AI가 지하철 에너지 잡는다…광주 1호선서 첫 실증 돌입

▲인공지능 기반 철도역사 에너지통합제어시스템 구성도 (한국철도기술연구원)

한국철도기술연구원(철도연)은 AI를 활용해 지하철 역사 내 에너지 사용을 최적화하는 가상화기반 에너지 통합형 철도역사 스마트 운영기술을 개발하고 광주도시철도 1호선 남광주역사에 실증 적용 중이라고 22일 밝혔다.

이 기술은 강화학습(Deep Reinforcement Learning) 기반의 알고리즘을 통해 실내 공기질과 온·습도를 일정하게 유지하면서 에너지 사용량을 최소화하는 것이 핵심이다. 기존의 시간 계획형 제어방식보다 전력 사용량을 10% 이상 줄일 수 있다.

특히 태양광 등 신재생에너지와 열차 제동 시 발생하는 회생전력을 함께 활용해 냉난방·조명 등 역사 내 주요 설비를 AI가 통합적으로 제어한다. 단순히 전기를 절약하는 수준을 넘어, 에너지 흐름 전체를 실시간으로 학습·관리하는 ‘지능형 에너지 통합 제어시스템’으로 진화한 셈이다.

이번 기술은 철도연과 광주교통공사가 공동 개발해 라온프렌즈에 기술이전까지 완료됐다. 남광주역사에 실증 사이트를 올해 12월까지 구축하고 2026년까지 성능 검증을 거쳐 상용화를 추진할 계획이다. 이후 수도권을 포함한 전국 도시철도 역사로 확대 적용될 전망이다.

아울러 향후 공조설비뿐 아니라 조명, 환기, 엘리베이터 등 다양한 부하 설비까지 통합 제어할 수 있는 지능형 에너지 관리시스템(EMS)으로 발전시킬 계획이다.

박종영 철도연 책임연구원은 “이번 기술은 빅데이터 분석과 학습을 기반으로 한 자율 제어형 공조 시스템으로, 향후 건물이나 산업시설로도 확대 적용할 수 있다”고 설명했다.

유병권 광주교통공사 전기팀장은 “남광주역사 실증 시스템을 통해 실제 전력요금 절감과 운영 효율 개선 효과가 기대된다”며 “AI 기반 에너지 절감은 도시철도 운영의 새로운 표준이 될 것”이라고 말했다.