[비욘드포스트 이봉진 기자] 재생에너지 비중 증가와 전력 수요의 급격한 변화 속에서, 국가 기반시설인 전력망을 효율적으로 통제하기 위한 인공지능(AI) 도입이 본격화된다.
서강대학교(총장 심종혁) 전자공학과 김홍석 교수 연구팀은 국비 295억 원이 투입되는 대형 국가 연구개발사업인 '국가 AI-EMS(에너지 관리 시스템)' 개발 프로젝트의 핵심 연구기관으로 참여한다고 3일 밝혔다.

지난 7월 2일과 3일 양일간 충북 오송에서 열린 착수 워크숍을 기점으로, 향후 5년간 대한민국 전력 운영 패러다임을 전환할 원천기술 연구가 시작됐다.

이번 사업은 2026년부터 2030년까지 진행되며 한국전력거래소(KPX) 최영민 처장, 한국전기연구원(KERI) 민상원 박사가 각 세부 과제를 이끈다.

서강대는 12억 5000만 원의 연구비를 지원받아 국내 주요 대학 및 기업들과 협력체계를 구축한다. 기존 규칙 기반의 단순 운영을 넘어, 인공지능이 실시간 변수를 예측하고 대응하는 지능형 인프라를 구축하는 것이 핵심 목표다.

사업 내에서 김 교수팀은 전력망 운영 엔진인 'AI 기반 교류 최적 조류계산(AI AC-OPF)'과 'AI 기반 발전기 기동정지 계획(AI UC)' 기술 개발을 총괄한다.

AC-OPF는 발전기 출력과 송배전망 운전 상태를 동시에 고려해 가장 경제적이고 안정적인 운전 기준을 계산하는 기술이다. 단위 기동정지(UC)는 수백 기의 발전소 가동 여부와 시점을 결정하는 전력망 의사결정의 필수 단계다.

두 기술 모두 연산 과정에 막대한 시간이 소요되나, 재생에너지 등 가변적인 에너지원이 추가되면서 신속하고 정확한 연산의 필요성이 더욱 커지고 있다.

이를 해결하기 위해 연구팀은 '물리 기반 AI(Physics-informed AI)'를 도입한다. 기존의 데이터 중심 AI가 지닌 한계를 극복하고, 전력 시스템의 물리적 법칙을 AI 모델에 결합해 최적화 알고리즘의 신뢰성은 유지하되 연산 속도를 획기적으로 높이는 방식이다.

특히 서강대는 학내에 전기공학과가 별도로 존재하지 않음에도 불구하고 이번 국가 전력망 중추 기술 개발을 맡게 되어 이목을 끈다. 이는 전자공학과 내에서 지속적으로 축적해 온 인공지능, 최적화 이론, GPU 병렬컴퓨팅 역량이 전통적인 전력공학 분야와 융합해 실질적인 성과를 인정받은 결과로 풀이된다.

최근 인공지능 기술은 반도체 및 의료 산업을 넘어 국가 인프라 설계로 적용 범위가 확장되고 있다.
김홍석 교수팀은 이번 연구를 통해 대한민국 전력망의 디지털 전환을 가속하고, 안정적인 에너지 안보와 탄소중립 실현을 뒷받침할 관리 기술의 기반을 다질 예정이다.

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