[논문 리뷰] Energy-saving technologies and energy efficiency in the post-pandemic world

Wadim Striełkowski, Larisa Gorina외 2명|arXiv (Cornell University)|2023. 12. 18.

Blockchain Technology Applications and Security인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 패닉 이후 시대의 에너지 절약 기술과 에너지 효율성에 대해 12,960편의 웹 오브 사이언스 논문을 대상으로 한 문헌정보학적 분석을 통해 연구한다. 이는 추세, 과제, 기회를 평가하는 데 목적이 있으며, 인터넷 오브 에너지, 피어 투 피어 프로수머 네트워크, AI 기반 자율 전력 시스템과 같은 디지털 혁신의 변혁적 역할을 부각한다. 이와 동시에 지속 가능한 에너지 회복력을 달성하기 위해 강력한 정책, 기술 발전, 그리고 공공의 참여가 필요하다고 강조한다.

ABSTRACT

This paper explores the role of energy-saving technologies and energy efficiency in the post-COVID era. The pandemic meant major rethinking of the entrenched patterns in energy saving and efficiency. It also provided opportunities for reevaluating energy consumption for households and industries. In addition, it highlighted the importance of employing digital tools and technologies in energy networks and smart grids (e.g. Internet of Energy (IoE), peer-to-peer (P2P) prosumer networks, or the AI-powered autonomous power systems (APS)). In addition, the pandemic added novel legal aspects to the energy efficiency and energy saving and enhanced inter-national collaborations and partnerships. The paper highlights the importance of energy efficiency measures and examines various technologies that can contribute to a sustainable and resilient energy future. Using the bibliometric network analysis of 12960 publications indexed in Web of Science databases, it demonstrates the potential benefits and challenges associated with implementing energy-saving technologies and autonomic power systems in a post-COVID world. Our findings emphasize the need for robust policies, technological advancements, and public engagement to foster energy efficiency and mitigate the environmental impacts of energy consumption.

연구 동기 및 목표

• 코로나19 이후 시대의 에너지 효율성 및 에너지 절약 방식의 변화를 분석하기 위해.
• 에너지 효율성을 향상시키는 데 기여하는 신규 기술 및 디지털 도구—예를 들어 IoE, P2P 프로수머 네트워크, AI 기반 자율 전력 시스템—를 특정하기 위해.
• 글로벌 맥락에서 에너지 효율성에 영향을 미치는 변화하는 법적 및 정책 차원을 평가하기 위해.
• 지속 가능한 에너지 시스템을 발전시키는 데 있어 국제 협력과 기술 혁신의 역할을 평가하기 위해.
• 에너지 복원력을 강화하기 위해 정책, 기술, 공공 참여를 위한 근거 기반 권고안을 제시하기 위해.

제안 방법

• 웹 오브 사이언스 데이터베이스에 인덱스된 12,960편의 논문에 대한 문헌정보학적 네트워크 분석을 수행하였다.
• 에너지 효율성 및 에너지 절약 기술 분야의 연구 추세, 핵심 주제, 협력 패턴을 맵핑하였다.
• 인터넷 오브 에너지(IoE), 피어 투 피어(P2P) 프로수머 네트워크, AI 기반 자율 전력 시스템(APS)과 같은 신규 기술을 식별하고 분류하였다.
• 스마트 그리드와 분산형 에너지 모델에 중점을 두고, 디지털 전환과 에너지 시스템의 융합을 분석하였다.
• 학술 자료의 주제적 및 시간적 분석을 통해 에너지 효율성과 관련된 정책 및 법적 발전을 평가하였다.
• 연구 결과를 통합하여 팬데믹 이후 맥락에서 고도의 에너지 절약 기술을 구현할 잠재적 이점과 과제를 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 코로나19 팬데믹은 에너지 효율성 및 에너지 절약 기술의 패턴과 우선순위에 어떤 영향을 미쳤는가?
• RQ2 인터넷 오브 에너지, P2P 에너지 네트워크, AI 기반 시스템과 같은 디지털 기술은 팬데믹 이후 시대의 에너지 효율성 향상에 어떤 역할을 하는가?
• RQ3 에너지 효율의 미래를 규정짓는 주요 기술적, 정책적, 협력적 추세는 무엇인가?
• RQ4 팬데믹 이후 에너지 효율성 과제에 대응하여 국제 협력과 법적 프레임워크는 어떻게 변화해 왔는가?
• RQ5 지속 가능한 에너지 복원력을 위해 에너지 절약 기술을 확대하는 데 있어 주요 장벽과 기회는 무엇인가?

주요 결과

• 팬데믹은 특히 피어 투 피어(P2P) 프로수머 네트워크와 AI 기반 자율 전력 시스템(APS)을 포함한 분산형 및 디지털 기반 에너지 시스템의 도입을 가속화시켰다.
• 문헌정보학적 분석을 통해 2020년 이후 스마트 그리드, 디지털 에너지 도구, 지속 가능한 에너지 복원력에 관한 연구 논문의 수가 크게 증가한 것으로 확인되었다.
• AI와 IoT의 에너지 네트워크 통합(예: 인터넷 오브 에너지)이 주요 추세로 부각되었으며, 이는 에너지 사용의 실시간 모니터링 및 최적화를 향상시켰다.
• 에너지 효율성 연구 분야에서 국제 협력이 강화되었으며, 특히 탄소 감축과 스마트 인프라에 초점을 맞춘 지역에서 두드러졌다.
• 에너지 효율성과 관련된 정책 및 법적 프레임워크는 급속도로 변화했으며, 디지털 에너지 혁신을 위한 규제 지원에 대한 강조가 증가했다.
• 기술적 잠재력에도 불구하고, 규제의 분열, 인프라 제약, 그리고 불균형한 공공 참여로 인해 에너지 절약 기술의 확산에 도전 과제가 남아 있다.