[기고] 신재생에너지, 메타버스·AI로 관리하라

이길행 ETRI 호남권연구센터장

지난 2016년 전 세계 196개국이 모여 체결된 '파리기후변화협정'(Paris Climate Agreement)은 지구 온난화를 방지하기 위해 온실가스를 줄이자는 전 지구적 합의안이다. 해당 협약은 지구의 평균 온도 상승을 2℃ 아래에서 억제하고, 1.5℃를 넘지 않도록 노력하는 것을 목표로 내걸고 있다.

우리나라는 지난 2015년 6월, 파리기후변화 회의를 앞두고 2030년에 BAU(약 8억5000만톤) 대비 37%의 온실가스를 줄이겠다는 자발적 감축 목표를 유엔 기후변화협약 사무국에 제출했다. 여기에서 BAU는 'Business As Usual'의 줄임말로 특별한 조치를 취하지 않을 경우 배출될 것으로 예상되는 미래 온실가스 배출전망치를 의미한다. 감축하고자 하는 온실가스의 목표 산정 기준에 해당한다.

정부는 '파리기후변화협정'에 대응하기 위하여 탄소중립정책을 강화하고 그린에너지로의 에너지 전환을 가속화하고 있다. 그린에너지의 대표적인 발전원은 태양광과 풍력이다. 정부는 2030년 기준 태양광 36.5GW, 풍력 17.7GW의 신재생에너지 보급 계획을 수립했다. 수소기반 연료전지도 2040년 기준 10.1GW 보급 계획을 세웠다.

화력, 수력, 원자력 등 집중화된 기존 대규모 에너지 발전설비와 달리, 태양광, 풍력, 연료전지 등 신재생에너지 발전설비는 분산화되어 있고 소규모 인력에 의해 운영된다는 특징이 있다. 한국에너지공단이 '2020년 신재생에너지 산업통계'에서 조사한 결과에 따르면, 신재생에너지 관련 사업체 수는 8만1000여 개사, 종사자 수는 11만명에 달해 단순 평균으로 계산해 보면 사업체당 1.45명이 근무하는 셈이다.

물론, 일부 대규모 신재생에너지 발전단지의 경우 예외일 수 있으나 대부분 단순한 전력생산 모니터링만 이루어지고 있는 형편이다. 따라서 신재생에너지의 상태감시나 발전의 최적화, 설비 안전 등 기초 운영관리가 절대적으로 미흡한 실정이다.

하지만, 해외사례는 우리나라와 사뭇 다르다. 특히 중국 화웨이는 태양광발전 운영관리에 정보통신기술(ICT) 및 인공지능(AI) 기술을 결합한 AI 디지털 운영관리 솔루션을 출시한 바 있다. 지난 2015년부터 5년 연속 태양광 인버터 출하량의 약 56%를 차지해 세계 1위를 고수하고 있다. 더구나 한국 시장을 적극적인 방법으로 공략하고 있다.

따라서 중국 뿐만 아니라 해외 글로벌 기업의 AI 기반 디지털운영관리 솔루션을 능가하기 위해서는 메타버스와 AI 기술을 융합한 디지털운영관리 솔루션 개발이 시급하다.

메타버스 기술은 현실 공간과 디지털 가상공간이 융합된 개념으로, 향후 ICT 산업의 핵심 키워드로 급부상 중이다. 심지어 '제2의 인터넷'이라는 말도 나오고 있다. 지난주 폐막한 세계 최대 IT·가전 전시회 CES에서도 로봇, 헬스케어, NFT 등과 더불어 최대 관심분야였다. 메타버스는 특히 온라인 비대면 시대를 맞아 재택근무, 원격수업 등이 늘어나며 포스트 코로나 시대의 핵심으로도 거론된다.메타버스는 이처럼 다양한 사용자의 요구에 따라 단말이 출시되고 있고 전용 플랫폼이 추가 되는 등 전 산업 영역으로 점차 적용·확대되고 있다.

필자가 속한 ETRI에서도 신재생에너지 설비에 대한 사물인터넷(IoT) 및 AI 기술을 개발해 이상진단 및 수명예측 핵심기술을 기술이전 했다. 2단계 사업으로 메타버스 및 AI 기술을 융합한 디지털 운영관리 기술을 개발중이다. 이 솔루션을 활용해 관리자는 메타버스 공간에서 AI휴먼과 협업하여 신재생에너지 설비의 디지털 운영관리를 수행하게 된다.

호남 지역은 2019년 기준, 전국 신재생에너지 중 약 35.7%를 생산 중이며 태양광 발전소는 3만6000여개에 달해 전국의 40% 수준이다. 따라서 신재생에너지 발전설비에 대한 디지털 운영관리 솔루션은 지역 기업체의 수요에 대응하는 현안 기술이기도 하다. 연구진의 강점인 메타버스 및 AI를 활용한 신재생에너지 디지털 운영관리 솔루션은 세계적인 추세인 그린에너지로의 전환을 가능하게 한다. 우리가 꿈꾸는 2035년 대한민국 AI 강국의 미래상이 될 것이다.