‘BEMS KS 기반의 설계·시공·운영·관리 기술개발 및 실증 연구단’의 2세부과제는 ‘개방형 BEMS 플랫폼 KIS-System’의 라이브러리에 등록될 소프트웨어(S/W) 개발을 담당한다.

2세부의 총괄을 맡고 있는 나라컨트롤(대표 주영덕)의 관계자는 “국내 대표적인 BAS·BEMS기업으로서 기존 시장체계의 주도권을 잡고 있지만 변화하는 시대흐름에 발맞추기 위해 이번 과제에 참여하게 됐다”라며 “BEMS시장이 도약하기 위해서는 생태계혁신을 통해 경제성을 획기적으로 개선할 수 있는 개방형 플랫폼이 필요하다”고 밝혔다.

나라컨트롤이 개발하는 서비스모듈은 ‘BEMS 핵심기술 연계성능향상을 위한 에너지비용해석 기반 복합제어기술’이다.

복합제어의 운영시스템은 건물의 부하변화에 따라 중앙공조, 개별공조 및 기타 전력수요의 가동유무를 판단하고 유지관리담당자에게 관리 사항안내를 제공한다. 이와 함께 복합열원의 효율적인 운영방안을 해석해 제시하기도 한다.

시스템은 △복합제어 알고리즘 △시뮬레이터 △S/W로 나뉜다. 복합제어 알고리즘은 복합적으로 연계된 열원을 부하크기 변동에 따라 효과적으로 운영할 수 있도록 우선순위나 열원대수 등을 결정해주는 알고리즘이다.

중앙·개별공조 등 부하예측을 통해 어떤 것을 가동하는 것이 효율적인지를 판단해 특정 기기나 시스템의 가동을 중지하거나 부분적으로 가동할 수 있도록 대안을 제시한다. 또한 피크를 넘어설 것으로 예상되는 경우 경향성을 판단하는 등 다양한 위험관리 사항을 알려준다.

시뮬레이터는 건물의 용도나 열원의 종류 등에 따라 변화하는 부하를 예측하도록 구성된 사례별(case-by-case) 시뮬레이션 프로그램이다.

S/W는 복합제어 알고리즘을 탑재하고 시뮬레이터를 구동하는 역할을 맡는다. 또한 이에 대한 결과물(output)을 사용자에게 전달하는 UI프로그램이다.

90% 개발 완료

현재 알고리즘 개발과 시뮬레이터의 해석사례(case) 개발이 모두 완료된 상태이며 소프트웨어도 알고리즘 구현을 완료하는 등 90% 이상 진척됐다. 해석사례의 경우 연면적별, 설비구성별 약 100여개로 구성됐다.

현재 국가 제로에너지건축물 시범사업으로 진행돼 준공·운영 중인 아산시 중앙도서관에 구축해 실증하고 있다. 또한 모 대학교에도 파일럿 설비를 구축해 운영·검증하고 있다.

시뮬레이터의 성능검증 결과 지난 7~8월 예측외기온도 기반으로 산출된 건물부하크기와 실제 외기온도 기반의 건물부하크기의 오차율이 4.0%로 양호한 성능을 보였다.

복합제어 알고리즘의 경우 2017년 8월대비 2018년 8월의 에너지비용을 일반전력·심야전력·도시가스·전체 등으로 놓고 검증을 진행했다. 심야전력은 29.5%의 절감률을 보였지만 일반전력은 6.2%, 도시가스는 17.3% 사용량이 증가해 전체적으로는 오히려 8%의 사용량이 늘었다.

이에 대해 나라컨트롤의 관계자는 “2018년의 경우 2017년보다 8월달 외기평균기온이 2.9℃ 상승하는 등 폭염의 영향을 무시할 수 없다”라며 “또한 2017년 교체된 냉동기의 잦은 고장으로 복합열원시스템의 운전방안을 적용하지 못한 경우가 빈번하게 발생했던 것이 원인으로 분석된다”고 밝혔다.

향후 다른 용도 건축물에 추가로 실증을 진행하기 위해 추가적인 통합실증사이트를 물색하고 협의를 진행하고 있으며 관련 시스템에 대한 보완작업을 진행할 방침이다.