대한설비공학회(회장 송두삼)은 6월18일부터 20일까지 용평리조트에서 열린 2025년 하계학술대회에서 ‘공조부문위원회’ 특별세션을 운영해 의정부성모병원의 에너지 절감모델 구축 사례를 소개했다고 밝혔다.
최승훈 의정부성모병원 시설팀 책임은 ‘대학병원 에너지절감조치의 측정 및 검증(M&V)을 위한 베이스라인 개발’을 주제로 병원건물의 에너지 절감효과를 보다 정밀하게 측정하기위해 구축한 방법을 소개했다.
이번 연구는 병원설비팀과 김선혜 서울과학기술대학교 건축학부 교수가 공동으로 수행했으며 에너지 절감효과를 전녀대비 단순 비교가 아닌 통계모델을 기반으로 살펴보고자 했다. 전기 사용량, 최대 수요전력 등 에너지데이터를 온도, 습도, 엔탈피와 같은 기상요소 및 환자 수, 수술 건수 등의 의료데이터와 함께 수집·전처리 후 단일 및 다중 회귀분석을 수행했다. 이를 통해 실질적인 절감량과 최대 수요전력을 예측하는 등 실용성과 신뢰성을 모두 확보하고자 했다.
의정부성모병원은 1993년과 2004년에 각각 준공된 본관과 신관으로 구성돼 있으며 총 연면적은 약 6만1,000㎡에 달한다. 병원 특성상 24시간 연중무휴 운영되며 냉난방·급탕·의료장비 등의 다양한 에너지사용이 동반되기 때문에 에너지절감 중요성은 더욱 강조된다.
특히 전력사용비중이 전체 에너지소비의 약 72%를 차지하며 여름철에는 전체 전력소비량의 약 40%가 집중되는 경향을 보인다.
연구를 위해 먼저 △전기 사용량 △외기온·습도 △엔탈피(온도+습도 조합) △외래·재원 환자 수 △수술 건수 등 다양한 데이터를 수집·전처리한 뒤 ‘단일 및 다중회귀분석’을 시행했다. 그 결과 에너지사용량에 가장 큰 영향을 미친 변수는 ‘외기 엔탈피’로 나타났다.
특히 엔탈피를 독립변수로 설정한 단일 회귀모델은 가장 우수한 예측성능을 보였다. 반면 외래환자 수나 수술 건 수 같은 의료데이터는 예측력에서 뒤처졌으며 다중변수회귀모델 역시 단일변수보다 정밀도가 낮은 것으로 나타났다
최 책임은 “베이스라인 모델이 적용된 2024년의 실제데이터를 분석한 결과 전기사용량은 전년대비 약 3.13% 줄었으며 최대 수요전력은 3.05% 절감된 것으로 확인됐다”라며 “단일 회귀모델을 통해 일별 전력사용량을 예측하고 최대 수요전력을 엔탈피기반 시간클러스터링 분석으로 예측하는 방식은 데이터가 제한된 환경에서도 효과적이었으며 특히 최대 수요전력 예측모델의 경우 ASHRAE Guideline 14-2014의 검증기준을 상회하는 정밀도를 기록했다”고 밝혔다.
이번 연구는 단순한 분석을 넘어서서 병원현장에 실질적인 적용이 가능하다는 점에서 주목받을 수 있다.
의정부성모병원의 사례는 향후 의료시설뿐 아니라 공공 및 민간 노후건물에서도 에너지 절감 효과를 보다 정밀하게 검증할 수 있는 하나의 모델이 될 수 있다. 특히 제한된 데이터조건 속에서도 실현 가능한 방법론을 제시함으로써 병원뿐 아니라 다양한 건물유형의 에너지 M&V체계 고도화에 기여할 것으로 기대되고 있다.
