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[인터뷰] 정혜진 서울대 온실가스·에너지 종합관리센터 교수

“건물E, 군관리로 혁신해야”
용도별 비교분석 통해 특이점 판단·개선

현재까지 건축물에너지는 주로 개별 건물단위로 접근하고 있다. 그러나 보다 효율적인 관리를 위해서는 여러 건물을 묶어 벤치마킹하는 군관리개념이 도입될 필요가 있다는 지적이 나오고 있다.


이를 통해 용도별 건축물의 특성을 도출할 수 있고 다른 건물에 비해 특히 에너지소비가 심한 건축물을 찾아내 선제적인 개선조치를 도입할 수 있기 때문이다. 이에 따라 최근 서울대에서 자체건물을 대상으로 시행하고 있는 군집형건물의 에너지관리·대응시스템이 주목받고 있다.


전국에서 가장 많은 에너지를 사용하는 서울대는 온실가스·에너지 종합관리센터를 설립해 에너지절감 및 효율화에 나서고 있다. 건물용도 측면에서 대한민국의 축소판이라고 불리는 서울대의 사례는 국가적 차원에서도 의미가 크다.


서울대 온실가스·에너지 종합관리센터의 정혜진 교수를 만나 군관리의 개념, 국가적 확장가능성에 대한 이야기를 들었다.



■ 서울대가 E절감에 노력하는 배경은
서울대는 전국에서 가장 많은 에너지를 사용한다. 2014년 기준으로 4만3,016TOE를 사용해 2위 3만6,399TOE(서브원), 3위 3만3,393TOE(호텔롯데)에 비해서도 격차가 크다.


최근의 자료는 공개하기 어렵지만 전체평균의 8배를 사용하며 공공요금이 연간 330억~350억원에 달하는 등 아직 1위를 벗어나지 못하고 있다.


여러 원인이 있겠지만 가장 큰 것은 123만㎡의 거대한 부지에 연구실험시설이 집중됐기 때문이다. 이공계는 부하구성이 냉난방 20%, 조명 15%이며 나머지 65%는 플러그 부하인데 OA(사무자동화)기기 20%, 실험기기가 40%로 구성된다.


또한 40~50년된 노후건물이 많아 외기온도에 취약하며 부지 전체가 남·북으로 뻗어 있어 동·서향 건축물이 많아 일사취득에 취약한 구조적 특성이 있다.


연구·교육기관으로서 실험·OA기기 가동을 줄일 수 없어 제한적인 부분이 있지만 최근 온실가스로 전 지구적인 생존의 위기가 닥쳤고 당장 우리나라만 해도 미세먼지로 국민들이 고통받고 있다.


이와 같은 상황에서 우리나라에서 상징성을 갖고 있는 서울대가 지구적 문제에 소극적으로 임해서는 안 된다고 보고 있다. 에너지를 많이 쓰는 명분은 분명 있지만 그럼에도 이와 같은 문제에 더 적극적일 필요가 있다고 판단한다.




■ 군관리의 개념은
간단히 말하면 유사용도별 관리를 의미한다. 건축물끼리 묶을 수도 있고 층단위 또는 실별로 묶어 관리할 수도 있다. 결국 그룹 내에서 특정 건물의 에너지소비 특성이 분포상에서 어떤 위치에 놓여있는지를 보고 그에 적합한 조치를 취하는 것이다.


다만 기존 BEMS·BAS와 같이 어느 정도 정형화된 에너지관리 도구와 달리 용도·성격·특성별로 목적에 맞도록 체계적인 시스템을 구축하는 것이 필요하다.


기존 시스템은 기본적으로 사용량설정에 따라 관심·주의·경고 등 해당 단계를 넘어서면 설비가 자동으로 반응하도록 구성된다. 또한 센서정보와의 연계도 조명·에어컨 등에서 조도·온도·습도를 측정해 자동으로 운영하는 방식을 채택하고 있다.


이에 비해 효율적인 군관리를 위해서는 품질좋은 데이터를 수집하고 전문가들이 해석해 합리적인 대안을 낼 수 있어야 한다.


다량의 데이터수집 후 계측오차를 보정·전처리함으로써 양질의 빅데이터를 구성하고 데이터들의 의미하는 내용을 캐내는 마이닝 작업을 수행해야 한다. 이를 재해석·시각화해 응용방식을 도출한 뒤 의사결정 지원과 실시간 대응을 하는 것이 필요하다.


제대로 빅데이터가 구성되면 유사용도 간 벤치마킹을 통해 특정 건물의 비효율운전을 찾아낼 수 있다. 이를 일반화시켜 다른 건물로 확대하는 프로세스를 거치면 전반적인 개선효과를 얻게 된다.


■ 세계 군관리 동향은
대체로 유럽에서 관련개념이 발전했다. 건축물에너지평가는 총량이라는 절대적 기준값으로만 높낮음을 표현할 수 없다. 용도별로 에너지사용량의 강도가 다르기 때문에 벤치마킹방식으로 이뤄지는 것이 바람직하다.


영국 등의 에너지평가 인증체계도 기본적으로 주용도를 입력하고 용도별 에너지사용량 강도 정보를 토대로 효율평가를 시행하고 있다.


물론 군관리만이 정답은 아니겠지만 결국 데이터를 수집·분석·활용하는 부분에서 응용정보들이 중요한 시기가 됐고 그중 하나로 벤치마킹 분석기법을 통한 군관리의 중요성이 높아지는 것은 사실이다.


건물에너지관리를 개별적으로 수행하던 수준에서 나아가 비슷한 건물들 사이에서 에너지정보가 공유되고 이를 토대로 효율화방안을 확산해야 한다. 그래야만 현재의 에너지효율화 수준에서 한 단계 도약할 수 있다.


■ 국가적 확산을 위한 방안은
건물에너지와 관련된 데이터들이 공공데이터 개념에서 응용프로그램 프로그래밍 인터페이스(API)로 개방돼야 한다.


건물대장의 주용도와 용도별로 각각의 건물들이 사용하는 전력·가스 등 에너지정보를 시간대로 제공하고 이를 지역별·시간별 원단위로 환산하면 훌륭한 기초자료가 된다.


해당 건물의 위치, 용도별 비교가 가능하게 되는데 예를 들어 학교의 경우 ID를 넣으면 해당 건물이 다른 학교에 비해 어느 정도를 쓰는지를 쉽게 볼 수 있다.


이를 이용하면 국민들이 일상공간에서 에너지사용량을 느끼고 비교하면서 생활할 수 있는 체계가 마련된다. 이제 인프라 베이스에서 일상의 유저들이 이를 잘 사용·운영·참여하는 것이 중요한 시기가 됐다.


실험·연구도 중요하고 정부주도도 좋지만 이제 UI(User Interface), UX(User Experience)가 중요한 시대다.


■ 정부에서 비슷한 연구를 준비 중인데
국토교통부와 한국건설기술연구원이 N-BECS라는 국가 건축물에너지케어시스템을 추진하기 위해 준비하는 것으로 알고 있다. 기회가 되면 함께 연구하는 것도 가능할 수 있다.


서울대는 계량·계측·센싱데이터 등 기초정보를 가공한 2차 분석정보 중 건물에너지분야에서 활용할 수 있는 지표로 군관리를 수행하고 있다.


특히 서울대는 ‘소행성’이다. 의료시설도 있고 반도체시설은 공장과 패턴이 같다. 기숙사는 주거시설, 복지건물은 상업시설, 행정건물은 업무시설 등과 유사하며 인문대·공대·약대·도서관 등 일상생활에서 만날 수 있는 거의 모든 용도의 건축물에 대한 서브미터링과 데이터추출·분석이 가능하다.


이와 같은 필드테스트의 방향성과 가능성을 가진 만큼 국가 전체로 확장하기 용이한 결과를 유추해낼 수 있다.