AI 확산으로 커진 전력 불안정성…'분산에너지'가 해법으로

KERI, 국내 최고 수준 'Proactive VPP' 기술 개발
태양광·풍력 오차 9% 이내 정밀 제어

최근 인공지능(AI) 기술 확산으로 전력 소비가 급증하고, 발전소와 송전선로 건설이 늦어지면서 전력 공급의 불안정성이 커지고 있다. 이로 인해 지역 단위에서 생산하고 소비하는 '분산에너지' 시스템이 새로운 대안으로 주목받고 있다.

분산에너지는 태양광·풍력 등 재생에너지와 전기차, 에너지저장장치(ESS)를 기반으로 하며, 대규모 발전소나 장거리 송전망 없이도 효율적인 전력 운영이 가능해 경제성과 지속가능성을 동시에 갖춘 에너지 모델로 평가된다.

변길성 KERI 박사가 '2025년 출연(연) 우수 연구성과'로 선정된 'Proactive VPP' 기술에 대해 설명하고 있다. KERI 제공

이런 흐름 속에서 변길성 한국전기연구원(KERI) 박사팀이 개발한 '선제적 가상발전소(Proactive Virtual Power Plant·Proactive VPP)' 기술이 주목받고 있다. 이 기술은 AI와 디지털 트윈을 활용해 지역 곳곳의 분산 자원을 통합·운영함으로써, 재생에너지 변동성 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 핵심 솔루션으로 평가된다.

Proactive VPP는 태양광 발전 예측 오차를 5% 이내, 풍력은 9% 이내로 줄여 기존 국내 상용 기술(10~15%) 대비 약 2배 높은 정밀도를 달성했다. 또 1분 이내에 ESS 200대, 전기차 150대, 냉난방설비 100대를 동시에 제어할 수 있는 고속 통합 제어 능력도 확보했다. 수십 개 단위로 제한됐던 기존 VPP와 달리, 수백 개의 신재생·가스·열 등 섹터 커플링 자원까지 하나의 가상 배터리처럼 통합 운용할 수 있는 점도 강점이다.

변길성 KERI 박사팀이 개발한 'Proactive VPP' 개념도. KERI 제공

실제 전력시장 실증에서도 지령 이행률 8% 이내의 성과를 거두며 기술의 실효성과 안정성을 입증했다. 해외 기술에 의존하던 VPP 분야에서 국내 독자 기술로 자립 기반을 마련한 셈이다.

KERI는 이번 성과로 SCI급 논문 다수 게재, 국내외 특허 10건, 지식재산권 20건을 확보했으며, 최근 국가과학기술연구회(NST)로부터 '2025년 출연(연) 우수 연구성과'로 선정돼 이사장상을 수상했다.

변길성 박사는 "국내 최초로 다양한 분산자원을 실제 전력 계통 수준에서 통합 운영하는 기술을 완성했다"며 "대규모 언어모델(LLM) 등 차세대 AI를 결합해 스스로 학습하고 의사 결정하는 '자율형 VPP'로 발전시킬 계획"이라고 전했다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr