설계부터 철거까지 건물의 생애 주기 동안에는 다양한 형태의 수많은 정형 데이터와 비정형 데이터가 생성되고 있다. 이러한 데이터는 건물의 에너지 소비와 밀접한 관련이 있으며, 최근 건물부문 탄소중립 실현을 위해 데이터 통합관리의 중요성이 대두됨에 따라 그동안 체계적인 수집과 활용 방법이 제시되지 않아 사용되지 못했던 비정형 데이터의 수집, 분석의 필요성이 강조되고 있다.
건물의 생애 주기 동안 다양한 형태로 생성되는 수많은 데이터 중 정형 데이터는 건물의 용도, 연면적, 건폐율, 용적율, 층수와 같이 표준화된 형식이 존재하는 데이터로써, 건물의 정형 데이터를 관리하는 대표적인 시스템이 건축행정시스템인 ‘세움터’다.
이에 반해, 비정형 데이터는 표준화된 형식이 존재하지 않는 데이터들을 의미한다. 예를 들어 건물의 에너지와 관련된 비정형 데이터로는 건물을 대상으로 촬영한 사진, 열화상이 포함될 수도 있으며 더 나아가 재실자의 실내 환경 만족도에 대한 설문조사 결과도 포함될 수 있다.
이러한 비정형 데이터들은 현재 건물의 에너지 성능을 파악할 수 있는 중요한 자료가 될 수 있다. 특히, 많은 양의 학습 데이터가 필요한 기계학습을 위해서는 이러한 비정형 데이터들이 체계적으로 저장되고 관리돼야 할 필요가 있다고 볼 수 있다.
하지만, 현재 국내에는 건물로부터 생성되는 비정형 데이터를 관리하기 위한 방법론이 제시되지 않고 있는 실정이다. 일례로 그린리모델링과 관련한 사업에서도 비정형 데이터는 현재 보고서만 제출하게 돼 있으며, 보고서 작성을 위해 현장에서 수집되는 비정형 데이터는 관리가 되지 않고 있다.
그린리모델링 관련 사업뿐만 아니라 대부분 사업에서의 비정형 데이터가 표준화된 형식도 없고 저장 체계도 마련돼 있지 않아 매년 생성되는 상당한 양의 비정형 데이터가 방치되고 미활용 되고 있다. 반면, 국내와 다르게 미국의 BuildingSync 등 해외에서는 건물 에너지데이터를 활용하기 위한 표준화를 진행하고 있으며, 상업건물의 에너지 진단 시 생성되는 비정형 데이터를 표준화하는 방법을 제시하고 있다.
이와 같은 상황에서 국내에서도 비정형 데이터의 체계적 관리가 필요하다는 목소리가 높아짐에 따라 국토교통부가 ‘건물부문 탄소중립 가속화를 위한 건물에너지 소비 데이터 통합관리 기반기술 개발’을 위한 연구사업을 추진해 지난 4월에 연구과제가 착수되며 4년간의 기술개발이 수행되고 있다. 이번 연구과제는 한국건설기술연구원이 과제 기획부터 연구주관기관을 맡았으며, 건물 현장조사를 통해 획득하는 비정형 데이터를 담을 수 있는 체계를 만드는 역할은 ㈜이지솔루션즈가 수행하고 있다.
이러한 체계는 비정형 데이터의 이름, 정의, 유형, 관계, 값 등을 포함할 수 있으며, 연구단에서는 이를 건축물 비정형 데이터 ‘스키마’라고 지칭하고 있다. 연구과제의 결과물로 건축물 비정형 데이터 스키마 개발이 완료되면, 건물에서 생성되는 비정형 데이터는 앞으로 모두 체계적으로 저장하고 관리할 수 있게 될 것으로 기대하고 있다.
또한, 스키마 개발에 추가해 스키마를 통해 저장한 비정형 데이터를 활용한 건물 에너지 진단 관련 영상처리 기술들도 개발될 예정이다.
이번 연구과제에 참여해 이러한 비정형 데이터 관련 기술을 개발하고 있는 이지솔루션즈는 지속가능한 건축을 위한 스마트 솔루션을 개발하는 연구 전문 기업으로써 건축물 에너지와 친환경 성능 해석의 지능화, 자동화, 최적화를 위한 기술 개발을 수행하고 있다. 또한, 건물시스템해석, 인공지능, 컴퓨터비전, 열화상진단, 건물정보모델링 분야의 다양한 연구 수행 경험과 기술력을 기반으로 건축과 ICT 기술의 융합을 통해 사용자 친화적인 실질적 대안을 개발하고 있다.
이 과정 속에서 이지솔루션즈는 건물 현장 조사부터 자동화된 진단 기술 개발까지 모든 과정에 걸친 수행 경험을 바탕으로 현장 조사 결과물이 체계적으로 관리되지 못하는 문제점을 파악했다. 더불어 진단 자동화를 위한 연구 과정에서 분석을 위한 현장 조사 데이터가 부족한 상황도 파악하게 됐다.
건물 부문 탄소중립을 실현하기 위해서는 이러한 건물의 현장 조사로 획득되는 비정형 데이터가 체계적으로 관리되고, 연구에 사용돼 신기술이 개발되는 과정으로 진행돼야 하는데 개인 또는 중소기업이 시작하기는 어려운 과제다. 하지만, 이번 연구사업이 기획됨에 따라 이지솔루션즈는 연구과제에 참여해 기술개발을 위한 적극적인 열의를 보이고 있다.
이지솔루션즈 장향인 대표이사(사진)는 “건물 현장조사 결과를 구조화하고 전산화함으로써 가치 미정의 데이터, 방치된 데이터, 미활용 데이터를 의미하는 다크데이터를 최소화할 수 있다”며 “건축주나 건물 관리인들은 건물 현장조사 시 발생한 데이터를 스키마에 맞게 입력해 저장함으로써 효과적으로 건물 생애주기 동안 발생한 정보들을 관리할 수 있다”고 말했다.
그는 이어 “또한, 이러한 데이터를 공공데이터화 함으로써 탄소중립 이행을 위한 원격 현장정보 확인과 평가진단 기술 활성화가 가능해지고 특히, 대량의 데이터 수집이 어려운 영상 정보를 쉽게 수집할 수 있게 돼 건물 에너지 진단 분야에 영상처리 기술 도입이 촉진될 것으로 기대된다”며 “현재는 과제의 결과로 ‘비정형 데이터를 담는 그릇’인 스키마 개발에 한정돼 있지만, 비정형 데이터 유지관리 제도 개선과 대규모 비정형 데이터 유지관리 체계 마련의 기반이 될 것”이라고 덧붙였다.
이지솔루션즈에서는 사용자 친화적인 실질적 대안을 연구 개발을 통해 제시하고 있다. 현재까지 건물 외피에서 발생한 열적 이상 영역을 자동으로 검출하는 e-Red 초기 버전을 개발 완료했으며, 간단한 정보입력을 통해 기존 건축물의 에너지 진단과 그린리모델링 사업 효과를 동시에 분석할 수 있는 e-Green 앱의 런칭을 앞두고 있다.
앞으로도 건물성능해석 분야의 적용성 높고 사용자 친화적인 대안을 제시하기 위해 BIM 기반 건물 인증 자동화 솔루션, 건물 데이터 범용 인공지능 플랫폼 등 건축과 ICT를 융합한 기술 개발을 지속적으로 수행할 계획이다.
