수서역 에너지 디지털트윈 대시보드 예시 / 사진:철도연 제공

[대한경제=장진우 기자] 한국철도기술연구원(원장 사공명)은 고속철도 수서역의 구조를 에너지 디지털트윈으로 만들어, 전력 사용량을 계산할 수 있는 모델을 개발했다고 15일 밝혔다.

디지털트윈은 실제 건물의 구조와 설비를 컴퓨터상에 가상으로 구현하고, 현장의 실측값을 연결한 양방향 모델이다.

기존에는 역사 전체 전력을 사후 계량값으로 집계하는 데 그쳐, 어느 설비가 얼마를 쓰는지 구분하기 어려웠다. 이번에 개발된 모델은 역사의 형상과 설비를 가상모델로 구현한 뒤 1년간의 실측 전력으로 보정해, 계산값이 실제와 얼마나 맞는지 확인한 상태에서 대안을 비교할 수 있다.

구체적으로 수서역의 대합실ㆍ환승통로ㆍ라운지 등 10개 구역을 디지털 모델로 만들고, 그중 3개 구역에 온도ㆍ습도ㆍ이산화탄소ㆍ미세먼지 센서를 달아 지난 5월부터 실내환경을 실시간 측정하고 있다. 설비나 운영 조건이 바뀌더라도 1년간의 에너지 사용량을 수 초 안에 계산할 수 있다.

개발모델이 계산한 1년간 월별 전력 사용량과 한국전력 계량값의 오차는 2％대에 불과했으며, 모델의 계산값은 건물 에너지 모델을 검증하는 국제기준도 충족했다는 게 철도연 측 설명이다.

수서역의 1년간 실측 부하로 태양광ㆍ에너지저장장치(ESS) 운영을 분석한 결과, 소용량(250kWh) ESS 사용으로 연간 최대 전기 수요를 약 20％ 저감 가능했다. 추가 모델 분석에서는 지하 역사 전력의 약 절반(46％)을 환기팬이 차지한다는 사실도 발견했다.

철도연은 한국철도공사와 함께 수서역에서의 성과를 삼성역 복합환승센터로 확장하는 방안도 검토하고 있다.

신승권 철도연 책임연구원은 “검증된 모델 위에서 설비 투자와 운영 대안을 미리 시험할 수 있다는 것이 이번 성과의 핵심”이라며 “수서역에서 검증한 센서망과 에너지 모델, 운영 시나리오 분석을 대형 환승역사로 넓히는 방안을 구상하고 있다”고 말했다.

사공명 원장은 “철도역사의 에너지 절감과 운영 효율을 높이는 기술개발을 지속해 탄소중립 철도를 실현하는 일에 앞장서겠다”고 전했다.

장진우 기자 camel@

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