열 쾌적성 지수가 전력 수요 및 탄소 배출에 미치는 영향
고온 건조 지역의 전력 수요는 기후 조건에 크게 좌우되지만, 단순 기상 변수보다 통합된 열 쾌적성 지수가 전력 수요를 더 일관성 있게 설명하는지는 불분명했습니다. 본 연구는 쿠웨이트의 일일 전력 수요와 관련된 기상 지표를 평가하고, 기후 임계값을 초과하는 에너지 사용량 및 이산화탄소 증가량을 정량화했습니다. 1999년부터 2024년까지 26년간의 일일 전력 부하 기록을 인구수로 정규화하고 비기후적 변동을 제거했습니다. 조정된 부하 계열은 기온, 상대 습도, 통합 열 쾌적성 지수(UTCI), 열 지수(Heat Index), 습도 지수(Humidex)에 대한 시간별 재분석 데이터와 매칭되었습니다. 스피어만 상관관계, 단순 및 다변수 회귀 분석, Shapley 가산 설명을 활용한 극단 경사 부스팅(XGBoost)으로 기상-부하 관계를 평가했으며, 임계값은 구간별 회귀 분석으로 추정했습니다. 기온과 열 쾌적성 지수는 최대, 최소, 평균 전력 부하와 0.92~0.95의 스피어만 계수로 강한 양의 상관관계를 보였습니다. 상대 습도는 –0.66~–0.71의 계수로 중간 정도의 음의 상관관계를 나타냈습니다. 특히 평균 열 지수는 모든 부하 측정치에서 가장 강한 상관관계와 가장 높은 특성 중요도를 보였습니다. 구간별 회귀 분석 결과, 평균 열 지수와 기온의 임계값은 각각 18.7°C와 19.8°C로 나타났습니다. 이 임계값을 초과할 경우, 1°C 상승할 때마다 1인당 하루 2.03~2.08 kWh의 추가 전력 소비가 발생하며, 이는 1인당 하루 1.40~1.43 kg의 CO₂ 배출량 증가에 해당합니다. 본 연구는 평균 열 지수가 가장 일관된 기상 지표임을 밝히고, 냉방 위주 지역의 전력 시스템 계획 및 기후 적응을 위한 임계값 기준을 제시합니다.