집중기획
황동곤
(주)우원엠앤이 친환경에너지 연구본부 본부장 dkh@300302.com
주덕훈
(주)우원엠앤이 친환경에너지 연구본부
선임연구원 suezo521@hanmail.net
BEMS 보급 확대를 위한 제도 및 정책적 이슈
국내 건물에너지관리시스템에 대한 문제점과 향후 보급 확대를 위한 주요 이슈사항이 무엇인지 알아 보고 관련 내용을 공유하고자 한다.
서 론
우리나라는 2008년에 ‘향후 60년의 새로운 국가 비전 녹색기술 및 저 탄소 녹색성장’ 정책을 발표하고 2025년까지 제로에너지 건축물을 의무 화할 것으로 공표하였다. 우리나라의 온실가스 배출량 비중을 보면, 산 업부문이 약 52%, 건물부문이 25%, 수송부문이 17%를 차지하고 있지 만, 선진국 사례를 볼 때 미국 45%, 영국 41%로 건물부문이 차지하는 비 율이 월등히 높아 우리나라도 선진화가 진행될수록 건물의 온실가스 배 출량은 계속 증가할 것으로 예상된다.
이에 따라 국내에서는 건물부문의 에너지 효율 향상과 온실가스 저감 의 중요성이 강조되고 있는 실정이며, 우리 정부는 건축물의 온실가스 배 출량 감축을 위하여 적극적인 정책들을 마련하고 있다. 하지만 현재 시행 되는 정책과 제도들은 계획단계에서의 건물 에너지 성능평가 위주 정책 으로 시행되고 있어 건물에서 실제로 소비되는 에너지를 절감하기 위한 정책과 기준이 필요한 시점이다. 건물의 실제 에너지 소비량에 대한 정책 과 기준을 수립하기 위해서는 에너지 소비량을 정량화, 체계화할 수 있는 기반이 필요하며, 이를 위해서 건물 에너지 소비량을 측정하고 지속적인 에너지 절감이 가능한 설계가 선행되어야 한다.
집중기획기획 집중
그런 의미에서 건물에너지관리시스템(Building Energy Management System, 이하 BEMS)은 건축물 에너지 사용 설비의 다양한 정보를 실시간 수집·
분석해 에너지 사용 효율을 개선하는 시스템으로 에너지사용량·설비운전 현황·실내환경 및 탄소 배출량 등을 관리하게 된다. 이러한 BEMS 시스템 을 적용할 경우, 평균적으로 5~15% 가량의 에너 지를 절감할 수 있는 것으로 알려져 있다.
하지만 최근까지 적용되는 BEMS는 정부와 관 련업계, 사용자의 관심이 점차 높아짐에도 불구 하고 보급은 매우 저조한 실정이며, 본래 의미의 BEMS가 아닌 단순 통계 처리하는 정도의 에너지 소비정보를 제공하는 수준에 머물러 있어 보급 확 대를 위해서 기존 시스템의 문제점을 해결한 새로 운 건물에너지관리시스템이 요구되는 실정이다.
따라서 본고에서는 새로운 건물에너지관리시 스템 구축을 위해 해결해야 할 문제점을 알아보고, 해외 건물에너지관리시스템의 사례조사를 통해 건 물에너지관리시스템의 구축 및 보급을 위해 선행 되어야 할 내용이 무엇인지 소개하고자 한다.
BEMS 현황 및 구축 시 고려사항
현황 및 문제점
건물의 관리 및 자동화에 사용하고 있는 건물자 동화시스템(Building Automation System, BAS)은 건 물에 설치되는 설비의 상태감시
와 자동제어 기능을 주로 수행하 는 장치이다. 기존의 BAS는 배타 적이고 폐쇄된 체계로 운영되어 왔으며, 구성요소의 공유는 물론 공급자의 도움이 없이는 건물의 운영정보를 공유하는 것도 원천 적으로 불가능하다. 물론 건물에 전문성이 있는 관리자가 상주하 고 있다면 기 설치된 관리 도구와
운영정보를 이용해 합리적인 관리를 수행하는 것이 가능하지만, 대부분의 건물 관리체계는 그렇지 못 한 실정이다. 이러한 건물자동화시스템이 발전한 모습이 현재의 BEMS이며, 기능적인 면에서 효율성 은 높아졌으나 몇 가지 문제점으로 인해 시스템 보 급에 한계가 발생하고 있는 실정이다.
현행 BEMS 보급에 가장 큰 문제점은 크게 두 가 지로, BEMS 전문기업의 폐쇄성과 비용 우선적 기 능선정이다. BEMS 전문기업의 폐쇄성은 공급자 중 심의 수행체계로 인해 사용자 요구사항에 적합한 기능을 자율적으로 적용하기 어려우며, 기 적용된 시스템의 전문가를 통해서만 유지관리가 가능하므 로 비용이 증가하게 된다. 이러한 문제점은 사용자 의 자율성 저하로 신규 사업자의 시장 참여 기회를 차단하는 장벽으로 작용할 수 있으며, 점차 관련분 야의 경쟁력과 발전 가능성을 약화시키게 된다. 또 한, 현행 BEMS는 표준성능에 대한 기준이 없고, 적 용효과에 대한 검증과 연구가 미비하여 사용자로 하여금 시스템 신뢰성에 의문을 제기하고 있는 실 정이다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 현 재의 공급자 중심의 체계에서 사용자 중심의 체계 로 변화시킬 수 있는 개방형 플랫폼 등의 새로운 개념의 시스템이 고려되어야 하는 한편, 최소한의 성능을 발휘할 수 있도록 해주는 설치기준이나 가 이드라인 등을 제공하여 사용자의 관심과 참여를
[그림 1] 현행 건물에너지관리시스템의 문제점 및 해결방안
유도해야 할 것이다.
그림 1은 현행 건물에너지관리시스템의 문제 점과 해결방안을 정리한 개념도이다.
BEMS 구축 시 고려사항
BEMS 구축을 위해서는 계획단계에서부터 목 표로 하는 기능과 성능을 고려하여 규모를 설정해 야 하며, 기능 및 성능 확보를 위해 설계, 시공 및 운영 단계별 대응방안이 마련되어야 한다.
설계단계의 고려사항
현재 BEMS는 건축설계 분야보다는 오히려 타 분야(기계설비, 전기설비, 자동제어 등)와 연관성 이 높으며 단일분야에서 각 분야를 종합한 BEMS 구축이 어려우므로 실제 BEMS 적용 시 그 성능을 완벽하게 구현하지 못하고 있는 실정이다. 또한 현 재 적용되는 BEMS의 경우, 비용 우선의 기능범위 선정으로 대다수 건물에서 단순 모니터링 용도로 만 사용되고 있다. 이는 BEMS 본연의 기능에 크게 미치지 못하여 활용성이 크게 저하된다. 해당 문제 로 인해 사용자의 요구 성능이 반영되지 못한 일반 적인 BAS 수준의 시스템이 구현되고, BEMS에 대한 전반적인 신뢰성 저하가 나타날 수 있다.
이를 해결하기 위해서는 우선 공급자 중심의 관리환경에서 사용자 중심의 관리환경으로 변화
시킬 수 있는 새로운 운영체계의 개발은 물론, 최 소 기능 및 사용자가 요구하는 성능확보를 지원할 수 있는 가이드라인과 이를 뒷받침할 수 있는 정 책이 필요할 것으로 판단된다. BEMS 구축 시 설 계단계에서 검토되어야 할 사항들은 표 1에 보인 바와 같다.
시공단계의 고려사항
시공단계에서의 문제점으로는 BEMS 적용 시 시공 일정이 최우선 순위에 있어 설계에서 시공 단계로 넘어가는 과정에서 내용 전달이 미흡하 고, 설계 위주의 BEMS 반영으로 시공편의성이 저 하될 수 있다. 따라서 실제 건물이 완공되어 운영 될 때 설계단계에서 고려·반영했던 BEMS 기능 의 수준이 낮아지거나 원래 목적에 부합되는 성 능을 발휘하지 못할 수 있으며, 최근 건물 계획 시 최저가 입찰 및 시공비 우선으로 시공 대상자를 선정하는 이유로 BEMS 기능이 초기 계획과 달리 LEVEL DOWN되어 적용되는 경우가 대다수이다.
이것은 BEMS 시스템의 본래 기능을 상실할 수 있 음을 의미하며, BAS 수준의 모니터링 시스템으로 만 운영될 수 있어 성능확보를 위한 체크리스트 와 프로세스 정립이 우선적으로 필요하다. BEMS 구축 시 시공단계에서 검토되어야 할 사항들을 표 2에 정리하였다.
<표 1> BEMS 구축을 위한 설계단계 검토사항
구 분 해결과제 대응방안
설계단계
BEMS 전문기업 폐쇄성 개방형 운영체계 개발
BEMS 구축 주도 분야 관련 분야 협의에 의한 적용주체 결정
적용기준 부재에 따른 비용 우선적 기능 선정
BEMS 설치기준 및 가이드라인 마련 공급자 위주의 BEMS 성능수준 결정
<표 2> BEMS 구축을 위한 시공단계 검토사항
구 분 해결과제 대응방안
시공단계 LEVEL DOWN 적용 최소 기능 확보를 위한 정책 및 표준기준 마련
설계 기능 및 품질 확보의 어려움 BEMS 체크리스트 제공
집중기획기획 집중
운영단계의 고려사항
기존에 적용되는 건물에너지관리시스템은 단 순 데이터만 저장할 뿐 이를 활용하여 에너지 절 감을 수행할 수 있는 능력은 관리자와 사용자에게 달려있다. 하지만 BEMS의 개념상으로는 사용자 와 관리자 능력과 무관하게 건물에너지관리를 수 행할 수 있어야 하며, 앞으로는 건물의 효율적인 관리 및 에너지저감요소 도출 도구로 활용될 수 있어야 한다. 따라서 BEMS의 운영·관리 매뉴얼 과 관리방안 교육 등 사후관리가 가능한 기초자료 구축과 BEMS의 도입장벽을 낮추는 계기를 마련 할 필요가 있다.
BEMS 구축 시 운영단계에서 검토되어야 할 사 항들은 표 3과 같다.
해외 사례
해외에서는 국내보다 앞서 건물에너지관리시스 템을 도입하고 있으며, BEMS, EMS(Energy Manage
ment System), IBS(Intelligent Building System) 등 다 양한 명칭으로 적용되고 있다. 해외 자료를 조사 한 결과, 건물에너지관리시스템의 규격이나 기준 은 정부와 학회에서 수립하여 가이드라인과 체크 리스트 등으로 사용자에게 제공하고 있으며, 운영 시스템과 프로그램에 대한 매뉴얼은 관련 업체에 서 제공하고 있다. 하지만 대다수의 업체에서는 관 련 자료를 공개하지 않고 있으며, 미국의 하니웰 (HONEYWELL)과 독일의 지멘스(SIEMENS), 영국의 트렌드(TREND) 등의 업체에서만 일부 내용을 공개 하고 있다.
즉, 해외 정부에서는 가이드라인과 체크리스트
를 제공하여 건물에너지관리시스템의 표준기준, 설치조건, 적용기능 등에 대한 방향성을 제시하고, 관련 업체에서 BEMS 수행을 위한 운영 소프트웨어 와 시스템을 제공하고 있다.
매뉴얼
해외 건물에너지관리시스템 매뉴얼의 주요내 용은 자사 시스템을 운영하기 위한 요구조건과 하 드웨어 구성 방법, 시스템 구성 개념도 등을 포함 하고 있으며, 소프트웨어를 통한 제어 구현방법 및 사용법을 설명하고 있다.
그림 2는 지멘스社의 매뉴얼 일부를 보인 것이 며, 이외의 각 사에서는 독립적인 제어 프로그램을 개발하여 현장에 적용하고 있다. 이와 같은 건물에 너지관리시스템 매뉴얼은 자동제어 업체에서 보 유하고 있는 것을 확인할 수 있으며, 대부분 업체 에서는 구체적인 기술을 외부에 공개하지 않고, 타 업체 시스템과 연동이 불가능하여 확장성 및 성능 확보에 한계가 있다.
가이드라인
일본의 공기조화위생공학회는 BEMS에 대한 개 념을 하위 4개체와 상위 1개체로 정의하고 있다. 먼 저 하위 4개체는 건물의 자동화 시스템의 BA와 에 너지 관리를 위한 EMS(Energy Management System), 빌딩설비관리의 BMS(Building Management Sys
tem), 시설운영 FMS(Facility Management System)로 구성하며, 이를 모두 통합한 상위의 개념으로 BEMS 를 정의하고 있다.
또한, 공기조화위생공학회의 BEMS는 Level 의 단계를 IEA ANNEX 16을 참고하여 정의하고 있
<표 3> BEMS 구축을 위한 운영단계 검토사항
구 분 해결과제 대응방안
운영단계 전문인력 부족
비전문가를 위한 BEMS 매뉴얼 제공 비효율적 사용관리
다. IEA ANNEX 16은 BEMS의 레벨을 Level 1에 서 Level 4로 구분하고, 건물 전체의 에너지 소 비를 모니터링하는 경우 Level 1, 용도 및 Zone 별로 수집할 경우 Level 2, 계통별 수집 시에는 Level 3, 각 층별 및 기기별 에너지 소비를 측정 하는 경우 Level 4로 정의하고 있다.
그림 3은 공기조화위생공학회 BEMS의 개 념도와 IEA ANNEX 16의 BEMS Level 구성을 설 명하는 그림이며, 표 4는 공기조화위생공학회 BEMS Level을 정리한 것이다.
[그림 3] 일본 공기조화위생공학회 BEMS 가이드라인
계량
열원
중앙감시
공조위생설비 전기조명설비 방재설비 보안설비
BA
공조위생제어 전기조명제어 소방방재 보안
EMS BMS FMS
Open BEMS
에너지/ 시설운영 환경관리
빌딩설비 관리
열원기기 열원기기 반송 P 공조기팬 급배기팬 조명전력 콘센트
계통 A 계통 B 공조동력 조명콘센트
플로어
플로어 상세 열원 상세
위생 기타
Level 1 : 총량 - 건물 전체의 에너지 소비 계측 - 건물 전체의 에너지 소비실태의 파악 Level 2 : 용도/ZONE별 - 에너지 소비를 용도/zone별로 계측 - 에너지 소비를 용도/zone별로 파악하여 용도/zone별 효과적인 에너지 절약 대책 수립
Level 3 : 계통별 - 계통별로 에너지 소비 계측
- 이상 계통의 발견이나 계통별 에너지 절약 대책을 수립
Level 4 : 특정기기, 플로어 단위 - 특정기기, 플로어 단위 계측
- 특정기기(예: 열원기기)의 효율 관리로 설비 개선이나 예방 관리/정비의 판단 가능 급탕, 증기
계량 계량
계량 계량
계량 계량
계량 계량 계량 계량 계량
계량
계량 계량
계량 계량 계량 계량 계량 계량
계량 계량
승강설비 주방설비 방재설비 통신설비
계량 계량
계량 계량
계량 계량
가스, 기름 상수 전력
(b) 유럽 IEA ANNEX 16의 BEMS Level 구성
계량
열원 중앙감시
공조위생설비 전기조명설비 방재설비 보안설비
BA
공조위생제어 전기조명제어 소방방재 보안
EMS BMS FMS
Open BEMS
에너지/ 시설운영 환경관리
빌딩설비 관리
열원기기 열원기기 반송 P 공조기팬 급배기팬 조명전력 콘센트
계통 A 계통 B 공조동력 조명콘센트
플로어
플로어 상세 열원 상세
위생 기타
Level 1 : 총량 - 건물 전체의 에너지 소비 계측 - 건물 전체의 에너지 소비실태의 파악 Level 2 : 용도/ZONE별 - 에너지 소비를 용도/zone별로 계측 - 에너지 소비를 용도/zone별로 파악하여 용도/zone별 효과적인 에너지 절약 대책 수립
Level 3 : 계통별 - 계통별로 에너지 소비 계측 - 이상 계통의 발견이나 계통별 에너지 절약 대책을 수립
Level 4 : 특정기기, 플로어 단위 - 특정기기, 플로어 단위 계측 - 특정기기(예: 열원기기)의 효율 관리로 설비 개선이나 예방 관리/정비의 판단 가능 급탕, 증기
계량 계량
계량 계량
계량 계량
계량 계량 계량 계량 계량
계량
계량 계량
계량 계량 계량 계량 계량 계량
계량 계량
승강설비 주방설비 방재설비 통신설비
계량 계량
계량 계량
계량 계량
가스, 기름 상수 전력
(a) BA, EMS, BMS, FMS, BEMS의 개념도
[그림 2] 매뉴얼 주요 내용(시스템 구성 개념도 및 운영 소프트웨어 사용법)
[그림 3] 일본 공기조화위생공학회 BEMS 가이드라인
집중기획기획 집중
미국 GSA의 Smart Building
미국은 2015년까지 건물에서 사용하는 에너지 소비를 BAU(Business As Usual) 기준 대비 30%를 절 감하기 위하여 Gen eral Services Administration(이하 GSA) 1 를 통해 미국 내 건물들에 건물 제어 기술을 탑 재하여 건물을 운영하였다. 그러나 운영 결과 건물 에서 사용하는 시스템에 의한 에너지 절약에 한계가 있다고 판단하고, 건물 사용자의 에너지 소비를 줄 이는 방안에 주안점을 맞춘 Smart Building 정책을 시 행하고 있다. GSA의 Smart Building Structure는 크게 3단계로 구분하고 있으며, 그 내용은 다음과 같다.
- 1단계(Building System) : 시스템 또는 고효율
기기에 의한 에너지 절감
- 2단계(System Integration) : 생산성과 재실자 만족도를 저해하지 않는 범위에서 에너지 절감 - 3단계(Enterprise) : 운영 효율성을 고려한 에
너지 절감방안
또한, GSA의 Smart Building Structure는 그림 4 (b) 운영 흐름과 같이 외부의 데이터센터에서 각 공공기관 건물의 에너지 사용량을 분석하고 효용 성이 높은 에너지 절감 방안을 타 공공기관에 적용 하도록 유도하고 있다.
체크리스트 사례 조사
일본의 성에너지센터에서는 BEMS Level을 성능에 따라 구분하고 있으며, Level을 결정하
<표 4> 일본 공기조화위생공학회 BEMS Level
LEVEL 기준 모니터링 범위 특징
LEVLE 0 에너지원별 건물 전체의 에너지 소비를 시간단위, 일단위로 파
악 및 분석 건물 전체 에너지 소비 실태 파악 가능
LEVLE 1 용도별 에너지 소비를 용도별로 파악 다른 건물과 비교를 통해 적절한 에너지 절약 대책 수 립 가능
LEVLE 2 계통별(장비별) 계통별 소비를 파악하여 이상 발생 구역을 파악 이상 계통의 발견이 용이 LEVLE 3 특정기기,
층단위 특정 기기나 기준층에 대한 계측 상세한 동작 검증 가능하며, 설비 운용과 계측기 설 정을 최적화 가능
[그림 4] 미국 GSA의 Smart Building Structure
(b) Smart Building 운영 흐름 (a) Smart Building 단계별 운영
1 GSA : 미국 총무청, 연방정부 재산 및 문서관리 등 서비스, 행사정보 제공.
는 도구로 체크리스트를 이용하고 있다. 성에너 지센터의 BEMS Level은 B(기본 BEMS), E(확장 BEMS), H(고급 BEMS), I(통합 BEMS)로 구분되어 있으며, 체크리스트를 구성하는 요소로는 데이터 베이스 머신, 감시부, 제어부, 정보부, 군관리부로 구성되어 있다.
그림 5는 일본 성에너지센터의 BEMS Level과 구성요소를 나타내는 개념도이며, 표 5는 BEMS Level 체크리스트 주요 항목과 내용, 그림 6은 BEMS Level 체크리스트 예시를 나타낸다.
그림 6의 체크리스트에서 사용자가 요구하는 기능을 선택하면 선택한 항목 중 가장 높은 수준의 BEMS Level에 따라 설치가 이루어지게 된다.
<표 5> BEMS Level 체크리스트 주요 항목 및 내용
구성 항목 주요 내용
① 데이터베이스 머신 인터페이스, 데이터베이스, 제어 시퀀스 도표화
② 감시부 상태 감시 및 경보 데이터 분석, 재해 감시
③ 제어부 스케줄 제어 및 최적화 제어, DDC/SCC
④ 관리부 에너지 및 환경 관리, 시스템의 효율 관리, 고장 감지 진단, 성능 검증
⑤ 정보부 정보 활용 시스템, 경영관리, 부동산 및 편의시설 관리
⑥ 군관리부 광역 빌딩 환경 및 에너지 관리 제어, 시운전 정보, 네트워크 관리 등
일본어 원문
[그림 6] 일본 성에너지센터의 BEMS Level 체크리스트 예시
항 목 데이터베이스 감시부
제어부
관리부
정보부
군관리부
주: B(기본BEMS), E(확장BEMS), H(고급BEMS), I(통합화BEMS) .데이터 입력, 채취, 제어 순서, 작 앞감이도 포맷, 지식 데이타베이스
.상태 감시 .각종 상태 감시
환경 정보, 기기 운전 정보, 각종 유지 관리 상태 .방재 방법 감시
.방재 제어
배연, 공조.환기, 소화, 승강, 전원 .방범.계획 제어
.각종 제어
주차장 관리, 승강 관리, 업무 관리(병원, 호텔 등) .조절 제어
.피드백 제어, feed forward 제어 .최적화 제어 환경 상태치, 기기 운전 상황 .유지 관리 에너지.기기 효율, 예방 보전, 시설 관리 기기 대장, 고장.수선 기록 .경영관리
비용 계산, 제관리(부동산, 임대실, 인사, 안전) .청소 관리
.전화, 정보 .TS(Telephone Service) .OA .다른 건물군의 관리, 제어
내 용 BEMS의 레벨
B E H I
한국어 번역본 [그림 5] 일본 성에너지센터의 BEMS Level 개념도
집중기획기획 집중
유럽 EN 15232 BEMS Level 체크리스트 유럽은 EN 15232의 기준에 따라 BEMS의 수준 을 정의하고 있다. 일본의 기준이 BEMS가 수행할 수 있는 역할의 범위로 구분을 했다면, 유럽의 기 준은 각 기능별(냉난방, 공조, 조명, 기타 등)의 수 준을 고려할 수 있다는 장점이 있다.
그림 7을 보면 유럽은 BEMS의 수준을 Class A 부터 Class D까지 총 4단계로 구분하고 있으며, D 에서 A로 갈수록 더욱 진보된 BEMS라 할 수 있다.
Class D는 비효율적인 BEMS를 의미하고, Class C는 일반적인 BEMS를, Class B는 진보된 BEMS와 일부 관리 기능을 탑재하며, Class A는 고성능 BEMS와 완전한 수준의 관리 기능을 수행하는 단계이다.
BEMS 보급 확대를 위한 기반 마련
국내 BEMS의 보급을 확대하고 기반을 마련하 기 위해서는 적용 주체의 시장 참여를 유도할 수
[그림 7] 유럽 EN 15232 BEMS Level과 체크리스트 예시
(b) EN 15232:2007 BEMS 체크리스트 (a) EN 15232 기준 기능별 BEMS의 수준
[그림 8] BEMS 보급 확대를 위한 기반 마련 개념도
있는 도구와 정책적 환경 조성이 시급하다. 따라서 국내에서도 BEMS 보급 기반을 마련하기 위해 가 이드라인과 체크리스트, 매뉴얼 등의 도구를 제공
하여 사용자와 적용 주체의 시장 참여를 유도하고, 실질적인 건물에너지 저감에 효과를 나타낼 수 있 도록 지원해야 할 필요가 있다.
그림 8은 국내 BEMS 보급을 위한 기반 마련 개념도이다. 사 용자(발주처)가 건물에 BEMS를 적용하고자 할 때, 설계자는 가 이드라인에 따라 사용자와 협의 하에 BEMS 성능을 결정하고, 시 공사는 체크리스트를 이용하여 BEMS 성능 및 기능의 품질을 확 보할 수 있는 도구로 사용하게 된다. 마지막으로 매뉴얼은 건물 을 효율적으로 운영, 관리할 수 있는 도구로 활용할 수 있다.
BEMS 가이드라인
BEMS 구성을 위한 가이드라 인은 BEMS 구축 시 필요한 기기 와 설계방안, 계측 기능 및 성능 수준을 제공한다. 가이드라인을 통해 BEMS 사용자는 시스템의 구성과 기능, 기능구현을 위한 최소 요구조건을 확인할 수 있 다. 그림 9는 BEMS 설치 가이드 라인의 개념도로 주요항목 및 세 부내용을 정리한 것이며, 표 6은 BEMS 설치 가이드라인 개요를 정리한 것이다.
가이드라인의 내용은 다음 과 같은 항목들이 검토될 수 있 다. 설계기준 및 기본항목에는 BEMS 개방형 플랫폼을 구성하 기 위한 소프트웨어의 요구조건 과 관련 장비의 표준화 규격, 제 어 기능에 대한 내용이 포함되 며, 센서 및 계측기 설치기준은
<표 6> BEMS 설치 가이드라인 개요
구 분 주요 내용
개 요 • BEMS가 성능을 발휘할 수 있도록 시스템 구축시 요구되는 설계·시공을 위한 표 준지침서
목 적
• BEMS 구축시 필요한 기능 및 성능 제시
• 설계사 및 시공사 업무 수행시 참고할 수 있는 기준자료 제공
• 향후 정책 입안시 참고 가능한 자료
방 법 • BEMS 기기(계측기, 모니터링 시스템) SPEC 및 기능 명시
• BEMS 체크리스트와 연계 검토
<표 7> BEMS 설치 체크리스트 개요
구 분 주요 내용
개 요 •BEMS 구축시 일반적으로 점검해야 할 항목들의 목록 목 적 •BEMS의 정상 가동을 위한 항목 제시
•설계 및 시공 하자 저감
방 법 •BEMS 설계시 도면에 반영되어야 할 항목 리스트 작성 [그림 9] BEMS 개방형 플랫폼 가이드라인의 주요 내용
[그림 10] BEMS 개방형 플랫폼 체크리스트의 주요 내용
집중기획기획 집중
BEMS 기능을 수행할 수 있도록 계측 항목과 계측 기의 성능, 관제점의 위치 등이 포함된다. 마지막 으로 모니터링 기준에는 DATA 수집과 분석 항목 에 대한 내용이 포함된다.
BEMS 설치 체크리스트
BEMS 설치를 위한 체크리스트는 BEMS가 정상 적으로 가동할 수 있도록 설계 및 시공 하자를 방 지하고자 정리하는 목록으로 설계자와 시공자가 BEMS 시스템의 올바른 설치를 위해 제공되며, 계 측기, 제어기 등의 요소들을 BEMS 수준에 따라 정 리하여 시공자가 설치되었는지 확인할 수 있는 시 공 체크리스트를 제공한다.
그림 10은 BEMS 설치 체크리스트의 개념도로, 냉난방, 공조, 기타 제어 부문 체크리스트로 구분되 며, 표 7은 BEMS 설치 체크리스트 개요를 정리한 것이다.
체크리스트의 내용은 다음과 같다. 냉방·난방·
공조·환기제어 부문은 주로 데이터 수집에 사용되
는 계측기의 설치 위치 및 설치 유무와 계측기의 성 능과 기능 확인 등이 있으며, 기타 제어 부문은 계 측 DATA의 모니터링 연동, 센서류 설치 유무, 운전 스케줄 수집 등이 포함될 수 있다.
BEMS 매뉴얼
BEMS 매뉴얼은 시스템 이해 관계자의 전문성을 높이기 위한 자료로서 BEMS에 대한 개념과 이론을 정리한 문서로 이해될 수 있다. 세부 내용으로는 시 스템 적용 자재(기기)에 대한 이론과 BEMS 구동 및 업무 프로세스, BEMS의 이론 등이 제공된다. 그림 11 은 BEMS 매뉴얼의 주요 내용으로 공정별 프로세스와 적용 기능 소개, 분석 및 활용방법 등의 내용이 포함 되며, 표 8은 BEMS 매뉴얼 개요를 정리한 것이다.
매뉴얼은 건물의 시설관리자와 에너지저감 소 프트웨어 개발자가 참고할 수 있는 수준의 도서로 작성된다. 시설관리자는 매뉴얼을 이용하여 BEMS 에 대한 기본지식과 운용방법을 알 수 있도록 하 며, 개발자는 BEMS 프로세스의 원리와 객체 분류 코드, OUTPUT에 대한 정보를 이용하여 새로운 에 너지저감기술 개발 시 BEMS에 적용 가능하도록 지 원하는 자료로 활용된다.
맺음말
우리나라는 건물부문에 대한 에너지사용량이
[그림 11] BEMS 매뉴얼의 주요 내용
<표 8> BEMS 매뉴얼 개요
구 분 주요 내용
개 요 BEMS 업무가 수행되는 방법과 사용되는 자재 및 기기, 작 업순서(프로세스)를 기술한 설명서
목 적 시설관리자 및 소프트웨어 개발자 등 비전문가를 대상으로 BEMS에 대한 이해도 및 전문성 향상
방 법 BEMS에 대한 개념과 이론을 정리한 기술설명서로 작성
점차 증가하고 있는 추세로 다양한 에너지절감 정 책과 기준이 시행되고 있지만, 정책 및 기준이 계 획단계에서의 성능평가 위주로 구성되어 있어 실 제 에너지사용량과 편차가 발생하게 된다. 따라 서 실제 에너지사용량을 정량화·체계화 할 수 있 는 BEMS 보급 확대가 시급한 실정이지만, 표준화 된 기준과 기반정책이 부족하여 한계가 나타나고 있다.
따라서 본고에서는 BEMS 보급 확대를 위해 기 존 시스템의 문제점과 해결방안이 무엇인지 검토 해보았으며, 해외 건물에너지관리시스템의 사례를 조사하여 향후 표준기준 및 기반정책 마련에 참고 할 수 있는 자료를 정리해 보았다.
(1) 기존에 적용된 BEMS는 비용 우선적 기능선정 으로 BAS 수준의 시스템이 보급되고 있으며, 시스템 공급업체의 폐쇄성으로 확장성이 보 장되지 않고 있다. 따라서 이를 해결하기 위해 BEMS 가이드라인과 체크리스트, 매뉴얼 등의 도구를 활용하여 표준성능 확보가 가능하도록 기반을 마련하고, 새로운 개방형 운영체계를 개발하여 공급자 중심 체계에서 사용자 중심 체계로의 변화가 필요하다.
(2) 해외 건물에너지관리시스템의 경우, 정부와 학 회에서 표준 기준을 제시하고 이를 기반으로 가이드라인과 체크리스트를 제공하고 있지만, 매뉴얼은 관련 업체에서 보유하고 있으며 자사 시스템 구성과 사용방법을 제시하기 위한 목적 으로 작성되어 있다. 해외 정부와 학회에서 제 공하는 가이드라인은 건물에너지관리시스템 이 수행할 수 있는 영역을 정의하고 있으며, 단 순 모니터링 수준에서 제어 로직에 따른 자동 운전까지 그 수준이 다양하다. 또한 체크리스 트는 건물에너지관리시스템의 성능 수준을 결 정하는 도구로 사용되고 있다.
(3) 국내에서는 BEMS 보급 확대를 위해 가이드라 인과 체크리스트, 매뉴얼 등의 도구를 시장참여 자에게 제공할 필요가 있다. 가이드라인에서는 BEMS가 성능을 발휘할 수 있도록 요구되는 최 소 기능 및 성능을 제시하며, 체크리스트에서는 BEMS가 정상적으로 가동될 수 있도록 설계 및 시공하자를 방지하기 위한 도구로 제공된다.
또한, BEMS를 이용하는 비전문가를 위해 기본 개념과 운용방법 등을 매뉴얼로 제공하여 건물 운영 효율성 향상 및 신규 사업자의 시장 참여 를 유도할 수 있도록 지원할 필요가 있다.
