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1. 연구의 필요성 및 목적
□ 연구의 필요성
○ 인공지능과 에너지산업 간 관계 연구들을 살펴보면 현재까지는 인공지능이 에너지산업에 제공하는 편익에 대한 홍보성 연구들이 주를 이루며, 인공지능이 가져올 변화를 에너지산업 관점에서 포괄적으로 살펴본 연구는 부족
- 4차산업혁명과 에너지와의 접점에 관한 연구는 지속 수행되고 있으나 기존 연구들에서 인공지능 관련 내용은 대체로 활용영역에 대한 소개와 활용범위 확대를 강조하는 수준
- 인공지능과 직결되는 미래 변화 방향과 추가적 과제를 제시한 내용은 부족한 상황

○ 에너지 부문에서 인공지능의 활용 방향과 해결 과제에 대한 이해를 바탕으로 인공지능을 효과적으로 활용할 수 있는 방안에 대한 연구가 필요
- 에너지 부문에서 인공지능 활용이 가시화되고 있는 가운데, 기계가 인간을 대체하거나 기계와 인간과의 협력이 더욱 긴밀해지는 미래 상황에서 에너지산업이 나아가야 할 방향에 대한 심층적 논의가 중요

- 급속하게 발전하는 인공지능과 에너지 부문의 접점이 어디까지 와있는지 확인하고, 앞으로 어떤 이슈가 부각될 것인지에 관해 진단 요구
- 인공지능이 단순히 에너지시스템 운용효율성을 높이는 정보통신 기술 중 하나가 아니라 에너지산업을 재편하는 주요 동인으로 작용할 가능성이 높은 가운데 인공지능이 갖는 효과와 과제를 살펴보고 이해당사자들의 관련 지식 제고 필요

2. 연구내용 및 주요 분석 결과
□ 토픽 분석 결과
○ 2011~2020년까지 발표된 인공지능 관련 국제학술논문 초록을 대상으로 100개의 토픽을 추출한 결과 15개의 토픽들이 에너지 부문과 통계적으로 유의(p-value 0.05)한 관계 존재
- 본 연구에서 추출한 100개 토픽의 비중을 모두 합하면 1이 되는데, 에너지 관련 토픽들의 비중 합계는 0.164로 16.4% 차지
- t 값 기준으로는 전력소비 및 열 에너지 관리, 발전소 최적 운영, 풍력에너지 평가 및 예측 등의 부문에서 에너지와 인공지능의 접점이 큰 상황
- 비중 기준으로는 일사량 및 기준 증발산량 추정, 태양광발전시스템 운영, 유가 및 전기요금 예측 등의 부문에서 인공지능 활용에 관한 관심도가 높은 상황
○ 100개 토픽을 추출한 뒤 토픽 비중 기준 상위 20개 토픽을 살펴본 결과 전체의 약 35.4% 차지
- 데이터 처리속도(data processing speed), 규모확장성(scalability), 자율성(autonomousness)과 같은 과제 해결 방안에 관한 논의가 가장 큰 비중 차지
- 의사결정 지원을 위한 휴리스틱 기법, 다양한 부문의 인공지능 적용 리뷰, 일사량 추정 및 기준 증발산량 추정, 복잡하고 동태적인 행동 또는 프로세스 예측 등이 인공지능 관련 높은 관심 차지

순위
토픽번호
개요
비중
1
91
데이터 처리속도(data processing speed), 규모확장성(scalability), 자율성(autonomousness)과 같은 과제 해결 방안
0.033
2
32
의사결정 지원을 위한 휴리스틱 기법
0.027
3
86
다양한 부문의 인공지능 적용 리뷰
0.022
4
21
일사량 추정 및 기준 증발산량 추정
0.021
5
72
복잡하고 동태적인 행동 또는 프로세스 예측
0.020
6
38
제약조건 충족 최적화
0.018
7
24
다양한 결함 진단(fault diagnosis) 기법 제안
0.018
8
5
효과적 분류 기법 제안(신용등급 분류 중심)
0.018
9
90
태양광 발전시스템 운영
0.017
10
93
빅데이터 기반 예측적 유지보수(predictive maintenance)
0.017
11
20
스마트 제조 및 산업공정 부문 인공지능 활용
0.016
12
81
지속 학습(continual learning) 등 인공지능 자체 학습방법
0.016
13
35
뉴럴네트워크 분석 적용 효과와 개선 과제
0.016
14
54
유가 및 전기요금 예측
0.015
15
10
생산량, 리스크, 사건발생 등의 예측력 제고
0.014
16
40
지식 도메인 온톨로지
0.014
17
97
제품의 기능 및 감성 설계
0.014
18
11
디지털화(digitalization)로 인한 비즈니스 혁신
0.013
19
73
이미지 특성 분류
0.013
20
16
인공지능 발달에 따른 다양한 분야의 미래 모습
0.012
합계
0.354
<요약 표-2> 토픽 비중 기준 상위 20개 토픽






□ 전문가 설문 결과
○ 전문가 자문을 거쳐 에너지 부문과 에너지 외적인 일반 부문에서 앞으로 떠오를 토픽 선정
- 에너지 부문에서는 특히, 태양광과 풍력과 같이 간헐적 출력의 에너지원을 효율적으로 관리하고 활용하는 부문에 인공지능의 효과가 강조되었고, 수송, 건물 등의 에너지수요관리와 스마트시티 및 스마트그리드 구축과 같이 대규모 인프라 구축에서 인공지능의 역할이 높아질 것으로 전망
- 일반 부문에서는 인공지능 자율학습, 강화학습, 인공지능 윤리 등이 앞으로 더욱 부각될 것으로 예상

○ 전문가 자문을 통해 에너지 부문 인공지능 활용 시 순기능을 제고하고 역기능을 최소화하기 위한 대안 제시

1. 결론 및 정책제언
□ 결론
○ 인공지능은 에너지 부문에서도 다양한 측면에서 논의되고 있으며, 앞으로 에너지시스템의 안전성, 안정성, 효율성, 환경성 제고 차원에서 지속 확산될 전망
- 순기능을 높이고 역기능을 최소화하기 위한 대안 및 조치사항 요구
- 인공지능의 신뢰성을 충분히 인정받을 수 있는 검증 체계를 마련하고, 인공지능의 의사결정과 함께 전문가의 판단, 소프트웨어 진단을 결합함으로써 신뢰성을 높여가는 노력 요구
- 인공지능의 효과적 활용을 위한 데이터 통합 관리 및 지속적 확충 필요
- 단순 업무들부터 단계적으로 인공지능 기반 자동화 시스템으로 전환하고 데이터 기반 의사결정이 이루어질 수 있는 환경으로 발전
- 데이터 표준화, 에너지와 인공지능 접점 강화 사업 등에서 이해관계자들 간 협력 필요

□ 정책제언
○ 인공지능 확산의 핵심 걸림돌 중 하나는 인공지능 분석 결과에 대한 신뢰성으로서 인공지능의 성능을 인증할 수 있는 기술 개발 및 체계 마련이 중요
- 인공지능이 다양한 영역에서 인간의 능력을 넘는 역량을 보여주고 있으나, 긴급상황 또는 특이 상황에서 대형 문제를 일으킬 수 있는 여지 존재
- 인공지능 활용의 안전성을 평가하고 인증할 수 있는 체계를 갖춤으로써 관련 기술 개발을 촉진하고 인공지능이 일상에서 보다 효과적으로 활용될 수 있는 환경 마련 요구

○ 에너지 부문에서도 인공지능으로 인한 고용구조 변화가 필연적으로 나타날 것이므로 새로운 일자리 창출 및 기존 인력 재교육 체계 구축
- 줄어드는 일자리의 인력의 재교육이 중요하고, 데이터 분석 역량을 갖춘 인력의 유입을 촉진할 수 있는 환경 마련
- 인공지능을 이용한 새로운 고부가가치 산업을 육성하여 새로운 일자리 창출

○ 데이터 확보와 개인정보 침해 문제 대응
- 에너지 공급, 전달, 소비에 관한 데이터를 원활하게 활용할 수 있게 하는 중립적 기관 필요
- 개인정보를 보호하면서 데이터를 효과적으로 활용할 수 있는 시스템 구축
목차
제1장 서 론

제2장 기존 문헌 검토
1. 국가 및 기업동향
2. 학술 연구 동향
3. 문헌 검토 시사점

제3장 연구방법론
1. 인공지능 관련 토픽 분석
2. 전문가 설문

제4장 연구결과
1. 인공지능 관련 토픽 분석 결과
2. 전문가 설문 결과

제5장 시사점 및 결론
1. 요약 및 시사점
2. 결론

참고 문헌

부록 : 토픽별 추가 정보

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