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김영일 IBS Korea 회장(서울과학기술대학교 교수)


"초연결·초지능이 주도하는 지능정보사회가 4차 산업혁명이 지향하는 목표입니다.

건축물은 이미 지능형건축물 또는 스마트빌딩 형태로 급격한 변화를 겪으며

하나의 유기체로 진화하고 있어 자연스럽게 도시와 사회를 연결하는

스마트시티의 플랫폼 역할을 할 것입니다"

 

4차 산업혁명이 대두됐다는 말은 이미 보편적으로 회자되고 있어 위기감조차 무뎌질 정도다. 그러나 떠도는 말만큼이나 그에 대한 대비가 됐는지는 점검해 볼 필요가 있다.


4차 산업혁명시대는 초연결, 융복합이 핵심으로 도시·건물분야에서는 스마트시티와 스마트빌딩으로 그려지고 있다. 이에 비해 우리나라 건축물의 스마트·지능화는 다소 더디다는 지적이 나오고 있어 4차 산업혁명시대에서 온전히 살아남을 수 있을지 우려하는 시각이 많다.


이에 따라 건축물의 지능화와 고도화를 위해 설립된 IBS Korea는 4차 산업혁명시대를 대비한 스마트시티와 스마트빌딩 보급을 촉진하기 위해 노력하고 있다.


지난해 11월 열린 IBS Korea 정기총회에서 신임회장으로 선출된 김영일 서울과학기술대학교 교수를 만나 4차 산업혁명시대의 지능형건축물 의미와 비전, IBS Korea의 운영방향을 들어봤다.

 

■ 4차 산업혁명시대에 건축물이 맞이할 변화는

4차 산업혁명의 주요 키워드는 ICBM(IoT, Cloud, Big data, Mobile)이라 할 수 있다. 이러한 주요 미래 기술을 바탕으로 초연결(Hyper Connected), 초지능(Super Intelligence)이 주도하는 지능정보사회가 4차 산업혁명이 지향하는 목표다.


건축물은 이미 지능형건축물(IB: Intelligent Building) 또는 스마트빌딩이라는 형태로 급격한 변화를 겪으며 건축물의 구성요소들이 통합, 융합해 하나의 유기체로 진화하고 있다.


초지능화된 건축물은 능동적인 유기체로서 자연스럽게 도시와 사회를 연결하는 스마트시티의 플랫폼 역할을 할 것이다.

 

■ 스마트시티·녹색건축에서 IB의 지향점은

도시에서 가장 많은 부분을 차지하고 있는 것이 건축물이다. 이에 따라 건축물의 지능화는 자연스럽게 스마트시티의 플랫폼 역할을 하게 될 것이다.


또한 건축물이 대형화, 초고층화가 돼가면서 건축물 자체가 하나의 도시 역할을 하게 된다. 이와 같이 건축물의 지능화가 갖는 스마트시티에서의 역할과 기능은 매우 중요하다.


현재 국가적으로 추진되는 스마트시티 정책에서 지능형건축물에 대한 고려가 보다 더 커져야 한다. 현대인은 생활시간의 80% 이상을 건축물에서 보내며 건축물에서 사용하는 에너지는 국내 전체 에너지사용량의 약 24%를 차지한다. 건축물이 보다 쾌적, 편안, 안전, 에너지효율적, 친환경적으로 발전해 나가야 한다.

 

■ IB 시장규모는

현재 건설경기 위축으로 다소 전망이 불투명하지만 IB분야는 급속하게 확대되고 있는 사물인터넷(IoT) 시장과 꾸준히 성장하고 있는 빌딩에너지관리시장과 더불어 성장세가 이어질 전망이다.


이에 따라 국내시장은 현재 1조원 정도의 규모에서 2020년까지 3조원 이상, 해외는 현재 600억달러(약 64조5,600억원) 정도의 규모에서 2020년까지 1,000억달러(107조6,000억원) 이상으로 시장규모가 확대될 것으로 예상된다.

 

■ 국내 IB산업의 경쟁력은

한국은 뛰어난 IT관련 기술력으로 ICT, IoT 시장을 선도하고 있다. 다만 이러한 기술들은 개별적인 단위에서는 매우 높은 기술력을 발휘하고 있지만 건축물에 적용돼 운영, 활용되는 부분은 선진국에 비해 뒤떨어지고 있다.


IB산업 전체로 봤을 때 한국은 북미지역이나 유럽, 일본 등의 선진국에 비해 약 75% 수준으로 볼 수 있으며 IT와 관련된 분야들은 비교적 우위에 있다.


다만 건축물을 운영하고 유지관리하는 분야는 크게 뒤떨어진다. 한국에서는 아직도 유지관리, 시설관리에 대한 부분을 전문적인 분야로 보지 않고 단순 노무 형태로 생각하며 효율적이고 경제적인 운영관리에 대한 투자에 여전히 인색하기 때문이다.


이에 따라 운영 및 유지관리에 대한 기술 및 인력투자에 대한 건축주의 인식변화가 절실하게 요구되고 있다.



■ IB시장에서 기계설비·신재생E 역할은

우리나라의 기계설비는 산업의 고도성장과 국민의 생활수준 향상으로 불과 60년 전 건축물 신축비용의 1%에 불과하던 기계설비가 현재는 20%를 상회하고 있다.


신재생에너지비용을 5%로 가정하면 기계설비와 신재생에너지분야는 IB시장에서 약 25%라고 예측할 수 있다.


국내 기계설비산업은 연간 매출 40조원의 큰 시장을 형성하고 있지만 독자적인 법규가 없는 탓에 법적 정체성이 없다. 이에 따라 설계, 기자재 제조, 시공 등 주요 세부 부문별로 담당하는 행정부서가 분산돼 있을 뿐만 아니라 적용되는 각종 규정, 규격, 기준, 인증, 시방 등에도 체계성과 일관성이 결여돼 있다.


건물에서 기계설비는 전체 에너지사용량의 70% 이상을 소비하고 있다. 에너지원의 96% 이상을 수입하는 국내여건상 에너지절약은 매우 중요하다.


건물의 에너지성능은 설계단계에서 예측프로그램에 의해 평가되는데 이보다 운영단계에서 검증해야 공정하고 객관적인 평가가 가능하다.


건물의 냉방, 난방, 급탕, 환기, 조명에너지를 실측정하고 분석해야 예측 프로그램의 신뢰성도 검증할 수 있으며 각종 에너지절약 기술들로 명확하게 신뢰성을 판정할 수 있다.


정부에서는 신재생에너지 보급사업지원 시 에너지원별로 형평성을 유지하기 위해 보정계수를 도입해 적용하고 있다.


그러나 보정계수 값이 에너지원별로 천차만별이고 산출 근거도 제시하고 있지 않다. 신재생에너지원별 보정계수는 경제성과 온실가스 감축효과를 공정하게 고려해 산출돼야 한다.

 

■ IB는 안전개념도 포괄하는데

지진 안전 지역으로 간주돼 온 한반도도 2016년 경주, 2017년 포항지진 발생으로 건축물, 산업시설, 공공시설의 안전이 큰 위협이 되고 있다.


특히 설비는 고압, 고온매체를 발생, 수송하고 연소물·폭발물을 취급하고 있어 지진발생 시 설비파손 및 오작동에 의해 건물의 붕괴는 물론 사람의 안전과 생명에도 중대한 피해를 끼칠 수 있다.


내진에 관한 법규와 규정은 그동안 수차례의 개정을 거쳐 제정돼 오고 있지만 설비부분은 내진에 대한 성능평가, 설계기준, 성능검증에 대한 연구가 미비해 아직 체계적인 기준이 정립돼 있지 않다.


이에 따라 2017년 10월 대한설비공학회 내 설립된 설비내진전문위원회의 위원장을 맡았다. 설비내진전문위원회에서는 설비, 건축시공, 구조, 소방, 지진전문가가 함께모여 외국 사례도 참조해 국내 실정에 맞는 통합적인 내진기준과 관련규정을 정립하고자 노력하고 있다.


설비내진위는 국민의 생명을 지키고 안전증진에 이바지해 보다 안전하고 쾌적한 건축물, 산업 및 공공시설을 만드는데 설립 목적이 있으며 이는 IBS의 안전에 대한 개념과도 상통하는 부분이다.

 


■ IBS Korea의 운영방침은

IBS Korea가 설립된지 18년이 지났다. 그동안 관련분야의 기술 및 정책 발전에 많은 기여를 한 것은 사실이지만 성과 목표만을 봤을 때 아쉬움이 남는 부분이 많다.


우선 현재 운영되고 있는 IB 인증제도를 지속적으로 개선하면서 활성화시키고 관련 전문가 양성을 통해 신규 일자리창출에도 기여하고자 한다.


건축, 기계, 전기, 통신, 시설관리의 각 분야의 전문가는 물론 이를 시스템적으로 통합할 젊은 인재들을 새로 발굴해 영입할 계획이다.


현재 교류하고 있는 해외국가 및 유관기관들과의 네트워크를 보다 활발히 움직여 국내의 우수한 기술과 제품들이 해외에 진출하는 데도 역점을 둘 방침이다.


다만 이러한 활동을 위해서는 재정이 확보돼야 하는데 자체적인 운영비 확보에 어려움이 있어 이에 대한 대책이필요한 상황이다.

 

■ APIGBA Award를 추진 중인데

아시아 태평양 지역의 IB수준향상 및 관련 기술발전을 위해 APIGBA(Asia Pacific Intelligent Green Building)에서는 2년마다 우수지능형건축물 공모전(APIGBA Award)을 시행하고 우수 지능형건축물을 발굴, 시상하고 있다.


아시아 태평양 지역 국민들의 안전과 건강, 편안함, 에너지절감, 지속가능한 거주공간을 제공할 수 있도록 건축물의 지능화, 혁신을 목적으로 하고 있다.


APIGBA는 아·태지역 국가의 인텔리전트 그린빌딩의 기술과 지식을 교류하고 국민 삶의 질을 향상하기 위해 2014년 4월 대만에서 창립총회를 개최하고 설립됐다. 참여국가는 한국, 중국, 대만, 홍콩, 싱가포르 등 5개국이다. 향후 인도네시아, 베트남 등 동남아시아 국가들로 참여국이 확대될 전망이다.


올해 개최 예정인 제2회 APIGBA Award는 6월27일부터 28까지 2일간 서울에 위치한 건설회관에서 진행된다. 현재 예선심사 자료제출이 진행 중이며 이달 중 예선자료가 취합되면 각 국가별 심사위원들이 평가해 결선프로젝트를 선정하고 행사에서 결선 PT를 통해 수상작이 결정된다.


IBS Korea는 이번 제2회 APIGBA Award를 통해 한국 및 아시아 지역의 IB와 관련된 설계, 시공, 시스템, 유지관리 등의 각종 기술발전을 유도할 방침이다.

 

■ 최근 미얀마와 MOU를 체결했는데

IBS Korea는 지난해 미얀마 양곤시에서 ‘미얀마 엔지니어링 카운실(MEngC: Myanmar Engineering Council)’과 스마트빌딩 관련제도 및 교육과정수립, 공동 사업모델 개발협력 등을 내용으로 MOU를 체결했다.


이번에 IBS Korea와 MOU를 체결한 MEngC는 미얀마법률에 의거해 설립된 정부기구로 건설부장관이 소관을 맡고 있는 단체다.


IBS Korea는 이번 MOU를 통해 그동안 우리나라에 적용하고 발전시킨 IB제도와 교육커리큘럼을 비롯해 국내기업이 보유한 기술 및 솔루션을 미얀마에 제공함으로써 한국형 스마트빌딩을 도입할 수 있도록 유도할 예정이다.


또한 정부개발원조, 수출지원사업, 국제공동연구 등 다양한 정부지원 프로그램과 연계해 정부·협회·기업 등의 선단식 해외 진출을 추진한다.


특히 스마트시티의 주요부문으로 스마트빌딩을 제시해 스마트빌딩 및 스마트시티분야에서도 한국이 진출할 수 있도록 추진할 예정이다.


이외에도 미얀마 맞춤형 스마트빌딩 모델과 이에 적합한 인증기준을 개발해 공동인증사업을 추진하고 현지상황에 적합한 스마트빌딩 기술교재를 개발해 공동교육사업을 진행할 방침이다.

 

■ IB전문인력 양성계획은

IB는 건축물에서 융복합된 다양한 구성요소들이 통합되는 과정이 매우 중요하다. 이에 따라 관련 엔지니어들은 건축물 전체의 흐름을 볼 수 있어야 한다.


이와 같은 특성을 이해하기 위해서는 하나의 전문분야 지식만으로는 어렵다. 건축물을 구성하는 각기 다른 요소들에 대한 전반적인 이해가 필요하다.


그러나 대부분의 엔지니어들은 이러한 교육을 받을 기회가 없기에 IBS Korea에서는 2007년부터 IBSE(Intelligent Building System Engineer) 교육을 통해 지능형건축물의 핵심요소들을 쉽게 이해할 수 있는 교육을 10년 넘게 진행하고 있다.


IBSE란 공학적 기술이론 지식을 토대로 IB의 설계, 시공, 분석 등의 기술업무를 수행할 수 있는 능력을 갖춘 전문가로서 건축계획 및 환경, 기계설비, 전기설비, 정보통신 설비, 시스템통합 및 시설경영관리 등 종합적인 지식을 갖춘 엔지니어를 의미한다.


이를 위해 기본기술과 응용기술에 관련된 각 분야 과목을 선정해 필기시험 및 구술면접을 실시하고 소정의 점수를 획득했을 경우 자격을 인증해 실무에 응용할 수 있도록 진행한다.


그러나 현재 IBSE 교육에 많은 엔지니어들의 참여가 어려운 상황이다. 교육을 받고자 하는 업체들이 대부분 중소기업이다 보니 시간적 제약과 교육비 부담이 있는 것이 사실이다. 융복합 인력양성, 신규 일자리창출에 정부의 제도적 지원이 절실한 상황이다.

 

■ IB 인증제도의 발전방안은

IB인증제도는 2001년 IBS Korea에서 자체적으로 개발해 민간차원에서 시행하다가 2006년도부터 당시 건설교통부 고시로 제도화됐다. 이후 10여년간 시행되면서 국내 건축물의 질적 수준을 개선하는데 많은 기여를 해왔다고 평가한다. 하지만 다른 인증제도들에 비해 보급 확대나 활성화에 어려움을 겪고 있는 것이 현실이다.


원인은 아직 많은 사람들이 IB인증이 어렵다고 생각하는 한편 필수가 아닌 선택으로 판단하고 있기 때문이다.


그러나 지금은 건축물의 많은 요소들이 법적, 제도적, 기술적으로 수준이 매우 높아졌기 때문에 인증기준을 맞추는데 비용적인 부담없이 진행할 수 있다.


활성화를 위해 민간부문에서는 현재 제도화돼 있는 건축기준 완화에 대한 인센티브 규정이 현장에서 실제 적용될 수 있도록 허가권자인 각 지자체에 인증제도를 홍보하고 관련근거를 만들도록 요청할 예정이다.


공공부문에서는 녹색건축인증, 건물에너지효율등급 등과 마찬가지로 일정 요건 이상의 공공 건축물을 대상으로 의무화를 진행해 공공부문에서 건축물의 지능화를 선도하고 활성화하는 방안을 마련하고자 한다.


가장 중요한 점은 4차 산업혁명시대를 대비해 지능화되고 고도화된 건축물이 중요한 역할을 해야 한다는 것이다. IB인증제도의 활성화를 통해 건축주, 건설사 등을 포함한 관계자들이 IB가 더 이상 선택이 아닌 필수라는 인식변화를 유도하고자 한다.




■ 현재 진행하고 있는 R&D는

보다 정량화된 효과데이터가 필요한 상황이다. IB가 도입되고 구축되면 좋다는 사실은 누구도 부정하지 않지만 건축주 입장에서 IBS도입에 필요한 추가비용, 투자비회수기간이 어떻게 되는지 객관적인 자료가 부족하다.


IBS Korea에서는 향후 건축주가 쉽게 이해할 수 있는 정량화된 ‘IBS 구축 프로그램’을 개발해 건축주에게 구축수준에 따라 예상되는 비용을 수치화해서 보여주고 그에 대한 효과도 예측할 수 있는 연구를 진행할 예정이다.


이러한 연구에는 상당한 비용과 시간이 필요하기에 정부에 국가R&D로 제안해 진행할 계획이다.

 

■ 사회·제도적 개선방향은

현재 전 세계는 온실가스 감축, 탄소배출 규제강화 등에 따라 친환경 건축물, 제로에너지건축물에 대한 관심이 많아지고 한국에서도 많은 규제와 제도지원을 통해 건축물의 친환경을 유도하고 있다. 건축물에서 소비되는 에너지가 전체 국가에너지에서 차지하는 비중이 매우 높기에 건축물의 에너지절감 및 효율화는 지속적인 연구 및 개발이 필요하다.


건축물은 거주자의 안전을 책임지고 보호해야 할 의무가 있다. 사람들이 가장 많은 시간을 보내는 곳이 건축물 내 공간이다. 일상의 대부분을 건축물 안에서 보내며 일하고 먹고 휴식을 취한다. 건축물에서 안전성을 확보하고 편리성을 높이는 것은 기본이다.


그러나 정부나 지자체는 아직 건축물의 안전과 편리성이 포함된 질적성능에 관심이 높지 않다. 4차 산업혁명이 실질적으로 국민에게 체감될 수 있는 부분들은 생활과 밀접하게 부딪히는 곳부터 진행돼야 한다.


첨단기술의 집약체인 IB를 통해 건축물의 안전과 편리성을 확보하고 국민주거의 질을 높일 수 있다. 건축물의 지능화 및 고도화는 새로운 분야에 대한 신규일자리창출에도 기여할 수 있는 만큼 정부나 지자체의 IB에 대한 지금보다 현실성 있는 관심과 지원이 절실히 필요하다.