'
  2. 천안법원, 영업신고 않고 붕어빵 판매한 60대 여성 벌금형
  3. 나사렛대, 방학에도 '책 읽는 캠퍼스'…독서인증제 장학금·인증서 수여
  4. '4년제 대학 취업률 1위' 한기대, 2025학년도 학위수여식 개최
  5. 천안시, '지속가능한 도시' 박차…지속가능발전협 제23차 총회
  1. 천안청수도서관, '천천히 쓰는 시간, 필사' 운영
  2. 아산시, 온양온천시장 복합지원센터 1층 상가 관리 위탁 행정절차 준비 완료
  3. 천안시농업기술센터, 농뜨레 목요장터 참여 아파트 모집
  4. 천안법원, 모의총포 제작 및 판매 혐의 20대 남성 집행유예
  5. 천안성거도서관, 12월까지 '월간 그림책' 운영

헤드라인 뉴스


[지선 D-100] 충청 명운 달린 6·3 지방선거… 100일간 열전 돌입

[지선 D-100] 충청 명운 달린 6·3 지방선거… 100일간 열전 돌입

충청의 명운이 달린 6·3 지방선거가 23일부터 100일간의 열전에 돌입한다. 이번 지선은 이재명 정부 출범 후 치러지는 첫 전국 단위 선거로서, 향후 국정 방향과 정치 지형을 결정할 중대 변곡점이 될 전망이다. 특히 전통적 스윙보터 지역인 충청으로선 대전·충남 행정통합이라는 메가톤급 이슈를 타고 여야 최대격전지로 부상하며 '금강벨트'에 관심이 집중되고 있다. 6월 3일 열리는 제9회 전국동시지방선거가 23일로 100일 앞으로 다가왔다. 이번 지선은 2025년 6월 이재명 정부 출범 후 처음 치르는 전국 단위 선거다. 자연히 이재명..

6·3 지선 판세 뒤흔들 대전충남 행정통합 슈퍼위크 열린다
6·3 지선 판세 뒤흔들 대전충남 행정통합 슈퍼위크 열린다

충청권 명운과 6·3 지방선거 판세를 뒤흔들 대전 충남 행정통합 관련한 슈퍼위크가 열린다. 집권여당 더불어민주당이 24일 국회 본회의를 열고 대전충남 통합법 등을 처리를 예고한 가운데 제1야당 국민의힘은 합법적 의사진행 방해수단인 필리버스터(무제한토론)로 총력저지를 벼르고 있다. 충청 여야는 통합법 처리를 앞두고 국회에서 각각 맞불 집회를 여는 등 찬반 여론전에 기름을 붓고 있다. 민주당은 24일께부터 본회의를 열어 민생과 개혁 입법을 동시에 추진하겠다는 방침이다. 최우선 법안은 대전 충남 등 행정통합특별법이다. 6·3 지방선거에서..

[지선 D-100]  `대권주자` 대전충남 통합시장 與野 혈전 전운
[지선 D-100] '대권주자' 대전충남 통합시장 與野 혈전 전운

충청권 명운을 가를 6·3 지방선거가 23일로 100일 앞으로 다가온 가운데 행정통합 가능성이 큰 대전충남 통합시장 선거에 정치권의 안테나가 모이고 있다. 대전충남 통합 시장은 소위 '정치적 영토' 확장에 따라 차기 대권 주자 도약 관측 속 초대 단체장을 차지하려는 여야가 사활을 건 총력전을 예고하고 있다. 탈환해야 할 집권여당 더불어민주당은 현역 의원과 전현직 단체장의 '벌떼 출격' 기류 속 강훈식 대통령 비서실장 출마 여부가 관건이다. 제1야당 국민의힘은 각각 재선 도전이 유력한 이장우 대전시장과 김태흠 충남지사의 현역 프리미엄..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 101일 앞으로 다가온 지방선거 101일 앞으로 다가온 지방선거

  • 설 연휴가 남긴 ‘쓰레기 산’ 설 연휴가 남긴 ‘쓰레기 산’

  • 제9회 지방선거 기초자치단체장 및 광역·기초의원 예비후보 등록 제9회 지방선거 기초자치단체장 및 광역·기초의원 예비후보 등록

  • 윤 전 대통령 1심 선고에 쏠린 눈 윤 전 대통령 1심 선고에 쏠린 눈