▲ ETRI 연구진이 실시간으로 분산에너지자원을 모니터링하고 있다.(사진제공=ETRI)     © 한국에너지절약신문

국내 연구진이 인공지능(AI)과 블록체인 기술을 더해 태양광 발전 인프라와 관련된 전 주기 기술을 개발했다. 이로써 태양광 산업 생태계를 활성화해 신재생에너지로의 전환을 가속시킬 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 블록체인 연계 전력중개 플랫폼, 분산에너지자원 원격 실시간 모니터링, 빅데이터 및 AI 기반 태양광 유지관리 플랫폼 기술을 개발했다고 밝혔다.

과거 단순히 태양광 발전현황 및 모니터링에만 초점을 두지 않고 연구진은 발전예측에서 판매, 안정화까지 전 과정을 엮어 마치 에너지 지휘자(Maestro)처럼 만들었다.

‘에너지 마에스트로’기술이란 이처럼 에너지자원 통합 및 예측 기술, 시장연계 기술 등을 한데 모은 플랫폼 기술이다. 연구진은 본 기술을 기반으로 기업들과 함께 에너지 신산업 인프라를 만들어갈 계획이라고 밝혔다.

ETRI 연구진이 개발한 기술은 ▲블록체인 연계 전력중개 플랫폼 ▲분산에너지자원 원격 실시간 모니터링 ▲빅데이터 및 AI 기반 태양광 유지관리 플랫폼 기술 등이다.

먼저, 블록체인 연계 전력중개 플랫폼 기술은 전력거래소(KPX)에 개설된 전력중개 시장 내 거래의 투명성과 신뢰성을 높이기 위한 기술이다.

블록체인 기술을 기반으로 인증 관리 시스템에 등록된 자만 블록체인 네트워크에 참여할 수 있다. 사용자의 권한과 허가 여부 등을 꼼꼼히 검증해 전력중개 거래의 보안 문제를 해결, 비즈니스 진입 장벽을 낮췄다.

ETRI 연구진은 중개사업자가 소규모 전력을 모아 집합자원 단위로 거래할 수 있게 운영시스템을 개발했다. 전력중개 시장 참여자 인증 및 접근을 제어하고 에너지 발전량 데이터, 전력중개 계약 및 정산 정보의 위·변조 방지를 지원해 중개 플랫폼의 보안성이 강화됐다.

분산에너지자원 원격 실시간 모니터링 기술은 전력중개 및 태양광 발전 사업자가 여러 지역에 분산된 전력을 모아 집합자원 단위로 관리 및 거래토록 데이터를 관측, 제어 관리하는 기술이다.

태양광 발전을 통해 수집된 에너지 정보는 수십 종에 이르나 연구진이 표준화된 상태로 관리하게 설계해 사용자 간 거래의 편의성을 확보했다.

예컨대, 소규모 발전 사업주가 충남, 경북, 전남 곳곳에서 수집한 분산에너지를 실시간으로 관찰하고 통합할 수 있어 자원관리가 쉬워지고 인증된 사업자 간 네트워크로 안전한 거래가 가능하다.

빅데이터 및 AI 기반 태양광 유지관리 플랫폼 기술은 전국 2,900여 개 태양광발전소의 데이터를 기반으로 만들었다. 태양광 산업 생태계의 주요 현안을 해결하기 위한 기술이다.

태양광 에너지는 날씨에 대한 민감성이 높아‘불안정한 전원’이라는 평가를 받는다. 따라서 발전량 예측의 정확도가 안정적인 전력 공급의 척도다. 연구진은 천리안을 비롯한 국내외 기상위성으로부터 기상정보를 받아 국지적인 발전량 예측이 가능토록 했다. 하루 전 예측 오차와 단기 예측 오차를 각각 10%, 6% 이내로 줄여 에너지 발전의 안정성 확보를 노력 중이다.

또한, 실제 발전량 등과 비교해 발전소의 이상 여부 진단과 자동복구를 지원한다. 노후화 및 고장진단에 따른 폐기 여부도 타진한다. 예를 들어, 태양광발전소 설립 후 운용 중에 발전성능에 영향을 크게 미치는 노후화 상태 및 모듈의 교체 여부 등을 확인, 수리가 어려운 것으로 판단 시 폐기 진단을 거쳐 불필요한 관리 비용을 절감케 한다.

ETRI는 본 플랫폼 기술을 바탕으로 다변화하고 있는 전력거래 및 중개시장의 인프라 구축에 기여, 태양광발전 및 유지보수, 전력중개 사업자 등의 시장 참여를 유도하고 잉여 에너지에 대한 문제를 해결, P2P 거래를 활성화한다는 계획이다.

이러한 결과물은 전력거래소, 전기연, ㈜해줌, ㈜아이온, ㈜엘시스, ㈜탑인프라, 한빛이디에스㈜, 고려대, 충북대 등 공동연구기관들과 산학연 협업의 산물이며, 추후에도 적극적인 생태계 협력모델 추진을 제고하여 산업, 공공분야의 믿을만한 AI 확산에 기여한다는 전략이다.

ETRI 이일우 에너지·환경ICT연구단장은“오는 16일부터 온라인으로 개최되는 대한민국 산업기술 R&D 대전 기술출품을 통해 기술이전과 사업화를 추진할 예정이다. 본 플랫폼 기술로 그린 뉴딜을 지속적으로 확대하여 디지털 에너지 전환 기반 신사업의 기술적 뒷받침을 추진하겠다”고 밝혔다.

본 연구는 산업통상자원부, 한국에너지기술평가원의‘소규모 분산자원 중개시장서비스 상용화 기술 개발 및 실증’등의 사업의 일환으로 수행되었다.
/이민우 기자