한양대학교 산학협력단은 시스템 디지털모델링 및 최적제어분야를 연구 중인 제어 및 임베디드 시스템 연구진이 ‘계통 안정화에 기여하는 차세대 데이터센터 수요자원화 기술개발 및 실증’ 과제에 참여한다.

데이터센터 부하변동성, 분산자원, 발전원 등의 특성을 고려한 데이터센터 중 심 지능형 전력계통 디지털모델링 및 전력제어 알고리즘을 개발을 담당한다.

세부적으로는 데이터기반 데이터센터 전력 수요-공급 디지털모델링 및 실시간 시스템 파라미터 예측기술을 개발한다. 지능형 제어알고리즘기반 전력 라우팅 및 에너지 밸런싱 알고리즘을 개발하고 실증기반 최적화를 계획하고 있다.

이번 과제에는 모델기반 제어 설계역량과 보유한 시뮬레이션 모델링기술이 활용될 예정이다. 한양대는 현재 보유 중인 PFC, 인버터 모델링 및 제어 관련 기술 라이브러리와 제어 설계자산과 SINDy, Koopman 등 데이터기반 예측기 술을 유기적으로 통합해 라우팅 알고리즘의 신뢰성을 강화하는 역량을 갖췄다.

또한 연구진은 데이터기반 전력기기 동적시스템 모델링 비선형시스템, 제어기 설계, LPV 변환을 통한 선형 최적제어기 설계, 마이크로 나노·전력그리드 모델링 및 최적제어기법 등 심층 연구역량을 보유하고 있다.

디지털 모델링 전력·라우팅 알고리즘 검증

한양대는 1차연도에 MATLAB/Simulink기반 기초 모델설계와 데이터 수집을 통해 가상 시뮬레이션 환경을 구축할 예정이다. 이에 따라 2·3차연도에 분산에너지원·부하의 동적 디지털모델링과 지능형 전력 라우팅 및 에너지 밸런싱 최적화 알고리즘을 개발한다. 4차연도에는 시스템통합 최적화 및 KPI 검증과 운전데이터기반 개선을 통해 실시간 성능검증을 추진할 계획이다.

또한 향후 개발될 핵심기술을 실제 인프라에 연계하고 활용하는 방향의 사업화를 계획하고 있다. 이에 따라 자율 에너지 밸런싱기술 기반을 확보해 개발된 전력 라우팅 알고리즘을 기존 DCIM 인터페이스와 연동해 실시간 전력흐름 제어 및 에너지효율 최적화 모듈로 활용할 계획이다.

또한 개발기술을 마이크로그리드 및 분산전원 제어분야로 확장해 재생에너지와 ESS가 결합된 산업단지 또는 스마트그리드 내 전력수급 밸런싱 기술로 확대적용을 기대하고 있다.

한양대학교의 관계자는 “향후 직류(DC) 전력의 전력 변환 및 제어와 운영에 요구될 인력양성이 필요하다고 생각한다”라며 “한양대에서는 4년 전부터 한국에너지기술평가원의 인력양성 사업으로 DC그리드혁신연구센터를 운영하고 있으며 향후 지속지원이 필요하다”고 말했다.