녹색건축, 제로에너지빌딩(ZEB) 관련기술과 개념의 발전에 따라 운영·유지관리 측면의 중요성이 부각되고 있다. ZEB를 위한 다양한 요소기술이 개발되고 경제성확보에 따른 보급화가 촉진되는 가운데 이와 같은 요소기술이 운영단계에서도 시스템적으로 잘 작동하는지에 대한 관점이 부각되고 있다.
기존에는 녹색건축 관련분야 정책은 기획·설계·투자 관점의 논의가 주를 이뤘다. 그러나 최근에는 이러한 녹색건축물이 운영단계에서도 계획대로 에너지를 절감하고 친환경적인지 검증할 필요성이 있다는 공감대가 형성되고 있다.
이를 위해 빌딩커미셔닝(Building Commissioning, 이하 커미셔닝)을 국내에 도입하고 관련 제도를 마련해야 한다는 지적이 나온다. 커미셔닝을 통해 녹색건축물이 계획대로 성능을 발휘하게 되면 온실가스를 실질적으로 감축할 수 있어 건물부문 기후변화 대응에도 기여할 수 있을 전망이다.
또한 지속적으로 제기되고 있는 설계·시공오류, 시스템간섭, 시스템간 교호작용*, 불량건축자재, 부실시공 등 문제를 예방할 수 있을 것으로 예상된다. 커미셔닝은 건축과정 전반에 걸쳐 기능시험을 포함한 체계적이고 종합적인 절차를 거쳐 녹색건축물의 계획의도를 검증·평가하기 때문이다.
그간 커미셔닝 개념의 국내도입과 관련 제도마련을 위해 노력하고 있는 신지웅 EAN테크놀로지 대표에게 커미셔닝의 필요성과 국내·외 동향에 대해 들었다.
*교호작용: 두 개 이상의 인자 조합 시 각 인자가 상호에게 영향을 미치는 것. 이에 따라 조합에 의한 최적조건이 달라진다.
■ 커미셔닝의 개념은커미셔닝은 건물주의 요구에 부합하도록 건축, 기계설비, 전기시스템이 함께 잘 작동되는지를 검증하는 절차다. 이를 위한 기능시험이 포함된 체계적이고 종합적인 절차(Systematic Process)로 정의할 수 있다.
건축·기계설비시스템에 대한 건축주의 요구사항 및 설계의도의 문서화 검토를 시작으로 계획단계부터 설계, 시공, 시공 후 단계에 이르기까지 전 과정에 걸쳐 이뤄진다.
이에 비해 TAB(Testing, Adjusting Balancing)는 공조설비의 에너지 반송매체인 공기와 물에 대해 시공된 설비시설에 공급되는 양이나 질이 설계치에 적합한가를 시험(Testing)하고 부적합 시 조정(Adjusting)하며 최종적으로 공기조화 설비계통을 평가(Balancing)하는 분야다.
즉 TAB가 특정 공조기기의 성능이 설계대로 작동하도록 시험하고 조치하는 것이라면 커미셔닝은 건축물 내 전반적인 시스템이 의도에 부합토록 작동하는지를 확인하고 평가한다.
커미셔닝의 목적은 합리적인 절차서에 따라 객관적인 검증을 수행함으로써 시스템의완성도와 질을 향상시키는 것이다. 효율적인 설계 및 시공확인, 설계의도대비 성능확보, 에너지관련시스템 확인 등을 수행한다.
■ 국내 커미셔닝제도 도입 필요성은
건물을 설계하고 건축할 때 커미셔닝을 적용할 경우 초기건축비는 상승하는 반면 장기적인 건물생애주기를 고려할 경우 건물주는 더 많은 이익을 기대할 수 있다.
설계초기단계부터 건축주의 요구사항에 따른 효율적인 에너지사용 및 실내공기질 확보를 추구하기 때문에 거주자 만족도 향상, 건축물의 생애주기 비용절감, 공조설비의 최적운전이 가능하다. 이를 통해 최소비용으로 최대성능을 확보하고 효과적으로 시스템을 이용할 수 있다.
■ 글로벌 커미셔닝제도·시장 동향은
미국·유럽 등 선진국은 건설 및 운영에 있어 에너지효율이 최우선시됨에 따라 운영효율과 에너지효율을 보증하기 위한 서비스인 빌딩최적화 및 커미셔닝시장이 점차 성장하고 있다.
신축건축물 커미셔닝은 영국에서 1970년대 중반부터 시행됐으며 1990년대 중반 미국 냉난방공조학회(ASHRAE)에서 커미셔닝 가이드라인을 발표하면서 적용이 지속적으로 확대되고 있다.
또한 미국그린빌딩협의회(USGBC)에서 만든 친환경건축물인증제도(LEED)를 통해 건축을 녹색건축으로 유도하고 있으며 LEED인증 중 일부 항목으로 커미셔닝이 배점된다.
커미셔닝시장에 대한 세계적인 동향을 살펴보면 북아메리지역이 약 48%의 시장점유률을 보이고 있다. 한국을 포함한 아시아·태평양의 경우 2012~2020년 연평균 성장률이 12%로 급성장하는 지역으로 위상을 높이고 있다.
■ 국내 커미셔닝시장은
국내 커미셔닝은 아직 대중화되지 않고 있다. 일부 국내에서 해외인증을 획득하려는 경우 커미셔닝을 수행하는 것이 대부분이다. 미국 LEED인증, 영국 BREEAM인증 등 해외 친환경인증을 받고자 하는 프로젝트는 인증필수 요구사항 중 하나로 커미셔닝을 시행하고 있다.
국내 녹색건축물인증(G-SEED)의 경우 커미셔닝이 선택항목이어서 최우수등급을 받는 프로젝트가 아니면 초기비용 문제로 후순위 옵션으로 뒤처지는 것이 현실이다.
녹색건축인증 등에서의 필수항목 지정 등을 통해 커미셔닝 제도화의 물꼬를 트는 것이 시급한 과제다.
■ 커미셔닝관련 기술적 고려사항은
건축과정 전반에 관여하기 때문에 공정을 이루고 있는 제반분야에 대한 전문성이 중요하다. 디자인, 외피, BEMS 등 분야마다 전문인력을 보유하고 서비스를 특화할 수 있는 경쟁력이 필요하다.
친환경 통합디자인 프로세스(IPD: Intergrated Design Process)를 기반으로 프로젝트 초기설계단계부터 커미셔닝 전문가가 참여해 설비용량, 효율에 대한 검토와 대안제시를 실행할 필요가 있다.
시공단계에서는 BEMS와 자동제어를 활용한 모니터링 기반 커미셔닝 기법도 수행한다면 기존 방법대비 보다 많은 시스템에 효율적이고 지속적인 적용이 가능하다.
외피커미셔닝은 전문인력, 전문장비를 활용해 현장테스트를 통한 실질적인 성능테스트가 필요하다.
최근에는 드론을 활용한 건물외피의 광범위한 열성능 커미셔닝 기법도 개발되고 있다. 또한 4차산업 및 ZEB시대에 걸맞게 BEMS를 활용한 클라우드 기반의 언택트 커미셔닝기법도 개발되고 있어 주목된다.
■ 국내 커미셔닝 발전방안은
디자인단계부터 커미셔닝이 중요하다는 인식의 전환이 필요하다. 이를 통해 설계단계부터 실비시스템의 과설계를 방지할 수 있으며 재실자 쾌적도, 실내공기질, 방역디자인 등이 검토될 수 있다. 이를 위해 G-SEED에 커미셔닝이 필수항목으로 도입되는 것이 급선무다. 시공단계뿐만 아니라 디자인단계에서 커미셔닝 역시 필수업무가 돼야 한다.
특히 그린리모델링 등 방대한 물량의 기존건축물의 성능개선이 추진되는 상황에서 기존건물 대상의 레트로커미셔닝(RETRO Commissioning)도 중요하다. 건물은 아무리 잘 지어도 시간경과에 따라 변화가 생기기 때문에 초기설계대비 에너지소비량은 증가한다.
현재는 기존건물에 적용할 표준화된 설계, 시공, 검증절차가 마련되지 않았기 때문에 기존건물의 개·보수를 위한 커미셔닝 기술개발도 함께 이뤄질 필요가 있다.
■ 커미셔닝의 개념은
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