제로에너지건축물 구현에서 설계의 역할은 크다. 패시브요소, 액티브 요소를 어떻게 조합해 최적화할 것인가에 따라 건축물의 에너지성능이 좌우된다.
이에 따라 현대건설(대표 정수현) 연구개발본부 그린도시연구팀은 건축물의 구조, 기계설비, 전기설비, 신재생설비를 아우르는 통합설계기술을 개발했다.
4차 산업혁명시대 스마트홈, 스마트시티로의 확장성을 염두에 두고 최상위단에서 건물을 제어하는 ‘Smart BEMS’를 개발한 바 있는 그린도시연구팀의 김형래 팀장을 만나 통합설계기술의 경쟁력에 대해 들어봤다.
■ 그린도시연구팀의 역할은
현대건설은 미래건물의 핵심이 에너지절감, 친환경 등 ‘그린(Green)’과 IoT, 스마트홈 등 ‘스마트(Smart)요소의 융합으로 판단했다. 이를 통해 제로에너지빌딩, 나아가 제로에너지타운, 에너지자립형 스마트시티까지 확장성이 생길 수 있다.
이에 따라 2012년 자체적인 로드맵을 만들었다. 정부의 2025년 신축건물 제로에너지의무화에 부응하고 이보다 앞서서 연구개발이 진행돼야 한다고 봤기 때문에 현대건설은 2020년까지 건축물 제로에너지 구현 설계기술을 완성한다는 목표를 세우고 연구팀에서 개발하고 있다.
지난달 정부 시범사업으로 추진돼 제로에너지건축물 예비인증을 획득한 힐스테이트레이크 송도도 이와 같은 로드맵상에서 이뤄졌다.
■ 통합설계기술개발 계기는
건축물의 에너지절감은 운용단계에서의 잠재력이 크다. 패시브요소는 설계에 반영해서 시공만 하면 에너지가 절감되는데 문제는 같은 건축물, 같은 설비를 갖고도 어떻게 운용하는가에 따라 에너지절감 여지가 크다.
지금까지 건설사보다는 각 시스템 업체가 냉난방설비, 신재생에너지설비 등 부분에서 개별적으로 최적설계를 해 왔다.
현대건설은 Smart BEMS 적용에 따라 운용단계에서 가장 에너지가 절감되는 상황을 경험했고 데이터를 축적했다. 이 과정에서 주목한 것은 냉난방시스템, 신재생에너지원 등이 적용될 때 어떤 아이템이 어떻게 적용되면 비용적, 효율적으로 최적설계가 될 것인가이다. 이 부분이 통합설계의 핵심이다.
■ 현대건설 통합설계 프로세스는
통합설계는 먼저 제약성, 시공성을 고려해 적용 가능한 기술을 나열한다. 이들을 특정 성능에 적합하도록 최적설계 관점에서 조합하고 그 과정에서 여러 대안을 도출한다. 이후 발주자의 요구사항을 확인하고 비교 시뮬레이션을 통해 안을 확정한다.
현대건설의 통합설계기술의 차별성은 부지제약성, 시공성에 대한 부분이 방대하게 고려될 수 있고 여러 안들을 지속도출하고 시뮬레이션하면서 발주자 니즈를 맞춰 간다는 점이다.
특히 현대건설은 제도적 틀에만 갇혀있지 않고 에너지절감이라는 본연의 가치를 추구한다. 정부에서 에너지효율등급 산정을 위해 사용하는 공식툴이 ECO2인데 여기에는 고려되지 않는 몇몇 부분들이 있다.
현대건설은 이와는 별개로 최적안 도출을 위해 신재생에너지, 패시브요소 등을 평가하는 다양한 시뮬레이션 툴을 이용한다. 이와 같은 부분은 평가받지는 못하고 있지만 실제 에너지가 절감되는 기술인만큼 언젠가 평가될 것이라고 보고 기술개발을 하고 있다.
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