한일엠이씨의 ‘건축물 에너지관리 지원 기술’이 한국설비기술협회가 주최한 설비신기술대회에서 국토교통부 장관상을 수상했다.
건축물 에너지관리 지원기술은 설계 및 운영단계에서 HVAC시스템의 설계안, 에너지소요량, 에너지소비량, 에너지생산량, 운전물리값 등을 수분 이내에 정량적 결과값으로 제시해 기계설비엔지니어의 다양한 의사결정을 지원하는 솔루션으로 △ HVAC시스템 설계 지원(A모듈) △신재생에너지시스템 설계 지원(B모듈) △HVAC시스템 운영지원(C모듈) 등 3가지 기능모듈을 포함하고 있다.
A모듈은 건축개요 수준의 기존 입력사항만으로 다양하고 복잡한 물리환경정보, 관련법규 등을 처리해 30초 이내 건물의 냉난방부하, HVAC시스템 구성, 연간에너지소요량, 기계설비 개략 공사비에 대한 정량적 결과를 제공하는 기능이다.
B모듈은 A모듈과 연동되며 연간에너지소요량 설정에 적합한 신재생에너지시스템의 구성 및 용량, 에너지생산량, 공사비에 대한 정량적 결과를 제공하는 기능이다.
C모듈은 건물의 운영단계에서 기상 및 실내환경 변화 등에 따른 부하변동에 대해 설비시스템 성능을 반영한 시스템운영 물리값인 온도, 유량 등과 에너지절감 효과를 시간단위 실시간으로 사용자에게 제공할 수 있다.
현장 친화적 기술 평가
설계단계에서 활용되는 A모듈과 B모듈은 건물에너지소비량 산출 오차범위 ±20% 이내 수준에서 기준 건물에너지 분석 프로그램인 ECO2, EnergyPLUS 등 대비 입력사항 간소화, 계산알고리즘 단순화가 구현돼 사용자 에러 최소화를 실현할 수 있다.
C모듈은 실내 환경 측정정보와 예보기상데이터만을 활용하는 물리모델 기반 프로그램으로 실시간 건물부하를 보정한 후 설비시스템 정상운전 물리값, 향후 24시간에 대한 에너지소비량 예측값과 에너지절감효과를 미리 확인할 수 있도록 구현돼 현장 운영관리자의 에너지절감 의사결정을 실시간으로 지원할 수 있다. 즉 C모듈은 설비시스템의 센서정보의 의존도가 절대적인 기존 BEMS와 달리 실내환경 측정정보만을 활용하고 기존 설비시스템과 간섭없는 독립형 시스템(Digital Twin)으로 범용적 저비용 도입이 가능한 현장 친화적 기술이다.
엄태윤 연구소장은 “Generative Dsign(탐색설계)은 단시간에 HVAC시스템 및 신재생에너지시스템 구성과 이를 반영한 연간 건물에너지소비량, 공종별 개략 공사비 특성 등을 확인할 수 있어 다양한고 복합적인 변수에 대해 사용자가 손쉽게 비교 검토가능해 검토시간을 획기적으로 단축시킬 수 있다”라며 “신재생시스템은 연간 에너지생산량 목표에 맞는 시스템종류 및 용량, 설치면적 등이 해당 지역의 기후조건을 반영해 도출하고 동시에 온실가스 배출량 저감효과도 확인할 수 있어 과설계 및 과투자발생을 최소할 수 있다”고 밝혔다.
엄 소장은 특히 “Digital Twin방식의 HVAC시스템 운영지원기술은 현재 운영되고 있는 시스템의 제어상태를 모니터링할 수 있으며 운영엔지니어에 에너지절감 운전을 유도하고 점검알람기능을 통해 시스템의 에너지낭비를 최소화할 수 있는 관리환경을 제공한다”라고 말했다.
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