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Energy Exchange Research
과학전람회 프로젝트
CARBON smart energy exchange system

지능형 에너지 교환 및
탄소 배출권 거래 시스템

열 손실과 에너지 낭비를 실시간으로 분석하고 절감된
에너지의 가치를 탄소 배출권 개념과 연결한 시스템 설계 프로젝트

  • Heat Loss

    실내외 온도 차 기반 손실 분석

  • AI Analysis

    센서 + 열화상 + Gemini API

  • Carbon Value

    절감량을 보상 가치로 확장

Overview

에너지 절감에서 끝나지 않고
가치 연결까지 제안한 연구

최근 기후 변화와 에너지 소비 증가로 인해 효율적으로 에너지를 관리하는 것이 중요한 과제가 되었습니다. 특히 건물이나 가정에서 발생하는 열 손실은 냉난방 비용 증가와 탄소 배출 증가로 이어집니다. 이 프로젝트는 센서와 적외선 열화상, AI 분석을 바탕으로 열 손실을 파악하고 절감 전략을 제시하며, 더 나아가 절감된 에너지를 탄소 배출권 개념과 연결하는 구조를 탐구했습니다.
기간
2025.03 - 2025.06
기여도
기획 100% · 리서치 100% · 시스템 설계 100%
유형
Research Energy System
도구
핵심 문제 열 손실

에너지 낭비와 탄소 배출을 동시에 만드는 구조적 원인

핵심 방법 센서 + 열화상 + AI

실시간 수집과 분석을 결합한 데이터 기반 접근

Project Goal

  • Loss Detection
    실내외 온도 차와 열화상 데이터를 통해
    열 손실 구간을 직관적으로 파악
  • AI Optimization
    센서와 이미지 데이터를 바탕으로
    에너지 사용량과 절감 가능 구간 예측
  • Carbon Credit
    절감된 에너지를 탄소 가치와 연결해
    보상 및 거래 가능성까지 제안

Problem / Pain / Solution

문제를 구조적으로 정리하고
시스템 방향을 명확하게 잡았습니다.

Problem
열 손실은 에너지 낭비를 유발하지만 사용자는 어느 구간에서 낭비가 발생하는지 즉시 파악하기 어렵습니다. 소규모 건물과 가정은 전문적인 에너지 관리 시스템을 도입하기 어려워 낭비가 반복됩니다.
Pain Point
에너지를 절약해도 사용자 입장에서 체감 가능한 보상 구조가 부족해 행동 변화로 이어지기 어렵습니다. 데이터가 있어도 직관적인 시각화와 예측이 부족하면 실제 절감 전략으로 연결되기 어렵습니다.
Solution
센서 데이터, 열화상 이미지, AI 분석을 결합해 손실 위치와 소비 패턴을 파악하고 절감 전략을 제안합니다. 절감된 에너지를 탄소 배출권 개념과 연결해 환경적 의미와 경제적 가능성을 함께 보여주는 구조를 설계했습니다.

System Flow

데이터 수집에서 탄소 가치 연결까지

센서 측정
열화상 수집
AI 분석
절감 예측
탄소 가치 연결

Web Concept

복잡한 데이터를 이해하기 쉬운 화면으로 정리한 대시보드

실시간 센서 데이터와 예측 결과를 한 화면에서 볼 수 있도록 구성했습니다.

센서 데이터를 자동 수집하고 파이썬으로 처리한 뒤 CSV로 저장하며, HTML, CSS, JavaScript를 통해 그래프와 통계 자료로 시각화하는 구조를 설계했습니다.
Today Usage 2,340 kWh
Predicted Saving 18%
Carbon Value Available
자동 수집

센서 데이터를 수집하고 저장해 지속적인 분석 기반을 마련

시각화

그래프와 통계 자료로 사용량과 손실 구간을 직관적으로 표현

경고 구조

배출 기준 초과 시 경고를 표시하고 절감 포인트를 안내

보상 확장

남는 배출권을 포인트나 거래 가치로 전환하는 아이디어 반영

Carbon Credit Research System

Expected Effect

에너지 절약 효과 극대화 탄소 배출 감소 가정 및 소규모 건물 적용 가능 절감 가치의 경제적 확장

Difference

절감에서 끝나지 않는 구조

단순한 에너지 관리에 머무르지 않고, 절감 이후의 가치를 탄소 배출권 개념과 연결해 분석과 보상을 하나의 흐름으로 제안한 점이 차별점입니다.

작품설명서 미리보기