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[특별기고] ‘깜깜이’ 건물E 절감량, M&V로 투명하게

E절감 시뮬레이션 검증 ‘한계’
M&V, 세계적 ‘확산’

현재 건축물의 에너지절감효과를 고려할 경우 시뮬레이션에 따른 계산값(추정치)에 기반을 두고 있다. 이는 예비인증(설계단계)과 본인증(준공단계)에서 통용되는 방법론이다.


지난 몇 년간 녹색건축인증과 에너지효율등급인증에 이와 같은 방법론으로 계산된 에너지절감량이 실질적으로는 얼만큼인지에 대한 의문이 제기되고 있다. 설계단계에서 건축, 기계, 전기요소가 적절히 반영됐는지 준공단계에서 확인하더라도 실제 절감량 정보는 알 수 없기 때문이다.


사실 여러 에너지절감설계기법에 대한 방법론에 비해 이를 검증하는 제도는 아직 미흡한 것이 사실이다. 이에 따라 온실가스 및 에너지검증 전문기관인 한국품질재단(KFQ) 녹색건축에너지센터(GBEC)는 M&V(Measurement & Verification) 교육 및 에너지효율화연구를 수행하고 있다.


지난 몇 개월간 진행된 M&V 프로젝트에서 ‘온실가스 감축’이라는 큰 목표 아래 여러 전문가들이 에너지절감 검증방법을 도출하기 위해 머리를 맞댔다. 또한 KFQ는 M&V 교육을 적극적으로 지원할 뿐만 아니라 내부 스터디그룹을 결성하고 M&V 연구회를 개설하는 등 역량강화에 힘쓰고 있다.


이번 기고는 이와 같은 열기를 대외적으로도 확산시키기 위해 작성됐다. 단순히 사업활성화를 의미하는 것이 아니라 관련업계 종사자들이 모일 수 있는 장이 마련되고 건축, 기계, 전기, ESCO 등 각 분야 전문가들이 에너지절감기법 및 검증방안에 대한 실무기반 사례를 나누는 계기가 돼 보다 발전적인 방안을 모색하는 자리가 마련되길 바란다.


韓, ESCO 활성화 ‘기대’
우리나라는 2015년 파리기후변화협약에서 2020년까지 온실가스 배출전망치(BAU)대비 37% 감축목표를 제시했다. 이어 지난 7월 환경부는 온실가스 감축방식의 초점을 국외에서 국내로 돌린 ‘2030 국가 온실가스 감축 기본로드맵’을 발표했다. 이에 따라 산업, 건축물, 운수·수송 등 전 분야에서 에너지효율 향상을 보다 적극적으로 도모하고 있다.


지난 2018년 5월 산업통상자원부는 ‘에너지이용합리화법’에 따라 ‘에너지공급자 효율향상 의무화제도(EERS: Energy Efficiency Resource Standard)’를 시범사업으로 도입했다. 이는 에너지공급자에게도 효율향상의 의무를 지우는 것으로 판매량에 비례해 수요자에 대한 절감목표를 부여하는 제도다.


점진적으로는 민간에너지사업자까지 의무대상을 확대하는 방안을 검토하고 있어 ESCO산업 활성화로 이어질 것으로 전망된다.
 


英·美, M&V관심 증대
미국에서는 2018년 11월 기준 워싱턴 D.C를 비롯한 25개주에서 EERS를 도입해 의무적으로 시행하고 있다. 미국의 EERS는 3단계로 운영된다. △1단계는 에너지공급자 목표량 설정 △2단계는 에너지공급자 예산배분 및 사업실행 △3단계는 측정 및 평가 등이다.


일반적으로 M&V 비용은 예산배분 시 4~5%를 할당하고 3단계 측정 및 평가에서는 에너지공급자가 직접 모니터링하거나 제3자에 의해 검증을 수행한다.


EERS사업이 활성화된 대표적인 주인 캘리포니아에서는 CPUC(California Public Utility Commission)에서 에너지효율향상사업 정책을 총괄하고 에너지부(Energy Division)에서 분야별로 전문기관을 선정해 검증을 수행한다.
영국 M&V시장에서도 긍정적인 동향이 나타나고 있다. EEVS Insight와 Bloomberg NEF에 따르면 ‘M&V가 과연 좋은 관행인가?’라는 질문에서 대해 ‘모른다’고 대답했던 응답자가 60%에서 19%로 감소했다. 그만큼 M&V에 대한 인식이 확산되고 있다는 의미다.


또한 CMVP자격을 갖춘 실무자의 수가 2015년 200명 미만에서 239명으로 증가했다. 2018년 조사에 따르면 6년 새 중간투자 추정액이 6만4,000파운드에서 36만7,000파운드로 증가하면서 M&V비용을 수용할 수 있을만큼 프로젝트 예산이 충분해졌다.


국내에서도 현재 다양한 에너지절감조치(ECM: Energy Conservation Measure)를 향한 관심만큼 실질적인 에너지절감량을 정량적으로 측정하고 검증하는 방법론에 대한 관심이 뜨거워지고 있다.


성능개선을 통한 부하 저감 기법뿐만 아니라 실제 절감량에 대한 신뢰성과 검증 방법을 고민해 볼 시기가 도래했다. 이러한 흐름은 자연스레 M&V에 대한 관심으로 이어지고 있다.


M&V 핵심 ‘베이스라인’
M&V란 에너지절감조치에 의한 실제 에너지절감량을 신뢰할 수 있게 결정하기 위해 측정을 사용하는 프로세스다.


에너지절감량 산정이 어려운 이유는 해당 에너지절감 조치가 없을 때 에너지사용량이란 것은 실제로는 존재하지 않기 때문이다. 결국 절감량을 산정하기 위한 베이스라인을 어떻게 설정할 것이며 이 베이스라인을 현재 상황에 맞도록 어떻게 조정할 것인가가 M&V의 핵심이다.


이를 위해서는 공정 및 설비에 대한 이해 및 에너지의 상호작용, 즉 밸런스에 대한 이해는 물론 데이터의 통계적 접근이 필수적이다.




주체별 역할은

시설/설비 소유자 (에너지 사용자) 에너지절감량에 대한 정확한 정보는 조직의 에너지경영 의사결정에 중요한 역할을 한다. ECM(에너지절감조치) 성과계량으로 경제성을 개선하고 운영 및 유지관리 단계에서 모니터링을 통한 지속적인 에너지절감 효과를 기대할 수 있기 때문이다.


뿐만 아니라 LEED, G-SEED와 같은 친환경인증에서 에너지성능과 관련된 크레딧(credit)을 확보해 건축물 가치 향상에 기여한다.


ESCO·에너지솔루션 사업자 에너지절감 시설에 투자하고 절감액으로 투자비를 회수하는 전통적인 ESCO기업은 물론 최근 확대되고 있는 에너지솔루션 기업에게도 에너지절감량을 검증하는 것이 중요해지고 있다. 고객 및 투자자를 설득시키고 성과의 유효성을 확보할 수 있기 때문이다.


특히 성과보증 방식으로 계약하는 경우 상호협의 하에 M&V 계획을 수립하고 계획 및 절감량 산정에 제3자 검증을 진행한다면 성과에 대한 의견 차이를 좁힐 수 있다.


투자자(금융기관) 적절한 M&V 계획은 사전에 투자위험을 평가할 수 있으며 투자결과에 대한 보고서의 투명성과 신뢰성을 높일 수 있어 투자 의사결정에 도움을 줄 수 있다. 이렇듯 M&V 데이터는 에너지효율향상사업의 성공여부를 판가름할 수 있는 객관적 지표로 활용할 수 있다.


M&V, 검증된 전문가 필요
국제적으로 가장 많이 사용되는 M&V 지침은 EVO(Energy Valuation Organization)에서 개발된 IPMVP(International Performance Measurement and Verification Protocol)다.


IPMVP는 에너지절감량을 평가하기 위한 기본원칙으로 M&V 계획수립과 보고서 작성에 필요한 기준을 제시하는 프로토콜이다. 에너지절감량을 산정하는 국제표준인 ISO 17741도 IPMVP를 준수(normative reference)하고 있다.


EVO는 공인된 M&V 전문가가 M&V 계획과 활동을 검토하고 실행하도록 권고하고 있다. 공인된 자격이란 CMVP와 같이 에너지효율향상 성과측정·검증전문자격을 의미한다. CMVP는 2018년기준 3,980명으로 국내에도 52명이 등록돼있으며 점차 증가하는 추세다.


즉 CMVP 자격 보유자는 △사업·프로젝트별 에너지절감량 산정 △건물에너지 절감률 준수평가 △온실가스 목표관리 연계 성과평가 △에너지경영시스템 연계 성과평가 △에너지 성과계약(EPC) 등과 관련해 제3자 검증을 수행할 수 있다.




M&V 관련 주요자격은

CMVP(Certified Measurement Verification Professional) 교육은 EVO의 IPMVP의 방법론을 기반으로 커리큘럼이 구성돼있다. EVO는 AEE(Association of Energy Engineers)와 연계해 M&V 분야에서 적격한 전문인력을 육성한다는 목적하에 CMVP 프로그램을 구축했다.


BEMP(Building Energy Modeling Professional)는 ISO/IEC 17024(#1139) 기준에 따른 ANSI 인증자격이다. BEAP((Building Energy Assessment Professional)와는 달리 신축 및 기존건축물의 모든 물리적 요소를 구현하고 에너지성능과 경제성에 적용되는 에너지모델링 소프트웨어의 결과를 평가, 선택, 사용, 교정, 해석하는 역량을 입증한다.


CEM(Certified Energy Manager)은 시설, 건물, 산업 공장의 에너지성능을 최적화하는 전문가다. 전기, 기계, 공정 및 건물 기반구조를 통합, 분석해 에너지소비에 대한 최적의 솔루션을 제공한다.




KFQ, M&V 연구·검증 ‘집중’
KFQ는 온실가스 및 에너지 M&V 전문기관으로 M&V 확산에 이바지하고 있다. ISO 50001에너지경영시스템 인증심사원을 핵심 전문인력으로 구성해 ‘KFQ 에너지 M&V 연구회’를 창립, 정기적으로 운영하고 있다.


이번 4월로 8회차를 맞이하는 연구회에서는 조명, 전동기, 공조시스템, 공정과 관련된 에너지 절감 이슈를 파악하고 최적의 M&V 방법론을 연구하고 있다.


또한 선진적인 에너지관리 방안 및 효과성을 검증하는 것이 연구회의 취지인 만큼 건축, 기계, 전기 등 분야별 담당자를 초청해 국내·외 사례를 공유하고 있다.


KFQ가 참여하는 ‘응축수 폐열회수사업 절감량 검증’사례를 선보이며 IPMVP 방법론에 근거한 필요데이터, 에너지절감조치 전·후의 여건을 고려한 데이터 조정, 최적 옵션선택 등에 대한 경험을 공유했다.




지난 1월에는 ‘KFQ 에너지 M&V 연구회’ 주관으로 서울대학교 교수학습개발센터에서 ‘온실가스 저감을 위한 건물에너지 성과측정 및 검증 M&V세미나’를 개최했다. 60여명의 전문가 및 현업 실무자들이 참여해 에너지 M&V 실증사례를 공유하고 국제기준에 기반한 M&V 방법론에 대해 논의할 수 있는 기회가 됐다는 평가다.


3월에는 국내의 M&V 사례를 전파하고 해외의 선진사례를 습득하고자 EVO에 방문하기도 했다.



오는 5월에는 국내 에너지 M&V 보급확산을 위해 전국 주요 도시에서 순회설명회를 개최할 계획이다. KFQ 에너지 M&V 연구회에 참여를 위해서는 사전접수가 필요하며 인터넷(https://cafe.naver.com/evergb)을 통해 신청할 수 있다.


목 적

미국 건축물에너지평가사인 ASHRAE-BEMP 소개 및 전문역량 강화 교육

일 시

2019517, 24, 31()/ 3일간 10:00~17:00

교육내용

1일차: 에너지 진단계획 수립 및 건물시스템 이해

2일차: 건물데이터 수집 및 데이터 심화 분석

3일차: 에너지절감조치 도출, 수행절차 및 결과보고

*BEMP 자격시험 안내자료 제공 예정

장 소

서울(추후공지)

문 의

지효규 선임연구원(hyokyu0921@kfq.or.kr)

▲ASHRAE-BEMP 교육프로그램