광주 서구 김대중컨벤션센터에서 8일부터 10일까지 3일간 열린 국내 최대 신재생에너지 전문전시회 ‘SWEET 2021(Solar, Wind & Earth Energy Trade Fair 2021)’. 이번 행사 2일차에는 한국광기술원(KOPTI)의 주관으로 ‘인공지능(AI) 연계 에너지 기술 포럼’이 열렸다. ‘인공지능 중심도시’를 표방한 광주에서 마련된 자리인 만큼 이날 포럼에서는 AI가 결합된 미래 에너지 기술에 대한 심도 있는 강연이 펼쳐졌다.
한국광기술원 AI에너지연구센터 선임연구원의 김민국 박사는 ‘그린뉴딜 및 탄소중립을 위한 AI 에너지 장비 구축 및 활용’이라는 주제 발표를 펼쳤다. 그는 현재 한국광기술원에서 참여‧추진 중인 ‘인공지능 중심 산업융합 집적단지 조성 사업(2020~2024년)’에 대해 소개했다. 올해로 2차년도 사업을 수행하고 있는 한국광기술원은 광주시의 주력사업인 자동차‧에너지‧헬스케어 가운데 에너지 분야의 실증장비 구축과 운영‧관리를 맡고 있다.
김 박사는 “이 같은 장비를 활용해 지역 전략산업과 에너지자립도시를 연계한 AI 기반 에너지 실증 서비스를 지원하게 될 것”이라고 설명했다. 이 장비들은 ▲태양전지와 신재생에너지 발전‧운영 데이터를 기반으로 한 분산전원 운영‧분석 ▲사물인터넷(IoT) 센서 등을 활용한 건물 에너지자립화 모델 생성‧분석 ▲분산발전 고장 예측 알고리즘 개발 ▲에너지저장장치(ESS) 안전 운영 솔루션 개발 ▲시민참여형 수요반응 기술 개발 ▲에너지 프로슈머 솔루션 개발 등 다양한 서비스 지원에 활용될 전망이다. 한국광기술원은 1차년도인 지난해에 이미 에너지 분야 장비 14종을 도입했고, 오는 22년까지 총 26종을 구축할 계획이다.
향후 해당 구축 장비가 본격적으로 활용된다면 에너지 탐지‧분석을 비롯해 에너지 고장 진단, 에너지 거래 분석 등에 유용할 것으로 보인다. 한국광기술원에 따르면 구축 장비의 활용 분야는 크게 ▲에너지 운영 예측 시스템(똑똑한 에너지) ▲에너지 고장 진단 기반 안전관리 시스템(안전한 에너지) ▲자율 운영 건물에너지 연계 에너지 거래시스템(유용한 에너지) 등으로 나뉠 수 있다.
구체적으로 어떻게 AI 기술이 접목돼 서비스될 수 있을까. 손명우 한국광기술원 박사는 ‘스마트시티 구현을 위한 AI 기반 에너지 자율운영 서비스 실증지원’을 주제로 이에 대한 이야기를 풀어갔다. 손 박사는 "현재 AI 기반 제로에너지건물 에너지 운영 예측 서비스를 진행하고 있다"며 "추후 스마트그리드 운영 효율화를 위한 자율운영 서비스와 신재생에너지 발전 예측 운영 서비스에도 나설 계획"이라고 말했다.
향후 구축된 장비를 통해 확보한 전력 데이터를 토대로 에너지를 효율적으로 탐지하고 분석할 수 있는 서비스를 지원하겠다는 것. 그러나 그는 "아직까지는 정확한 데이터가 부족하기 때문에 인공지능 기반 예측 서비스도 많이 발전되지 못한 상황"이라며 "이를 위한 데이터가 많이 필요하다"고 강조했다.
또 손 박사는 "대규모 발전소와는 달리 민간이 운영하는 발전소는 안전관리 설비가 제대로 갖춰져 있지 않은 경우가 많다"며 "인공지능을 통해 더욱 안전하고 신속하게 고장을 진단할 수 있는 서비스를 지원할 계획"이라고 전했다.
우선 신재생에너지 시스템‧분산자원 에너지 시스템에서 전력 데이터를 확보하고 배터리‧반도체 분석 장치에서 배터리‧반도체의 상태 정보를 얻는다. 이처럼 수집된 데이터를 AI 기반 진단 시스템을 통해 분석하고 고장을 예측‧진단할 수 있다는 설명이다. 이후 예측‧진단한 고장 관련 정보는 다시 신재생‧분산자원 에너지 시스템과 배터리‧반도체 분석 장치로 전달돼 운영 시 활용될 수 있다.
손명우 박사는 '자율운영 건물에너지 연계 에너지 거래 시스템'도 소개했다. 해당 시스템은 개인 발전소에서 생산된 전기가 남을 경우 다른 사람이 이용할 수 있도록 개인 간의 거래를 지원한다. 즉 프로슈머(생산에 참여하는 소비자)의 에너지 거래가 가능해지는 것이다. 프로슈머 기반 에너지 커뮤니티에서 각종 전력 관련 데이터를 에너지 거래 분석 장비로 전달해 수집된 데이터를 활용함으로써 신재생에너지로 생산된 전력을 효율적으로 운영하고, 더 나아가 에너지 자립화를 실현하는 데 기여할 수 있게 된다.
광주형 AI-그린뉴딜 사업에 본격적으로 나선 광주시. 광주시는 2030년까지 기업이 사용하는 전력을 친환경 신재생에너지로 충당하는 ‘2030 기업 RE100’을 달성하고 온실가스 배출량을 45% 감축하겠다는 구상을 내놨다. 또 2035년까지 광주가 사용하는 모든 전력을 신재생에너지로 충당하는 ‘2035 광주 RE100’ 달성하겠다고 한다. 그리고 최종적으로 오는 2045년까지 외부로부터 전력을 공급받지 않는 '탄소중립 에너지자립도시'를 실현하겠다는 포부다.
지난해 7월 광주시는 ‘광주형 AI-그린뉴딜’의 목표를 제시하면서 전력부문을 100% 신재생 에너지로 전환하는 1차 로드맵을 발표했다. 이어 8월 2차 발표에서는 이미 발표한 전력부문을 포함해 광주형 AI-그린뉴딜의 전체 로드맵으로 3대 전략과 8대 핵심과제를 제시하면서 그린뉴딜 선도도시로 발돋움하기 위한 노력을 기울여오고 있다.
2021 인공지능 연계 에너지 기술 포럼. (영상=한국광기술원 유튜브 채널).
AI타임스 윤영주 기자 yyj0511@aitimes.com
