내일의 스마트 전기 계량기에 인사해 보세요.
마치 알렉사(Alexa)나 시리(Siri)처럼 차세대 가정용 에너지 허브에도 질문할 수 있습니다.
올해 출시되는 일부 디바이스는 비디오 게임처럼 생생한 실시간 시뮬레이션을 통해 에너지 요금을 절약하거나 탄소 발자국을 줄이는 방법을 보여줍니다. 이러한 디바이스는 태양광 패널과 전기 자동차 충전기의 전력 흐름을 관리하는 데 도움이 될 것입니다.
이 디바이스들은 스마트폰처럼 앱을 실행합니다. 또한 가까운 전력선의 구성요소에 장애가 예측되는 경우 경고를 보내는 등 유틸리티 업체에 그리드에 대한 더 명확한 그림을 제공하죠.
두 혁신 기업의 이야기
스타트업 아누라넷(Anuranet)의 디바이스는 올 가을부터 NVIDIA Jetson 엣지 AI 플랫폼을 사용해 수백에서 수천 가구에 도입될 예정입니다.
지난 10년 동안 그리드 소프트웨어를 개발해 온 로드 아일랜드 소재 회사인 유틸리데이터(Utilidata)는 NVIDIA와 협력하여 Jetson 기반 스마트 그리드 칩을 개발하고 있습니다. 이 칩은 계량기에 탑재되어 실시간 AI 애플리케이션을 엣지로 가져오는 역할을 할 것입니다.
이러한 노력은 더 스마트하고 깨끗하며 안전한 그리드를 구현하고자 하는 NVIDIA와 파트너의 비전의 일환입니다.
미국 텍사스 오스틴에 위치한 아누라넷은 다이앤 주커만(Diane Zuckerman, 위 사진)이 공동 설립한 스타트업입니다. 아누라넷 외에도 전 세계에 여러 개의 스타트업을 설립한 주커만은 “오늘날의 스마트 계량기는 그다지 스마트하지 않지만, Jetson GPU의 엣지 컴퓨팅 파워와 아누라넷 소프트웨어 플랫폼을 활용해 집과 건물의 에너지 제어 네트워크를 변화시켜 나갈 진정한 지능형 계량기를 만들 것입니다”라고 말했습니다.
단순함의 매력
아누라넷은 NVIDIA Jetson 엣지 AI 플랫폼을 활용해 불프로그(Bullfrog) 브랜드의 스마트 계량기와 회로 패널을 개발하고 있습니다. 그리드는 물론 스마트 가전제품, 가정용 에너지 허브, 태양광 패널, 전기 자동차 충전기와 배터리에 연결하여 고객이 실시간으로 탄소 발자국을 줄이면서 에너지 비용을 절약할 수 있도록 도와줍니다.
주커만은 “단순함은 소비자를 끌어들이고 고성능과 보안성으로 가치를 창출할 것입니다”라고 말했습니다.
창업한 지 이제 8개월 밖에 안 된 스타트업인 아누라넷은 올해 신축 집에 디바이스를 배포하기 시작할 두 회사와 계약을 체결했습니다.
미국 내슈빌에 위치한 리치랜드 파트너스(Richland Partners)는 현재 건설 중인 주택과 아파트에 아누라넷 불프로그 에너지 에코시스템을 도입할 예정입니다. 오스틴에 소재한 뉴 커뮤니티(Neu Communities)도 건설 중인 새로운 주거 지역의 민간 마이크로그리드를 관리하기 위해 이 에코시스템을 활용할 계획이죠.
엣지 컴퓨팅을 재정의하는 Jetson
오늘날의 스마트 미터는 컴퓨팅 처리 성능이 부족하기 때문에 가정에서 발생하는 대부분의 에너지 관련 데이터가 버려지고 있는데요. 스마트 미터는 아누라넷과 유틸리데이터와 같은 기업이 그리드를 개선하는 데 사용할 수 있는 실시간 데이터의 보고입니다.
예를 들어 NVIDIA Jetson 기반 스마트 미터는 초당 수만 번의 측정이 가능합니다.
세계 최대 계량기 업체들의 애플리케이션을 이미 구축한 유틸리데이터는 NVIDIA Inception파트너입니다. 유틸리데이터의 CTO 마리사 허먼(Marissa Hummon)은 “이 데이터에는 전력 흐름의 품질과 이를 방해할 수 있는 요소에 대한 정보가 인코딩되어 있습니다”라고 설명했습니다.
허먼은 “나무 가지 하나도 파형에 영향을 미칠 수 있으며, 이를 파악할 수 있다면 정전을 예측할 수 있습니다. 이러한 종류의 통찰력은 많은 앱에서 활용될 수 있기 때문에 다른 혁신도 가능하게 할 환경을 조성하고 있습니다”라고 말했습니다.
최적의 알고리즘 배포
마이크로소프트와 NVIDIA의 투자 지원을 받는 유틸리데이터의 목표는 소비자와 유틸리티 업체 모두에게 이익이 될 수 있는 방향으로 전력 흐름을 이해하는 것인데요. 이를 위해서는 머신 러닝과 이를 실행할 수 있는 컴퓨팅 파워가 필요합니다.
허먼은 “인간은 주요 통찰력을 얻기 위해 이러한 패턴을 모두 볼 수는 없지만 컴퓨터는 할 수 있으며, Jetson 기반 스마트 그리드 칩에서 실행되는 소프트웨어를 통해 최적의 알고리즘을 배포할 수 있습니다”라고 덧붙였습니다.
유틸리데이터와 미국 국립재생에너지연구소(NREL)는 유틸리데이터의 스마트 그리드 칩에서 NREL의 실시간 전력 흐름 소프트웨어를 실행하기 위해 협력하고 있습니다. 그리고 여러 유틸리티 업체가 배포하는 스마트 계량기에서 칩을 시험하기 위해 유틸리데이터와 논의 중입니다.
그리드에 AI가 필요한 이유
스마트 계량기는 그리드의 엣지로 빠르게 유입되는 양방향 전력 흐름을 추적하고 이에 대응하기 좋은 위치에 있습니다.
가정과 기업은 배터리와 태양광 패널을 설치해 발전기로 사용하고 있습니다. 이와 동시에, 전력망 수요를 주도했던 대형 에어컨 전력의 3배 이상을 필요로 하는 전기 자동차 충전기를 도입하고 있죠. 그리고 최근 미국 정부의 자금 지원으로 더 많은 충전기가 설치되고 있고, 그에 따른 그리드 수요가 빠르게 증가할 것입니다.
하버드 대학교에서 물리학 박사학위를 받은 허먼은 “이 모든 것을 추적하기 위해 고급 물리학 모델을 구축할 수는 없습니다. GPU 컴퓨팅에 매우 적합한 문제에 대해 다른 접근 방식이 필요합니다”라고 말했습니다.
그녀는 “이에 따라, 고객이 원하는 것에 대비해야 하는 유틸리티 기업에게 엣지 AI는 ‘있으면 좋은 것’에서 ‘긴급하게 필요한 것’으로 바뀌었습니다”라고 덧붙였습니다.
스타트업 가속화
오늘 소개한 두 스타트업의 제품은 NVIDIA 풀스택 기술과 서드파티 앱 개발자를 위한 개방형 플랫폼을 활용하고 있습니다.
유틸리데이터의 허먼은 기술 스타트업을 육성하고 투자자를 소개하며, 전문 지식과 기술을 제공하는 NVIDIA Inception을 칭찬했습니다.
NVIDIA와 함께 소프트웨어 정의 스마트 그리드 칩을 개발하는 작업의 일환으로, Inception은 허먼의 팀에 클라우드의 GPU에 대한 액세스와 GPU를 최대한 활용하는 방법에 대한 교육을 제공했습니다. Inception은 또한 전력 분야의 다른 혁신 기업들과의 연결을 도왔습니다.
음성이 도입된 스마트 계량기
아누라넷은 자사의 불프로그 디바이스에 자연어 이해를 위한 내부 코드와 음성 AI 애플리케이션 구축을 위한 GPU 가속 소프트웨어 개발 키트인 NVIDIA Riva의 자동 음성 인식을 결합한 대화형 AI 를 도입할 예정입니다.
MIT에서 로보틱스와 AI 박사학위를 받았으며 자연어 이해에 대한 새로운 접근법을 개발한 아누라넷 CTO 데이비드 L. 브록(David L. Brock) 박사는 “우리 코드의 정확도는 이미 경쟁사 제품의 두 배이며, Riva를 사용하면 시장에 나와 있는 그 어떤 제품보다 훨씬 뛰어난 성능을 보일 것으로 기대합니다”라고 말했습니다.
그는 “Riva는 매우 흥미로우며, 우리는 사용을 더욱 확대할 것으로 예상합니다”라고 덧붙였습니다.
이는 NVIDIA가 더욱 탄력적인 그리드와 지속 가능한 미래로의 전환을 촉진하는 또 하나의 방법인데요.
이번 GTC의 별도 세션에서 유틸리데이터는 엣지 AI가 어떻게 그리드 운영 방식을 제정의하고 기후 변화에 대처하고 있는지를 공유했습니다. 무료로 등록하고 전력, 유틸리티 관련 세션의 전체 라인업을 다시보기로 확인하세요.