최근 4차 산업혁명을 주도하고 있는 인공지능이 재생에너지 분야에서도 핵심기술로 떠오르고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 태양광·풍력 등 가변적 재생에너지의 리스크를 지적하면서, 재생에너지의 성장세에 따라 기존 전력 시스템과의 통합이 주요 과제로 대두될 것으로 전망하고 있다 .

이러한 가운데 인공지능이 재생에너지의 불확실성을 감소시켜 효과적인 시스템 통합을 가능하게 할 것으로 기대된다. 인공지능은 태양광, 풍력 발전량 및 전력 수요를 정확하게 예측하고, 화석연료 발전량을 조절하며, 스마트 그리드를 통해 효과적인 전력 저장·전송을 가능하게 하는 등 재생에너지 분야 전반에 걸쳐 혁신을 이루고 있다.

특허청에 따르면, 인공지능을 융합한 재생에너지 관련 특허출원은 2006년부터 2017년까지 총 253건이 출원됐는데, 2006~2012년 연평균 11건 수준이었으나, 이후 꾸준히 증가하여 2016년 40건, 2017년 47건에 달하는 것으로 파악됐다. 4차 산업혁명 시대의 활발한 인공지능 연구 추세와, 최근의 친환경적인 재생에너지 육성 기조가 맞물리면서, 관련 특허출원이 대폭 증가한 것으로 풀이된다.

출원인별로는, 삼성전자(20건), 한국전력공사(15건)의 출원이 두드러졌으며, 독일 지멘스(6건), 에너지기술연구원, 한국전자통신연구원, 케이디파워(이상 5건) 순으로 많이 출원했고, 기타 중소기업들(전체 75건)의 출원도 활발한 것으로 나타났다.

기술별로는, 발전소, 전력계통 전반의 상태 진단(98건), 수요 예측 및 관리(58건), 발전장치 제어(41건) 등에 출원이 집중됐고, 전력망 제어(26건), 발전량 예측(23건), 배터리 충방전 제어(7건) 관련 출원은 다소 적었다. 재생에너지 확대와 더불어 기존 화석에너지를 줄이기 위해서는, 정확한 발전량 예측과 연계한 배터리 충방전 제어, 전력망 제어가 필수적인 데에 비해 다소 아쉬운 대목이다.

최근 알파고로 우리에게 친숙한 구글 딥마인드는 영국 전력회사와 협력하여, 인공지능을 융합한 전력망 제어로 영국 전체 전력비용을 10%까지 감축하는 프로젝트를 진행하고 있고, IT기업으로 변신한 GE, IBM, 지멘스를 비롯한 미국, 유럽 여러 회사·기관에서 인공지능을 융합한 재생에너지 기술을 연구개발하고 있다.

우리나라에도 세계적인 태양광모듈 생산기업과 인공지능 특허출원 기업이 있는 만큼, 두 분야의 융합에 따른 성장잠재력은 충분하다. 인공지능은 기존 산업분야와 융합을 통해 많은 부가가치를 창출할 수 있으므로, 재생에너지 분야 전반에 걸쳐 관련 기술개발 및 특허획득 노력이 필요한 상황이다.

특허청 손창호 에너지심사과장은 “정부에서 2030년까지 재생에너지 발전비중을 20%까지 높이기로 계획한 만큼, 향후 국내 재생에너지 시장은 더욱 커질 것으로 전망된다”며, “이러한 재생에너지 확대가 화석연료 감축, 전력비용 감소 등의 실질적 효과로 이어지기 위해서는, 인공지능을 융합한 기술과 관련 특허를 적극적으로 확보하여 재생에너지 분야의 효율성을 높여야 한다”고 강조했다.