인류 인류에 대한 인공지능 문제 기후변화와 에너지 활용 AI가 백기사로 나섰다

 

인류는 환경파괴로부터 지구를 지켜줄 구세주로 인공지능(AI)을 앞세웠다. AI는 탄소배출량 제로를 비롯한 기후변화를 막을 각종 로드맵에 포함되지 않는다. 구글과 셸 등의 주도 아래 온실가스 배출량을 줄이고 기후변화 정도를 관측하는 데 활용되기도 한다. 인류가 더는 손을 쓸 수 없는 돌이킬 수 없는 순간에 가까워질수록 AI는 지구를 지키는 마지막 보루로 자리매김하는 분위기다. 현재 상황은 어떠한지 DBR316호에 게재된 기사를 통해 살펴보자.
기후 기후변화를 예측하고 대응까지
구글은 어스엔진 홈페이지에서 연도별 지표면 이미지를 공개하고 있다ㅣ 출처: Earth Engine 구글은 지구 공간 및 지리정보를 포함하는 플랫폼 '어스엔진(Earth Engine)'을 활용해 기후변화를 예측한다. 접지엔진은 지난 40년간 인공위성이 촬영한 지표면 이미지와 해수면 온도, 대기 조성 등의 데이터를 분석해 알고리즘 개발을 돕는다. 어느 지역에서 어떤 환경문제가 심각해지고 있는지 즉시 확인하고 대처할 수 있다.

대표적인 사례로 유럽위원회는 접지엔진을 활용해 침몰이 우려되는 지역을 모니터링한 바 있다. 미시시피 강 인근 1만3000km에 이르는 면적의 삼각주(영국 런던의 10배 규모)가 멕시코 만에 잠길 위험이 있다는 것을 발견했기 때문이다. 지표면의 물 변화 과정을 추적하기 위해 2015~2016년 구글과 공동으로 '세계 지표수 탐색' 프로젝트를 진행해 주요 지역 지표수 변화를 월별로 분석했다.

캐나다 캘거리대학 지형학자 댄 슈 교수팀은 어스 엔진을 이용해 세계 빙하 호수를 조사했다. 빙하호는 일반 호수와 달리 바위나 얼음 등 퇴적물로 구성되어 있어 붕괴나 범람하면 주변에 막대한 피해를 준다. 연구팀은 분석 결과 1990년부터 2018년까지 빙하호 수량이 48% 늘어난 것을 확인했으며 특히 남미 안데스 산맥 주변, 부탄·네팔·파키스탄 등 중앙아시아 지역이 범람 위험성이 높은 지역이라고 발견했다.


효율 효율적인 냉난방 시스템으로 탄소 절감

출처:댄포스덴마크의 엔지니어링 기업 댄포스(Danfoss)는 AI 기술을 활용해 에너지 소비량을 크게 줄였다. 온도, 습도, 사용자의 온도 설정 행동 데이터를 분석해 건물 전체의 난방을 효율적으로 제어하는 냉난방 최적화 솔루션을 바꾸면서다. 건물 냉난방 효율 최적화는 에너지와 탄소 감축을 위해 필수 과제다. 유럽연합(EU)에 따르면 건물이 에너지 소비량의 약 40%, 탄소 배출량의 약 36%를 차지하기 때문이다.
출처 : 동아비즈니스리뷰 댄포스는 머신러닝 기술을 적용한 열역학 기반의 소프트웨어로 온도와 습도를 최적의 효율로 제어한다. 각 건물에 설치된 IoT 센서로 각종 데이터를 수집하여 사용자가 원하는 온도를 파악한다. 이때 AI는 초기에 설정한 온도에 대해 사용자가 어떻게 반응하는지를 배운다. 궁극적으로는 사용자의 행동을 패턴화하여 사용자가 처음부터 손대지 않아도 필요한 온도를 유지할 수 있도록 한다.

유럽의 일반 가정에서는 연평균 약 7t의 탄소가 배출된다. 댄포스 솔루션을 적용한 가정의 연간 탄소배출량은 평균 2.5t에 불과했다. 실제로 EU 전역으로 솔루션을 확대 적용하면 1억5600만톤(EU 2030년 탄소배출 감축 목표량의 약 14% 상당)의 탄소절감이 가능할 것으로 예측된다. 탄소배출량뿐만 아니라 에너지 소비량도 평균 10~20%, 냉난방 관리비는 30% 정도 절감할 수 있다.


'클린테크'를 선도하는 AI 예측 기술

출처 : 셸(Shell) 세계 최대 에너지 기업 셸은 AI 기술을 적용해 전기차 충전 인프라를 효율적으로 운영하는 프로그램을 개발했다. 기후변화 대응 논의가 심화되는 가운데 기존의 내연기관 기반 자동차에서 전기자동차로 중심이 옮겨간다. 하지만 충전소 인프라가 부족해 전기차에 대한 소비자의 수용도는 여전히 낮은 상황이다. 뿐만 아니라 충전소 운영도 충분히 효율화되어 있지 않기 때문에 전력비용상의 손실도 상당하다.

셸은 이런 문제를 해결하기 위해 자체 충전소 인프라 구축과 운영에 AI 기술을 적용해 리차지 플러스라는 프로그램을 만들었다. 리차지 플러스는 일별 전력 수요 패턴을 분석해 특정 일자의 전력망 수요를 예측한다. 시간대별 수요가 많아 전기가 비쌀 때를 피해 최적의 요금으로 전기차 운전사들이 충전할 수 있도록 돕는다.

셸연구소의 대니얼 제본즈 씨는 고객에게 요금구조와 수요예측 정보를 제공하면 병목효과를 발생시키는 충전시간대를 피해 소비자들은 충전비용을 절감할 수 있다며 태양광발전이 많은 점심시간대처럼 더 많은 신재생에너지를 사용할 수 있는 시간대를 제안해 환경문제 해결에도 기여할 수 있다고 밝혔다.국내에서도 국립공원의 산림 보호와 기상 예측 등에 AI 기술을 도입하고는 있지만 턱없이 부족한 수준이다. 한국은 세계 탄소배출 7위국이자 경제협력개발기구(OECD) 가운데 온실가스 배출 증가율이 가장 높은 나라다. 클린테크(Clean-tech에너지와 자원소비를 줄여 오염물질 발생을 줄이거나 원천적으로 없애는 기술 통칭)의 등장이 절실하다. AI 기술의 가능성과 한계를 잘 이해하고 현실 사업에 적용하는 시도가 빨리 확대돼야 한다.



출처 프리미엄 경영매거진 DBR316호 필자 음병찬 정리인터비즈 조지윤 김재현 inter-biz@naver.com

• 탄소에는 죄가 없다 인간이 문제다 · 지속가능성이 없으면 발전이 아니다 · 인류세를 극복해 나가기 위해서는 구조적 전환이 필요


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