[인터뷰] AI와 IoT를 활용한 탄소중립 기술로 지속가능한 에너지 시대 견인

[시사매거진 김원규 기자] 탄소 중립을 위한 AI 기반 에너지 최적화와 IoT 융합 기술 연구 수행

화석연료 시대에서 지속 가능한 에너지 시대로의 새로운 패러다임 변화를 맞이하고 있다. 미래의 산업인프라에서는 화석연료를 사용하는 내연기관이 감소하면서, 탄소중립을 위한 지속 가능한 에너지 관련 기술이 빠르게 변화하고 있다. 기후‧환경 빅데이터 수집 및 분석, 미래의 탄소 배출량 예측 등 탄소중립 기술의 한계 돌파를 위한 수많은 AI(인공지능) 기술이 나오고 있다. AI와 IoT(사물인터넷)를 결합한 에너지 최적화 시스템 구축 등 이제, AI와 IoT를 활용한 탄소중립 기술은 이제 선택이 아닌 필수가 됐다.

인간-컴퓨터 상호 작용(HCI) 기법을 이용한 최적화와 딥러닝 기반 에너지 효율화 연구를 수행하고 있는 국립한밭대학교 컴퓨터공학과 이상금 교수는 탄소 중립을 위한 AI 기반 에너지 최적화(전기를 효율적)와 IoT(센서들을 이용해서 최적화, 자동화 비즈니스모델) 융합 기술 연구를 수행하고 있다.

특히 스마트팩토리와 에너지 관리 시스템의 혁신을 목표로 다양한 연구 프로젝트를 이끌고 있다. 주요 연구 프로젝트로는 AI 기반 스마트팩토리 구현, 전기차 충전 네트워크 최적화, 그리고 에너지 소비 효율화를 위한 IoT 센서 네트워크 개발 등이 있다. 이 교수는 AI 최적화 기술 인증(국내 특허 등록), IoT 센서 네트워크 기반 스마트팩토리 인증을 받았다.

이 교수는 “학생들과 함께한 프로젝트를 통해 실제 산업 문제를 해결할 때 가장 큰 보람을 느낀다”라며 “전기차 충전 네트워크 최적화 연구를 통해 지역 전력 사용량 절감에 기여한 사례는 제 연구의 실질적인 가치를 확인할 수 있는 순간이었다. 또한, 스마트팩토리 기술을 현장에 적용하여 생산성 향상과 에너지 절감에 기여한 사례는 제 연구가 산업 발전에 미친 긍정적 영향을 보여주는 대표적인 성과다”라고 피력했다.

연구 성과와 학문적 공헌 국제적 인정

이상금 교수는 제23회 2021 국제 로봇 올림피아드(IRO) 세계 대회 등 국제/국내 학술대회 세션 의장, 주요 연구기관과의 산학협력 프로젝트 다수, KICS 기술위원회로도 활동했다.

지난 2024년 제7회 국제 컴퓨팅 지능 및 지능 시스템 학술대회, 제15회 국제 Ambient Systems, Networks and Technologies 학술대회를 비롯해 카이스트에서 ‘탄소 중립 인프라를 위한 AI 기반 센서 네트워크 최적화: 아파트에서 공장 및 항만까지’ 발표, 2023년 치앙마이대학교에서 ‘탄소 중립을 위한 딥러닝 기반 센서 네트워크 최적화’ 특별강연 등을 펼쳤다.

다양한 논문을 발표하며 연구 수행력을 인정받은 이 교수는 2022 IET Renewable Power Generation 최다 다운로드 논문상, 2022 제1회 한국 에너지 학술대회에서 최우수 논문상, 2021 제10회 국제 재생에너지 연구 및 응용 학술대회에서 최우수 논문상 2017‧2019 카이스트 최우수 학생 연구상 등을 수상했다.

뿐만 아니라 지난해에도 2024년 한밭대학교 우수연구자상 연구부분 수상, 2024년도 한국통신학회(KICS) 추계종합학술발표회 우수 논문상을 수상한 데 이어 최근 발표한 ‘Anomaly detection of smart metering system for power management with battery storage system/electric vehicle’이 2024 ETRI Journal 최우수 논문상을 수상했다. 이 논문은 에너지 관리와 이상 탐지 분야에서 뛰어난 성과를 인정받은 것으로 이번 수상은 한밭대 연구진의 우수한 연구 성과와 학문적 공헌을 국제적으로 인정받은 사례로 평가받는다.

이 교수는 “이번 연구는 전기차와 배터리 저장 시스템을 활용해 스마트 미터링 체계에서 발생하는 이상 상황을 딥러닝으로 탐지하는 기술을 제안한 것이다”라며 “기존 시스템의 한계를 극복하며 효율성을 대폭 강화했다. 재생 가능한 에너지와 전기차를 보다 효과적으로 활용하는 방법을 모색하며, 친환경 에너지 관리의 새로운 가능성을 열었다”고 설명했다.
 

AI와 IoT 미래의 탈탄소 인프라 생태계 구축
AI 융합 기술의 글로벌 리더로 도약

이상금 교수의 목표는 AI 융합 기술의 글로벌 리더로 자리 잡는 것이다.

이 교수는 “탄소중립과 지속가능한 에너지 기술을 위한 연구를 통해, 스마트 시티와 스마트팩토리의 핵심 기술 개발에 기여하고자 한다”라면서 “또한, 양자 컴퓨팅과 딥러닝 기술을 융합하여 최적화 솔루션의 새로운 표준을 제시할 계획이다. 에너지 저장 시스템, 전력망 안정화, 재생 가능 에너지 통합을 위한 AI 기반 최적화 기술을 더욱 고도화할 예정이다”라고 말했다.

그러면서 이상금 교수는 “기술 혁신은 단순히 기술의 발전을 넘어, 우리의 삶을 보다 지속가능하게 만드는 데 있다”라며 “2030년까지 국가자발적기여(NCDs) 탄소 감축 목표와 2050년까지 장기저탄소발전전략(LEDS) 탄소 중립을 달성하기 위해, 혁신과 진보가 담긴 미래의 탈탄소 인프라 생태계 구축에 큰 노력을 기울일 것이다. 새로운 아이디어와 협력을 통해 더 나은 미래를 함께 만들어 나가길 바란다”라고 피력했다.