d라이브러리

태양빛을 이용해 에너지를 생산하는 태양광 발전은 친환경 에너지원으로 각광받고 있지만 태양빛을 전기에너지로 바꾸는 효율이 낮고, 날씨의 영향을 많이 받아 구름이 낀 날은 전기 생산량이 감소하는 문제점이 있었습니다. 그런데 최근 불규칙한 일조 강도를 예측해 태양광 발전의 효율을 높일 수 있는 연구 결과가 발표됐습니다.  

스웨덴 웁살라대학교 연구팀은 ‘마르코프 연쇄 혼합(MCM) 모형’을 이용해 일조 강도를 예측하는 수학 모형을 개발했습니다. 일조 강도는 태양빛이 내리쬐는 세기를 말합니다. MCM 모형은 ‘은닉 마르코프 모형’을 계산하기 좀 더 쉬운 형태로 수정해 연구진이 새로 만든 통계 모형으로, 시간에 따른 데이터를 바탕으로 예측 결과를 확률로 계산합니다. 은닉 마르코프 모형은 직접 관측할 수 있는 데이터로부터 정말 알고자 하는 숨겨진 데이터를 추정하는 모형입니다.  

연구팀은 MCM 모형을 이용해 일조 강도를 여러 단계로 나누고 현재의 일조량을 바탕으로 다음 기간에 일조 강도가 어떤 단계에 있을 확률이 가장 높을지를 계산했습니다. 그 결과를 실제 관측 수치와 비교해보니 기존 모형에 비해 신뢰도가 올라갔습니다. 요아킴 뭉크함마르 웁살라대학교 토목및산업공학과 교수는 “우리 모형은 분, 시간, 일 단위로 일조 강도를 예측할 수 있다”고 말했습니다. 연구 결과는 학술지 ‘태양 에너지’ 2020년 8월호에 게재됐습니다.