건물에너지 및 ICT분야의 전문기업인 더키(TheKIE, 대표 조정훈)는 건물에너지 성능분석 및 평가솔루션, 에너지분산화 관리를 위한 블록체인 플랫폼 등 국내외에서의 성공적인 R&D 성과와 4차 산업혁명의 ICT 기술을 활용한 다양한 에너지관리기술, 제품을 연구·개발하고 있다.

더키의 사업분야는 건물에너지 및 ICT 융합기술 개발이다. 건물에너지분야에서는 지속적인 국가 R&D사업 수행을 통해 축적한 역량을 바탕으로 건물에너지 성능평가 시뮬레이션, 스마트시티 기반기술, 제로에너지빌딩 평가도구 등 에너지관리분야의 연구 및 상용화를 수행하고 있다.

또한 ICT 융합기술개발분야에서는 소규모 건축물에서 스마트시티에 이르기까지 4차 산업의 핵심 ICT기술을 활용해 에너지 요소데이터의 자동화 수집(IoT), 저장(Cloud), 분석(Big Data) 및 성능효율화(Machine learning)를 위한 다양한 에너지융합 제품들을 개발하고 있다.

이와 함께 블록체인 플랫폼을 활용해 에너지코인 및 거래, EVC(Eco Value Coin), V2G(Vehicle To Grid) 등 에너지관리기술의 영역을 확대하고 있다.

최근 더키는 빌딩·공장·병원·주택 등 다양한 분야의 시설물을 대상으로 보다 안정적인 요구환경을 유지하면서 에너지소비 최적화를 지원하는 통합에너지관리 솔루션인 xEMS를 개발했다.

xEMS는 산업전반에 걸쳐 다양한 분야의 특성에 따른 맞춤형 에너지관리를 지원하는 EMS다. 시설의 특성에 따라 △BEMS △FEMS △DEMS(Data EMS) △REMS(Retail EMS) △SEMS(Smart farm EMS) △WEMS(Water EMS) 등으로 다양하게 적용될 수 있다.

xEMS, 시설특성따라 ‘변신’
BEMS는 건물에서 사용되는 에너지를 관리하는 시스템으로 △ESS, 빙축열시스템 등 유휴에너지 저장 △태양광, 풍력 등 신재생에너지 생산 △건물소비에너지 합리화 등 3가지 요소의 최적 운영 시나리오를 계획하고 실행하는 기능을 수행한다.

여기에 IT, IoT, AI, 블록체인 등의 기술을 접목해 쾌적한 실내환경을 유지하기 위한 기술과 시공의 편리성을 위한 물리적 시스템구성의 간편성을 추구한다. 또한 데이터의 신뢰성을 확보하기 위한 블록체인기술 적용으로 최고 수준의 BEMS를 구축한다.

특히 BEMS에 탑재되는 xEMS 시뮬레이터 기능을 활용해 BEMS 구축 초기 단계에서 건축요소와 설비요소를 분석함으로써 최적의 BEMS를 구축할 수 있도록 계획할 수 있어 효과를 극대화할 수 있다.

DEMS는 데이터센터에서 사용되는 에너지를 관리한다. △ESS, 비상발전기 등을 통한 비상전력 대비 △최적공조시스템 운영을 통한 에너지관리 △데이터센터 서버안정성 위한 환경관리를 수행한다.

데이터센서 운영을 위한 최고의 환경을 구축하기 위해 xEMS 시뮬레이터는 건축 및 구조에 대한 분석과 이에 맞는 설계를 수행하게 된다. DEMS는 비상전력 대책과 급변하는 환경에 대응할 수 있는 설비운영을 수행해 서버의 안정적인 운영이 가능한 환경을 제공하며 최적의 에너지관리를 가능케 한다.

FEMS는 공장에서 사용되는 에너지를 관리하기 위해 △비상발전기 등을 통한 비상전력 대비 △고퀄리티 상품의 생산을 위한 최적 환경관리 △제품생산을 위한 유틸리티 설비의 최적 제어 등을 수행한다.

공장에서 사용하는 에너지는 매우 다양하며 규모가 크기 때문에 에너지관리가 곧 생산비용이 된다. 이에 따라 스팀, 온수, 냉각수, 공압 등과 같은 직접 에너지와 이를 위한 전기, 가스, 유류 등의 간접 에너지를 모두 관리해야 한다.

생산설비의 에너지를 제외하고 유틸리티 설비의 운영, 생산환경에 대한 최적제어를 수행함으로써 비용절감을 극대화하고 고품질상품 생산을 가능케 한다.

REMS는 프랜차이즈 지점의 에너지를 관리하는 시스템이다. △대형 냉장고, 저장고 등의 안정적 운용 △간판, 조명, 에어컨 등 에너지관리 △쾌적한 실내환경 유지를 수행한다.

넓은 지역에 분산된 편의점과 같은 소형 지점을 관리하기 위해 간편한 시스템과 이를 관리하는 REMS와 같은 중앙시스템이 필요하다. 대형 냉장고와 냉동창고 등의 가동에 대한 실시간 모니터링을 통해 막대한 에너지낭비를 방지할 수 있으며 군관리를 통한 유지보수가 가능하다.

또한 프랜차이즈 지점의 특성상 설비나 에너지에 대한 관리가 사실상 불가능한데 이에 대한 대책으로 REMS를 통한 쾌적한 환경관리와 에너지관리가 가능해진다.

SEMS는 스마트팜의 설비와 에너지를 관리하는 시스템이다. △태양광, 태양열, 지열 등 신재생에너지 시스템의 효율적 관리 △스마트팜 설비를 구성하는 펌프, 팬, 밸브 등 엑츄에이터 관리 △식물 성장용 조명 및 공조시스템 등 환경 관리기능을 갖고 있다.

스마트팜, 식물공장 등의 설비는 매우 많은 에너지를 필요로 하며 정확한 환경 및 설비관리는 식물의 성장에 직접적으로 영향을 주게 된다.

태양광발전을 통해 낮의 빛을 밤의 LED조명으로 활용할 수 있으며 태양열 축열조를 활용한 난방시설, 지열을 이용한 냉난방 등은 에너지를 보다 효율적으로 활용할 수 있게 한다.

클라우드와 모바일중심의 시스템과 IoT 무선센서 및 인터페이스 모듈을 사용해 자가설치가 가능함에 따라 구축비용도 최소화할 수 있다.

WEMS는 상수도 또는 하수도 등의 물을 관리하는 시스템이다. △상하수도 시스템에서 주로 관리하는 게이트와 밸브류 관리 △물 레벨 관리 △정수시스템 상태관리를 수행한다.

상하수의 사용은 곧 에너지의 사용으로 볼 수 있다. 물에너지 관리를 위해 WEMS는 각종 엑츄에이터와 레벨 센서 등의 제어 및 모니터링을 수행하며 정수 시스템 등과 인터페이스를 통해 각종 상태를 관리할 수 있다. 비상시에는 SMS, 카카오알림톡, 전용 앱 등을 통해 푸시알람을 전달하기도 한다.

경제성·유연성 ‘강점’
더키는 xEMS는 현재 시장에서 판매되고 있는 EMS보다 초기 투자비가 30% 이상 낮아 수용가의 부담을 경감시켜 주는 장점이 있다.

또한 각 분야 특성에 따른 유연한 인터페이스와 최적화된 커스터마이징을 구현해 단위 사업장별 에너지 낭비요인 분석 및 수요예측을 통해 효율적인 에너지 관리방안을 제공하고 안정적인 시설운영을 지원한다.

특히 xEMS에 군관리 또는 광역관리를 위한 상위 xEMS의 구성이 가능하도록 Open API 서비스를 제공하며 상위 시스템과의 연계를 통한 스마트그리드 또는 마이크로그리드 구축을 위한 솔루션으로도 적용할 수 있는 유연한 시스템이다.

더키의 관계자는 “xEMS는 차별성을 기반으로 건물에너지 성능 시뮬레이션, IoT 디바이스를 활용한 에너지데이터 수집, 스마트 데이터베이스, 클라우드 서비스, 머신러닝을 통한 성능분석 효율화, 블록체인을 통한 신뢰성 확보 기술 등을 융합한 고도화된 솔루션”이라며 “이를 바탕으로 국내 EMS시장을 선도하고 해외시장에도 진출할 계획”이라고 밝혔다.