서강대학교 전자공학과

 김홍석 교수, ‘2025 과학기술정보통신부⦁한국연구재단 기초연구실 지원사업’ 선정

(왼쪽부터) 전자공학과 김홍석 교수, 류성주 교수, 인공지능학과 이영민 교수, 숭실대학교 전기공학부 박병권 교수

본교 전자공학과 김홍석 교수, 류성주 교수, 인공지능학과 이영민 교수, 숭실대학교 전기공학부 박병권 교수로 이뤄진 공동연구진이 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 2025년 기초연구실 지원사업 심화형에 신규 선정되었다. 연구 과제명은 『하드웨어 가속기 내장형 물리정보 신경망 기반 국가전력망 최적화 연구실』로, 본 글로벌기초연구실 FUN LAB은 2025년 6월 1일부터 2028년 5월 31일까지 총 15억원(연 5억원)의 연구비를 지원받는다.

우리나라의 재생에너지 비중은 빠르게 늘어나고 있으나, 전력망은 여전히 예측 어려운 변동성에 취약하다. 태양광·풍력 등 재생에너지가 늘어나면서 전력 공급과 수요를 실시간으로 조정하는 일의 중요도는 높아지고 있으나, 전통적인 방식으로는 거대 규모를 다루기 어렵고 해를 구하는 데도 시간이 오래 걸리거나 해를 구하지 못해 실제 운용에 적용하기 어려워 전력망의 안정적인 운용을 위한 새로운 기술이 필요한 상황이다.

본 연구는 이러한 사회적 문제를 해결하기 위해 “AI와 하드웨어 전용칩을 결합한 차세대 전력망 최적화 기술”의 개발을 목표한다. 우선 인공지능 기반의 학습 모델을 통해 전력망의 상태를 빠르게 파악하고, 최적 운전 방안을 실시간으로 제안할 수 있도록 하며, 전용 하드웨어 칩을 설계하여 물리정보를 포함한 복잡한 계산을 가속화한다. 이를 통해 기존 시스템보다 수십 배 빠른 속도로 전력 흐름을 예측·제어 가능한, 실시간 운용을 위한 전력망 파운데이션 모델을 개발한다.

이 기술이 상용화되면, 재생에너지 확대에 따른 전력망 불안정을 획기적으로 줄이고, 국가 전력 운영 연간 비용을 수조원 절감할 수 있다. 또한, 정전 사고를 예방하여 국민 안전과 산업 생산성을 높이고, RE100 달성에 기여할 수 있다. 나아가 전력 분야 기업들은 물론, 지자체와 공공기관도 함께 활용할 수 있는 솔루션으로 발전시켜 나갈 예정이다.

김홍석 교수의 NICE(Networking for Intelligence Computing and Energy) LAB은 AI 컴퓨팅, 에너지⦁전력 시스템 최적화를 융합적으로 연구하며, 물리정보신경망을 기반으로 한 AI 가속기 설계 및 전력망 최적화 알고리즘 개발 등 소프트웨어와 하드웨어를 아우르는 시스템 설계에 집중하고 있다. 특히, AI 기반 전력망⦁에너지 최적화 및 거래 분야에서 IEEE Transactions on Power Systems, IEEE Transactions on Industrial Informatics, IEEE Transactions on Sustainable Energy, Applied Energy 등 에너지 분야 최상위 저널(JCR 상위10%이내)에 지속적으로 논문을 발표하여 기술력을 인정받고 있으며 한국전력거래소와의 공동연구 및 기술교류회를 통해 학계의 이론이 실제로 적용될 수 있도록 연구에 매진 중이다.