2035년, 도시는 전기를 쓰는 시간을 나눠 갖는다

인공지능이 도시의 에너지를 조절한다면 생활은 어떻게 달라질까. 필요한 충전량과 편안한 실내 온도를 지키면서, 전기를 쓰는 시간을 나누는 변화가 가능하다. 이 글은 현재의 에너지 기술을 바탕으로 AI와 함께 구성한 2035년의 가상 이야기다. 등장인물·통합 서비스·도시의 하루와 92점·18%라는 수치는 이야기 속 설정이며 실제 도시의 성과나 출시 예측이 아니다.

오전 7시 45분, 자동차가 기다릴 수 있는 시간을 묻는다

지우가 창문을 열자 아직 서늘한 공기가 들어왔다. 휴대폰에는 오늘 저녁이 유난히 덥겠다는 안내와 자동차 충전 제안이 함께 떠 있었다.

“퇴근 후 바로 출발할 일이 있나요?”

평소 같으면 ‘내일 아침까지 충전’을 눌렀을 것이다. 하지만 오늘은 저녁에 어머니를 모시러 가야 했다. 지우는 출발 시간을 앞당기고, 그때까지 필요한 충전량을 지정했다. 화면에서 늦은 밤에 있던 충전 구간이 오후로 옮겨졌다.

“그럼 차는 낮에 먼저 준비해 둘게요.”

도시의 인공지능은 기온 예보와 최근 전력 사용, 주민들이 허용한 충전 예약을 묶어 저녁의 수요를 예상하고 있었다. 퇴근한 사람들이 냉방을 켜는 시간에 자동차 충전까지 몰리면 같은 배전 구간에 부담이 커진다. 그렇다고 지우의 약속을 취소시키지는 않았다. 충전을 미룰 수 없는 차는 먼저 채우고, 밤까지 기다릴 수 있는 차는 다른 시간으로 나눴다.

식탁 건너편에서 동생이 물었다. “오늘도 집이 더워지는 거 아니야?”

“네가 정한 온도 범위는 그대로야. 비어 있을 때 조금 먼저 식혀 둔대.”

지우는 거실은 조정에 참여하고, 낮에 할머니가 머무는 방은 평소 설정을 유지하도록 했다. 모든 집을 같은 온도로 바꾸는 도시라면 편리하다고 느끼지 못했을 것이다. 오늘의 작은 변화는 전기를 덜 쓰라는 명령보다, 언제까지 무엇이 필요한지 묻는 대화에 가까웠다.

오후 2시, 햇빛을 저녁까지 이어 쓰는 동네

점심 뒤 사무실에 돌아온 지우는 창가의 차양이 조금 내려온 것을 보았다. 옥상 태양광 발전량이 늘었고, 건물은 이용자들이 허용한 범위에서 미리 냉방하고 있었다. 햇빛이 약해지는 퇴근 무렵에 냉방 설비를 한꺼번에 강하게 돌리지 않도록, 지금의 여유를 조금 앞당겨 쓰는 것이다.

“전기를 벽에 넣어 두는 거야?” 동료 민재가 웃으며 물었다.

“전기는 배터리에 저장하고, 건물에는 시원함을 조금 남겨 두는 거지.”

이 건물은 실내와 벽·바닥을 먼저 식힌 뒤 온도가 천천히 오르는 성질을 이용했다. 별도의 설비에서 물을 얼려 두었다가 냉방에 사용하는 방식과는 구현이 달랐다. 먼저 식힌 효과가 얼마나 이어질지는 건물의 단열과 열을 흡수하는 특성, 날씨에 따라 달라졌다.

로비 화면에는 동네의 서로 다른 움직임이 겹쳐 보였다. 공동 배터리는 충전 중이었고, 지우의 자동차도 주차장에서 전기를 받고 있었다. 출발 시간이 늦은 다른 차량은 잠시 충전을 멈췄다. 설비마다 저장 용량과 충전 속도가 달랐고, 건물마다 식혀 둘 수 있는 정도도 달랐다. 도시가 할 수 있는 일은 이 차이를 이용하는 것이었다.

운영실에서는 실제 건물과 설비 상태를 반영한 가상 모형, 디지털 트윈으로 조정안을 먼저 살폈다. 화면 속에서 충전 시점을 옮겨 보니 한 구간의 부담은 줄었지만 다른 구간으로 몰리는 문제가 나타났다. 인공지능은 주변 배터리와 건물의 참여 범위를 바꿔 대안을 계산했다. 건물 제어 모형은 날씨와 이용 일정에 따라 실내 온도가 어떻게 바뀔지도 예상했다. 가상 모형의 결과가 실제 기기의 충전·냉방 명령으로 이어지려면 통신과 제어 장치가 연결돼 있어야 했다.

흩어진 태양광·배터리·충전기·건물을 묶어 조율하는 이 동네의 방식은 가상발전소라고 불렸다. 발전기 한 대가 새로 생긴 것은 아니었다. 여러 곳의 발전과 저장, 바꿀 수 있는 소비 시간을 모아 전력망에 대응하는 방식이었다.

그러던 중 구름이 두꺼워졌다. 태양광 발전이 예상보다 줄자 남은 충전 계획도 달라졌다. 지우의 차는 저녁 약속 때문에 우선순위를 유지했고, 밤에 출발할 차량의 충전 일부는 뒤로 옮겨졌다. 도시가 미래를 정확히 알아맞혔기 때문이 아니라, 달라진 상황에 맞춰 계획을 고칠 수 있었기 때문에 하루가 이어졌다.

저녁 6시, 점수보다 먼저 느끼는 변화

지우가 집에 돌아왔을 때 거실은 편안했다. 냉방기는 조용히 돌고 있었고 자동차는 필요한 충전을 마쳤다. 그는 가방을 내려놓고 어머니에게 출발하겠다는 메시지를 보냈다. 전기가 덜 몰리도록 조율된 날에도, 가족의 일정은 그대로 지킬 수 있었다.

휴대폰의 가상 도시 화면에는 ‘에너지 밸런스 92점’이 떴다. 아래에는 조정하지 않았을 경우를 가정한 비교 모형보다 저녁의 최대 전력 수요가 18% 낮았다는 표시가 있었다. 이 이야기에서 도시가 정한 점수와 계산 결과였다. 지우는 전기를 18% 덜 썼다는 뜻으로 받아들이지 않았다. 낮으로 옮긴 충전도 있었고, 먼저 작동한 냉방도 있었다. 하루의 총사용량과 가장 몰린 순간의 수요는 다른 숫자였다.

동생이 다시 물었다. “우리 집이 뭘 참아서 받은 점수야?”

“참은 건 없어. 자동차를 먼저 채웠고, 거실은 미리 식혔어. 할머니 방은 그대로 뒀고.”

지우는 참여 내역을 열었다. 다음 날 아침까지 기다릴 수 있는 세탁은 늦은 시간으로 옮겨졌지만, 저녁 식사 준비는 바뀌지 않았다. 내일 손님이 온다고 표시하자 거실의 평소 조정 계획도 하루 동안 해제됐다. 도시 전체의 숫자가 좋아져도 각 집의 생활이 어긋나면 오래 참여할 이유가 없었다.

그가 확인한 것은 점수보다 구체적인 결과였다. 자동차가 출발 전 필요한 충전량에 도달했는지, 거실 온도가 허용 범위를 지켰는지, 참여 해제 뒤 예약이 바뀌었는지를 차례로 살폈다. 에너지 효과를 보려면 하루 총사용량과 시간대별 최대 수요도 따로 읽어야 했다. 이 가상 서비스에서 좋은 조율의 기준은 전력망의 부담과 가족의 불편을 함께 줄이는 것이었다.

창밖의 건물들은 하나씩 불을 켰다. 낮에 저장한 배터리가 일부 수요를 맡고, 기다릴 수 있는 충전이 시간을 양보하고, 건물은 먼저 식힌 여유를 쓰고 있었다. 이 도시에서 인공지능은 서로 다른 하루가 한꺼번에 전기를 요구하지 않도록 순서를 찾아 주었다.

이 미래를 떠받치는 실제 기술

국제에너지기구의 「에너지와 인공지능」 에너지 최적화 설명은 전력 시스템과 건물 효율·수요반응에 AI를 활용하는 가능성과 디지털 기반의 제약을 다룬다. 「수요 유연성 확대」 요약은 연결된 기기와 에너지 관리, AI 분석을 활용해 전기 사용을 전력계통 조건에 맞추는 구조를 설명한다. 실제 적용에는 기기 간 호환성, 이용자의 참여와 사이버보안도 중요하다.

미국 에너지부의 가상발전소 설명은 태양광·배터리·전기차 충전기·건물 제어를 묶고 충전 등의 사용 시점을 옮기는 구조를 소개한다. 가상발전소 사례 안내의 냉열 저장 사례는 별도 설비에서 물을 얼렸다가 수요가 큰 시간에 냉방에 이용하는 방식이다. 본문 속 건물 자체의 사전 냉방과 구분해서 읽어야 한다.

에너지부의 건물 에너지 모형과 냉난방 운전 설명은 건물의 열 저장 특성과 모형 예측 제어를 다룬다. 모형 예측 제어는 재실 정보·날씨 예보·전력 가격 등을 넣어 앞으로의 제어안을 평가하고 새 정보에 맞춰 다시 계산한다. 이 원리 자체가 반드시 AI를 뜻하는 것은 아니다. 에너지부 Better Buildings의 「미래의 데이터: 디지털 도시」 자료는 실제 건물 시스템을 컴퓨터 환경에 반영한 디지털 트윈이 에너지 관련 의사결정을 돕는 가능성을 소개한다. 이야기 속 도시 규모의 AI 통합 운영은 이런 기술에서 확장한 상상이다. 자료 확인일: 2026년 10월 7일.

이미지 3장은 설명용 AI 일러스트이며 실제 촬영 사진이나 실험 기록이 아닙니다.