디지털 서비스의 탄소중립 이행을 위한 탄소발자국 산정, 예측, 관리 및 의사결정 지원 기술 개발

• 프로젝트 기간: 2026 ~ 2029 (4년)

• 지원기관: 정보통신기획평가원 - 과학기술정보통신부 ICT기반 디지털서비스 탄소중립 혁신기술개발사업 (3세부)

• 참여인력/역할:

  • KAIST ENEP Lab (김하나 교수, 세사리 데시 연구교수, 신규수 포닥연구원): 디지털 서비스 전주기 탄소정량화 기준 프레임워크 구축(시스템 경계·공정 분류, LCI·기능단위·산정 기준), 동적 전력 배출계수 산정 및 동태적 LCA 모델 개발, Hotspot·불확도 분석

• 프로젝트 목표 :

  • [목표] 데이터센터 기반 클라우드·AI 등 디지털 서비스의 전주기 탄소발자국을 측정·분석·예측하여 탄소중립 이행 의사결정을 지원하는 AI 기반 혁신기술을 개발. 국제표준(ISO 14040/44)에 부합하는 디지털 서비스 전주기 탄소정량화 기준을 마련하고, 공정·시간·부하 변동을 반영하는 동태적 LCA 모델을 통해 서비스·워크로드 단위의 실시간 탄소배출 산정 기반을 구축

• 프로젝트 내용 :
  

  • 데이터센터와 디지털 서비스의 시스템 경계 및 공정 분류체계를 정의하고, 워크로드(CPU·GPU·전력), 운영(에너지·용수), 장비 내재탄소 데이터를 포괄하는 전과정 목록(LCI) 데이터 구조와 기능단위·할당 등 산정 기준을 수립. 시간 단위 발전원별 발전량과 부하 데이터를 수집·전처리하고 단기 발전원 믹스 예측 모형을 구축하여 동적 전력 배출계수 산정 툴을 개발. 이를 바탕으로 OpenLCA·Brightway 기반 정적·동적 LCA 모델을 구축하고 공정·시간·부하 기반 동태적 탄소정량화 모델로 고도화하며, Hotspot 및 불확도 분석을 수행. 산정 기준과 결과는 AI 기반 배출량 예측·스케줄링, 탄소배출 시나리오·경제성 분석, 동적 LCA 신뢰성 검증, 데이터웨어하우스 구축을 담당하는 참여기관과 연계하여 실증 데이터센터 환경에서 검증하고, 산정–예측–원인분석–운영대안을 통합하는 디지털 서비스 탄소중립 의사결정 지원 체계 구현에 기여

• 프로젝트 수행 내용

  • [1차년도 - 2026]: 디지털 서비스 전주기 탄소정량화 기준 프레임 구축: 시스템 경계·공정 분류, LCI 데이터 정의, 발전원별 시간 단위 발전량·부하 데이터 수집 및 단기 발전원 믹스 예측 모형 선정

  • [2차년도 - 2027]: 공정·시간·부하 기반 동태적 탄소정량화 모델 고도화: 동적 전력 배출계수 산정 툴 개발, 동태적 LCA 산정 모델 구현

  • [3차년도 - 2028]: 분석 기반 고도화 및 대안 평가 지원 구조 확립: 실증 데이터 연계, Hotspot·불확도 분석, 운영 대안 평가 지원

  • [4차년도 - 2029]: 실증 기반 검증 및 활용 가능성 제시: 참여기관 통합 검증 연계, 산정 기준·방법론 정리 및 확산