건물의 실내환경관리에 대한 요구가 점차 강화됨에 따라 건물에너지 사용량이 증가하는 가운데 실내환경과 에너지관리를 자율적·통합적으로 수행하기 위한 기술개발이 추진된다.
한국에너지기술평가원은 2021년 에너지기술개발사업 중 에너지 수요관리 핵심기술개발 신규과제로 ‘자율운전 기반의 건물에너지·환경 통합관리시스템 개발’을 선정했다.
이번 연구는 미세먼지 등 실내공기질관리 강화와 에너지절감 등 건물부문의 사용자 요구에 대응하고 제로에너지빌딩(ZEB), 탄소중립 등 건물부문 정책목표 달성을 위해 추진된다. 설비투자 외에 다양한 용도의 건물에서 성능을 검증하고 문제점을 개선하기 위한 실증연구라는 점에서 의미가 크다.
이번 연구의 최종목표는 안전하고 쾌적한 환경을 제공하며 에너지 고효율화를 동시에 만족하기 위한 자율운전기반의 건물에너지·환경 통합관리시스템(BEEMS: Building Energy and Environment Management System)을 개발하고 실증하는 것이다.
이를 위해 건물에너지 및 환경통합 실시간 모니터링 기술을 개발한다. 건물에너지사용량, 설비운전상태 및 실내공기질 모니터링을 위한 다종·이기종센서의 통신 인터페이스 구축과 실시간 데이터처리·분석·가시화 기술을 개발한다. 또한 센서를 통한 이상감지 및 보정 등 센서신뢰도 향상기술 및 배치최적화와 기존 구축된 이기종 설비에 대한 인터페이스 표준화 내용도 포함된다.
또한 실시간 빅데이터 기반의 건물에너지 및 실내환경 진단·예측기술개발도 추진된다. 수집된 건물 운영정보 및 에너지데이터를 활용해 인공지능 기반으로 에너지 및 환경을 진단·예측하는 기술이다. 이를 위한 건물에너지설비 및 환경개선장치를 운전하는 알고리즘 개발도 포함되며 건물에너지·환경설비 이상작동을 탐지하고 소모품 수명예측 등 에너지·환경설비 스마트 자가진단기술개발도 추진된다.
이와 함께 에너지효율 및 실내환경 최적제어 관리플랫폼이 개발된다. 에너지 및 샐내환경설비 최적제어 관리가 용이한 공간맞춤형 BEEMS기술로 실시간 정형·비정형 빅데이터를 활용한 상황인지 기반의 자율운전이 가능토록 개발한다. 냉난방공조, 환기설비,공기청정기 등 구성요소의 확장이 용이한 모듈형 BEEMS 하드웨어 플랫폼과 다양한 용도·규모의 건물에 유연하게 적용할 수 있고 원격제어 및 관리가 가능한 개방된 통신규격의 소프트웨어 플랫폼도 개발을 진행한다.
또한 에너지·환경 통합관리시스템 시범운영 및 표준화 내용도 담긴다. 개발시스템이 적용될 상업건물의 용도를 고려해 대표성 있는 시범운영대상을 선정하며 건물유형별 가용설비와 관리목적의 우선순위 등을 고려한 관리모델을 수립, 시범적용을 추진한다. 시범적용과정에서 도출된 문제점을 보완, 현장요구 대응기능 강화를 통해 시장진입 가능성이 높은 시스템·서비스로 개발을 추진할 방침이다. 특히 기존 BEMS인증에 실내공기 안심건물개념을 추가한 BEEMS인증 및 표준화 구축방법도 제시할 계획이다.
이번 연구는 60개월 이내로 추진되며 총 정부출연금은 250억원 내외, 1차연도 정부출연금은 17억원 내외로 설정됐다. 주관기관은 대학 또는 연구기관 등이며 중소·중견기업, 수요기업의 참여가 필수조건이다.
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