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ETRI, 최신 사물인터넷 기술 16종 공개한다4차 산업혁명의 핵심기술로 일컬어지는 사물인터넷(IoT) 최신기술이 일반인에 대거 공개된다. 사물인터넷은 사회·산업·생활문제를 해결하고 국민 삶의 질을 높이는 역할을 한다. 첨단 ICT와 융합된 IoT기술을 기반으로 미래사회 디지털 전환을 선도할 것으로 전망된다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 11일부터 4일간 서울 코엑스에서 개최되는 ‘2023 AIoT 국제전시회’에 참가해 연구개발 중인 최신 IoT 기술을 일반에 선보인다고 밝혔다. “AIoT - 일상과 디지털을 연결하다!”라는 주제로 개최되는 이번 전시회에서 ETRI는 별도 마련된 독립부스에서 최신기술 16종을 일반에 공개한다. 최근 글로벌 화두인 ▲탄소 ▲에너지 ▲재난안전 관련 IoT 핵심기술 및 솔루션 11개 기술과 미래 IoT 인프라 5개 기술이다. 먼저 탄소분야에서 연구진은 에너지 다소비 업종의 생산 및 설비 운영상 최적의 에너지 소비와 절감을 위한 업종별 공정 맞춤형 공장에너지관리시스템(FEMS) 기술을 전시한다. 또한 홈 냉난방, 조명, 가전기기 등에 대한 실시간 에너지 소비 진단 및 지능형 자율제어를 제공하는 디지털트윈 기반 스마트 홈 에너지 관리 기술 등을 선뵌다. 에너지분야는 주택 단위에서의 에너지 절감, 소비 현황, 에너지 수요관리 및 에너지 정보 제공을 통한 탄소 배출 저감 및 탄소 정보화 서비스 제공을 위한 플랫폼 기술과 확장 가능한 공장 에너지 관리(FEMS) 표준 플랫폼 기술을 전시한다. 재난안전 분야는 인공지능을 탑재한 협업형 무인 이동체로 예측하기 어려운 재난 현장을 스스로 비행·탐색해 인명구조 시간을 줄이는 기술과 주요 보안시설 및 산업단지의 이상행동 감시 및 유해가스 누출로부터 안전 확보를 위한 객체 특징 추출에 의한 이상행동 검출 및 유해가스 검출 AI 기술을 공개한다. 이외에도 ▲가상센서 프레임워크 기술 ▲능동센싱을 하는 멀티모달 감시 AI 기술 ▲스마트출입자 모니터링 기술 ▲신속 분자진단 기술 ▲양식장에 디지털 트윈을 적용한 아쿠아 트윈 프레임워크 기술 등을 선보인다. 미래 IoT인프라 분야로 열악한 산업현장의 대규모 IoT 디바이스들이 전파혼선 없이 동시 통신이 가능한 멀티홉 기반 산업용 IoT 무선네트워크 기술과 산업 자동화와 같은 고신뢰·저지연 서비스, 실시간 게임이나 오디오/비디오/XR와 같은 실시간성 서비스에 활용할 수 있는 고정밀 시간확정적 무선 IoT 네트워크 기술을 공개한다. 더불어 ▲AI-데이터 커먼즈 기술 ▲휴먼행동(Human Activity) 인지지능 기술 ▲디지털 트윈 기반의 지능화 플랫폼 기술을 공개한다. ETRI는 이번 최첨단 기술전시를 통해 빅데이터, AI, 디지털트윈, 무선 IoT네트워크 등 첨단 ICT가 일상과 어떻게 디지털이 연결되는지 확인할 수 있다고 설명했다. 또 각각의 목적에 따라 응용되는 구체적인 사례와 기술 트렌드를 파악할 수 있을 것으로 기대한다. 김승환 ETRI 디지털융합연구소장은 “AIoT는 국가지능화의 핵심 인프라 기술”이라며 “빅데이터/AI, 무선 사물인터넷 등 첨단 ICT와 융합된 IoT기술을 기반으로 미래사회 디지털 전환을 선도하는 기술 개발에 노력하겠다”고 말했다. ETRI 디지털융합연구소는 첨단 AIoT 기술로 도시, 교통, 복지, 의료, 에너지, 환경, 안전, 산업, 플랜트, 모빌리티 등 다양한 분야에서 혁신기술 개발을 통해 활용할 수 있는 서비스를 제공하는 역할을 전담하고 있다.
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ETRI, 공장 에너지다이어트 선도기술 개발국내 연구진이 2050 탄소중립 달성을 위한 산업 현장의 공장 에너지다이어트 선도기술을 개발했다. 에너지 효율화와 탄소배출 저감을 통해 2030년 온실가스 40% 감축이라는 정부의 목표 실현과 국내 제조기업의 ESG 경영 도입에 큰 힘이 될 것으로 기대된다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 플랫폼 비즈니스를 기반으로 공장에너지관리시스템(FEMS) 전 주기를 지원할 수 있는 세계 최고 수준의 개방·확장형 표준 플랫폼을 개발했다고 밝혔다. 펨스(FEMS)는 정보통신기술(ICT)을 활용, 공장의 에너지 활용을 실시간으로 모니터링, 분석, 제어하여 에너지 효율 향상과 에너지 절약을 목표로 하는 시스템이다. 전 세계적으로 기후변화 대응을 위한 공감대가 형성되고, 탄소규제가 미래의 제조 경쟁력을 좌우할 것으로 전망됨에 따라 펨스의 중요성이 급증하고 있다. 아직 국내 제조기업의 펨스 도입은 미흡한 수준이다. 중소기업은 펨스 도입 비용에 부담을 느끼고 있으며, 대기업은 맞춤형 펨스 도입에 한계가 있기 때문이다. ETRI 연구진이 개발한 펨스 표준 플랫폼은 국내 제조기업이 쉽게 적용하고 활용 가능할 뿐 아니라, 국내 최다의 기능을 제공한다. 이번에 개발한 펨스 플랫폼은 5가지 범주의 서비스를 제공한다. ▲공장의 전사적인 관점에서의 에너지 정보 모니터링 및 관리를 위한 에너지 파사드(facade) ▲세부공정·설비의 최적화를 위한 에너지 렌즈(lens) ▲공장 내 타 시스템과 외부 시장 연계를 위한 에너지 마에스트로(maestro) ▲펨스 시스템의 이상 감지와 장애 및 통합관리를 위한 에너지 가디언(guardian) ▲누구나 참여하여 펨스 제품을 구매하고, 새로운 서비스를 만들어낼 수 있는 에너지 장터(fairground) 등이다. 또한, 연구진은 사업장별로 다양한 에너지관리 형태를 지원하기 위해, 배포형, 기본형, 고급형, 전문형, 연계형의 5가지 펨스 확산모델도 개발했다. 펨스의 기능을 모듈형으로 구현, ETRI의 펨스 표준 플랫폼을 활용하고자 하는 기업은 에너지관리 범위에 따라 확산모델을 선택하여 활용할 수 있다. ETRI는 5개의 확산모델별로 전자부품 제조사부터 건강식품 제조사까지 주요 공장의 10여 개 실증사이트를 구축, 개발된 플랫폼의 기술검증을 진행해왔다. 아울러, 연구진은 펨스의 보급과 확산을 위해 국내·외 표준화에도 노력을 기울였다. 세계최초로 국제전기통신연합 전기통신표준화부문(ITU-T) 국제 환경·기후변화 표준 연구 그룹(SG5)에 표준화 신규아이템으로 승인받았다. ETRI 연구진과 공동연구기관들은 ▲무선 네트워킹 기술 ▲엣지 게이트웨이 기술 ▲실시간 시계열 데이터베이스 구축 및 데이터 연동 기술 ▲열에너지 관리 기술 ▲AI· 빅데이터 기술을 통한 각종 에너지 데이터 상관성 분석, 에너지 낭비 요인 분석 기술 등을 기반으로 펨스 표준 플랫폼 개발에 성공했다고 밝혔다. ETRI 이일우 산업에너지융합연구본부장은 “이번 FEMS 표준 플랫폼은 에너지, ICT, 엔지니어링 등 다양한 기술이 융합된 대표 산업 플랫폼 기술이다. 향후 생태계·사업화 전반을 아우르는 상용 펨스 표준 플랫폼 고도화와 연계모델 개발에 더욱 집중해 에너지 효율화 사업에 이바지 하겠다.”고 말했다. 산업통상자원부 에너지효율과 김현철 과장은“중소·중견기업의 에너지 저소비·고효율 산업구조로의 전환에 있어 ICT 기술을 활용한 에너지관리시스템의 보급 확대는 매우 중요하다. 정부는 산업 전체의 지속가능한 경쟁력 확보를 위해 에너지효율 혁신 방안의 이행 노력을 지속적으로 추진하겠다.”고 밝혔다. ETRI는 본 기술과 관련하여 SCI급 논문 5건, 국내·외 표준제안 3건, 국내외 특허출원 및 등록 27건 등의 성과를 창출했으며, 공동연구기관의 사업화 매출 약 50억원 달성에도 기여했다. 연구진은 국내 제조기업의 펨스 도입 비용의 애로사항과 도입 이후의 지속적인 개선과 운영 관점에서, 향후 플랫폼의 보급과 확산을 위해 지속적인 디지털 에너지 인프라 연구개발과 사업화 노력을 이어나갈 예정이다. 본 기술은 산업통상자원부, 한국에너지기술평가원의 ‘공장에너지관리시스템(FEMS) 보급형 표준 플랫폼 개발과 실증’ 에너지기술개발사업의 일환으로 개발되었다.
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ETRI, 탄소중립 위한 마이크로그리도 국제표준 개발▲사진 제공 : ETRI 국내 연구진이 전기와 정보통신기술(ICT)의 융합을 통해 에너지 이용효율을 극대화하는 마이크로그리드 기술 국제표준을 개발했다. 안정적이고 효율적인 에너지 활용 체계 마련을 통해 탄소중립 실현의 탄탄한 밑거름이 될 전망이다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 마이크로그리드 시스템의 핵심 요소인 에너지저장장치(ESS)와 수요반응(DR) 기술 2건에 대한 국제표준이 국제전기표준화위원회(IEC) 기술위원회에서 승인됐다고 밝혔다. 탄소중립 실현을 위한 국제사회의 노력에 따라 스마트그리드 기술의 중요성이 나날이 커지고 있다. 그 중 마이크로그리드는 작은 단위의 스마트그리드로, 대규모 전력 시스템으로부터 독립된 소규모 전력 시스템을 의미한다. 마이크로그리드는 전력 수용가(소비자)와 에너지원(공급자), 에너지저장장치 및 에너지관리시스템을 갖춰 자체적으로 운용이 가능하며, 대규모 전력 시스템과의 연계도 가능하다. 금번 ETRI가 개발하여 제정된 마이크로그리드 국제표준은 에너지저장장를 전력수요관리와 비상 전원 용도로 활용하기 위한 요구사항 및 유즈케이스(Use Case) 정의와 공장과 같은 산업시설의 수요반응(DR) 기반의 에너지 관리 세스템 정의 등 2건이다. 마이크로그리드의 핵심요소 중 에너지저장장치는 생산된 에너지를 저장한 후 발전이 되지 않거나 사용량이 몰리는 시간에 에너지를 방전하여 발전량을 일정하게 유지하는 기능을 수행한다. 이를 통해 과잉 생산되어 남는 에너지의 낭비를 방지하고 안정적이고 효율적인 에너지 활용을 가능케 한다. 연구진은 에너지저장장치의 보급을 위해 현재 사용되는 디젤발전기 기반의 비상전원 시스템 구조를 분석하고, 이를 에너지저장장치 기반의 시스템에 적용하기 위한 요구사항과 지침을 개발하여 국제표준으로 승인받았다. 향후 에너지저장장치 기반 시스템이 보급되면 현재의 시스템 대비 상당한 탄소저감 효과가 있을 것으로 기대하고 있다. 더욱이 에너지저장장치 기술의 IEC 국제표준이 한국의 주도로 개발되어 승인된 것은 이번이 처음이다. 또한, ETRI는 한양대학교와의 협업을 통해 전력 사용량이 많은 산업시설에서의 수요반응 기반 에너지 관리 시스템 역시 국제표준으로 승인받아 발간하였다. 공장과 같은 제조업체는 운영 및 생산 과정에서 일반 소비자보다 월등히 많은 전력을 소모한다. 이에 따라, 산업용 소비자를 위해 특화된 에너지 관리 시스템이 필수적이며, 이를 구축하기 위해선 스마트그리드와 제조업체 사이의 인터페이스 표준화가 필요하다. 연구진은 전력 소비 패턴, 해당 지역 전력 공급 계획 등의 데이터를 통한 수요반응 예측으로, 마이크로그리드와 연계한 산업 설비의 에너지관리시스템 표준을 개발하였다. 이를 통해 제조업체가 전기 요금이나 전력수요를 효과적으로 관리하는 목적으로 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. ETRI 표준연구본부 강신각 본부장은 “전 세계적으로 기후변화 대응을 위해 탄소중립 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다. 탄소중립 실현을 위해 필수적인 마이크로그리드 기술의 국제표준이 국내 연구진의 주도로 개발·승인되어 매우 뜻깊은 성과로 생각한다. 향후 스마트그리드까지 연계하여 전력 시장의 지능화, 효율화에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다. 연구진은 향후 AI 기반의 스마트홈 에너지관리기술의 국제표준 승인을 추진하는 동시에, 건물에너지관리시스템(BEMS) 및 공장에너지관리시스템(FEMS) 등 마이크로그리드 핵심·응용 기술에 대한 국제표준을 후속적으로 연이어 개발할 계획이다. 본 연구는 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원이 지원하는 ‘마이크로그리드 국제표준화 기반 구축’ 연구과제를 통해 개발되었다.