디지털트윈 기반 BEMS로, 효율적 에너지 관리 필요
디지털트윈 기반 BEMS로, 효율적 에너지 관리 필요
  • 김하늬 기자
  • 승인 2023.05.19 13:32
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[공학저널 김하늬 기자] 건물 부문 온실가스 배출량은 2018년 기준 국가 전체의 약 25%를 차지하고 있다. 탄소중립 시나리오에 따르면 건물 온실가스 배출량은 2018년 대비 2030년까지 약 33% 가량 감축해야하며, 2050년까지는 약 90%를 감축해야 한다.

이에 최근 BEMS(Building Energy Management System)를 통한 건물 에너지 효율화가 건물 부문 탄소중립 달성을 위한 주요 전략 중 하나로 손꼽히고 있다.

하지만 현재 국내 BEMS는 건물의 설비 상태나 에너지 소비를 모니터링 하는데 그치고 있고, BEMS에서 활용하는 정보가 건물 내 여러 정보 중 설비에만 한정되는 등의 한계로 구축 후 건물 관리자가 잘 활용하지 않는 경우가 대부분이다.

이에 최근 BEMS 기술은 설비 모니터링에서 벗어나 재실자가 건물 에너지 소비에 중요한 요소라는 인식이 확산되면서 재실자 정보(재실 유무, 재실자 수, 활동 등)가 주목받고 있으며, 국제적으로도 많은 연구가 진행되고 있다.

국내에서도 설비 정보에서 나아가 재실자의 정보나 건물 재료의 내구연한까지도 모니터링할 수 있는 기술력 확보에 대한 목소리가 높아지면서 관련 연구가 진행 중이다.

최근 한국에너지기술연구원 에너지ICT융합연구단에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 디지털트윈과 BEMS를 연결하는 기술인 ‘디지털트윈 기반 BEMS’를 개발하고 있다.

이 기술은 디지털트윈의 장점인 시각화를 통해 건물 관리자가 더 효과적으로 건물을 관리할 수 있고, 설비 외에도 건물 에너지와 밀접하게 연관된 재실자, 건물 재료 등의 정보까지 디지털트윈 모델에서 가져옴으로써 더 효율적으로 건물을 운영할 수 있는 기술이다.

이를 바탕으로 현재 에너지기술연구원 건물 군에 디지털트윈 기반 BEMS를 구축하는 ‘디지털 캠퍼스(가제)’ 사업을 진행 중이며, 연구단은 지난해 한 개 동에 대한 시범 사업을 수행해 약 10%의 에너지 절약 가능성을 확인했다.

에너지ICT융합연구단 최하늘 선임연구원(사진)은 “작년에 이어 올해 4월부터 연구원에 디지털트윈 기반 BEMS를 구축할 예정이다. 총 10억원 규모로 주요 건물 7개동에 대한 BEMS와 디지털트윈 모델 개발을 포함한다”며 “에너지 절약 가능성을 확인하면 연구원 전체 건물로 확대할 계획이며, 궁극적으로 민간 건물에도 확대해 국가 건물 에너지를 절감하는 데 기여하기를 기대하고 있다”고 설명했다.

현재 연구단은 지난해 에너지기술연구원이 그간 개발한 BEMS 기술을 출자해 설립한 연구소 기업 에코트윈과 협력해 연구원 디지털트윈 기반 BEMS 사업을 수행 중이다.

에코트윈은 도면이 없는 구축 건물 1개동을 레이저로 스캐닝해 단기간에 고해상도의 디지털트윈 모델을 만드는 데 기여했으며, 올해 3월 당시 연구를 기반으로 SCIE급 국제 논문을 출판하기도 했다.

최 선임연구원은 “BEMS의 역할은 건물을 효율적으로 운영해 건물 에너지를 실질적으로 절감하는 것이지만, 국내에서 BEMS로 인한 에너지 절감 효과가 10~30%로 알려져 있는 것과는 달리 아직 효과를 보는 곳이 많지 않다는 지적이 계속해서 제기되고 있다”며 “기존 건축물에 대해서는 그린 리모델링 지원사업이 시행 중이나, 리모델링 시 BEMS 또는 원격검침전자식 계량기를 설치해야 하는 의무가 없어 아쉽고, BEMS의 보급 확산을 위한 정책적 지원이 보완되어야 할 필요가 있다”고 전했다.

그는 이어 “제로에너지건축물 인증 제도로 인해 신축 건물에서 BEMS의 수요가 향후 10년 이내에 크게 늘 것으로 예상되고 있다”며 “앞으로의 BEMS는 기존의 문제를 해결하기 위해 관련 기술들을 개발·보완해 실질적인 에너지 절감 효과를 증명하는데 집중해야 할 것”이라고 덧붙였다.


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