포스텍 연구팀(수학과 황형주, 산업경영공학과 고영명, 최동구)이 2017년 8월 21일부터 국가수리과학연구소가 주관하는 ‘산업 수학 생태계 구축 사업’의 일환으로 진행된 기획 과제를 통해, 4차 산업 혁명의 주요 요소 중 하나인 스마트 에너지 산업을 대상으로 국내/외 관련 산업 및 기술 동향과 해결되지 않은 난제를 조사하고, 이들 중 수학을 통해 해결할 수 있는 분야를 발굴하였다. 위 기간 중 2차례 실시된 전문가 간담회에서는 포스코 ICT, Encored, 옴니시스템, PMGrow 등 산업체 전문 인력 및 한국에너지기술연구원, 한국전기연구원, POSTECH, KAIST, 서울대, 중앙대 등 연구소와 대학의 공학 분야 전문가 다수가 참여하였다. 이를 통해, 스마트 에너지 산업에서의 미해결 문제의 특징으로 예측, 불확실성 정량화, 개인화를 꼽았으며, 세부 분야로서 에너지 관리 시스템(EMS), 신재생 에너지, 전력시장 및 수요반응 사업의 관련성이 대두되었다. (아래 표 참조)

특히, 해외 연구 수요 조사 및 전문가 자문을 통해, 풍력, 태양에너지 발전 등 신재생 에너지 생산에서 산업 구조 다변화에 따라 불확실성이 증대되어 관련 예측 및 시장 가격 결정 문제에 수학적 지식의 활용이 필요하다는 데 의견을 모았으며, 이에 따른 수학적 지식의 주요 방법론으로는 기존의 수리 통계, 최적화, 게임 이론 뿐만 아니라 머신 러닝, 인공지능 등과 같은 컴퓨터 자원을 활용한 데이터 분석 등의 방법론이 제시되었다.

향후 계획 및 기대효과는 연구진은 위의 연구 결과를 토대로 현재 공학 및 ICT(정보통신기술, Information and Communication Technology) 기술 수준 대비 수학의 필요성에 공감하였으며, 새로운 관련 융합 연구 분야 도출을 통해 향후 국가 정책 선별 및 수립에 활용할 수 있을 뿐 아니라 미래 산업 수학의 위상을 확립하는데 기여할 것으로 내다보았다.