공기 중 유해 물질의 분포에 따라 효율적인 유동 패턴을 예측하도록 훈련되고, 예측된 패턴을 기반으로 환기 시스템을 제어

강현욱 교수와 김나경 박사과정
강현욱 교수와 김나경 박사과정

전남대학교 연구팀이 인공지능(AI)에 기반 최적 실내 환기기술을 개발했다. 이는 최근 코로나바이러스에 의한 실내감염 우려 때문에 집합인원을 제한당하는 등 일상생활에까지 커다란 불편을 초래하고 있는 가운데 나온 것이어서 주목되고 있다.

기계공학부 강현욱 교수와 김나경 박사과정이 주도한 연구팀은 실내에서 발생한 초미세입자 또는 바이러스와 같은 유해물질의 양과 분포 위치에 따라 환기의 최적 작동 조건을 제시하는 인공지능(AI)기술을 개발했다.

실내 공기의 움직임은 환기구 구동 조건이나 유입구의 위치 등에 많은 영향을 받는데, 연구팀이 개발한 AI모델은 공기 중 유해 물질의 분포에 따라 효율적인 유동 패턴을 예측하도록 훈련되고, 예측된 패턴을 기반으로 환기 시스템을 제어할 수 있어서 최적의 실내 환기가 가능하다. 또 작동시간은 물론 에너지 소비 절감효과도 뛰어나다.

모델 개요
모델 개요

연구팀은 이 인공지능 모델은 91%의 예측 정확도 내에서 부유 물질의 분포를 기반으로 효율적인 환기 조건을 예측했으며, 기존 환기 시스템에 비해 제거 시간을 최대 63.65%까지 줄였다. 또한, 제안된 기류 패턴 제어 전략은 감염성 바이러스의 확산을 효과적으로 방지하고 실내 감염 전파 위험을 줄일 수 있다고 밝혔다.

한편, 이 연구결과는 환경과 건축 분야의 저명 국제학술지인 건물 및 환경(Building and Environment)에 '인공지능을 이용한 실내공기유해물질의 효과적인 제거를 위한 기류패턴 제어(Airflow pattern control using artificial intelligence for effective removal of indoor airborne hazardous materials-보기)'란 제목으로 지난 15일 게재됐다.

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