제로에너지건축물(ZEB) 확대 정책에 따라 BEMS 수요확대가 기대되고 있지만 사실상 실질적인 효과가 제한적인 상황에서 ICT를 활용한 AI BEMS가 미래 기계기술로 주목받고 있다. 대한설비공학회(회장 강용태) 미래성장특별위원회(위원장 장영수)에서 간사로 활동하고 있는 이광호 고려대 교수는 향후 주목받을 기계기술로 ‘AI 기반의 BEMS’를 꼽았다. 이광호 교수는 미국 일리노이대에서 박사학위를 취득했으며 미국 버클리대 전임연구원을 거친 건축환경설비분야 전문가로서 ISO(국제표준기구) 기술위원회 163 워킹그룹 17 및 22 등 총 2개 워킹그룹의 의장(Convenor)으로 활동하고 있다. 이광호 고려대 교수를 만나 AI 기반 BEMS의 필요성과 현재까지의 연구수준에 대해 들었다. ■ AI BEMS를 미래기술로 뽑은 이유는BEMS는 최근 가속화되고 있는 ZEB인증제의 전제조건으로서 센서, 네트워크 프로토콜, BAS(Building Automation System), 최적화기술 등을 통해 건축물 에너지절감 성능향상을 위해 적용한다. ZEB인증은 2020년부터 공공기관이 연면적 1,000㎡ 이상 건축물을 신축·재축·별동 증축하는 경우 ZEB인증을 획득해야 한다.
정재원 한양대 교수는 최근 10년간 공조, 환기시스템, 제습 및 증발냉각시스템 기술개발과 관련 총 21건의 연구과제를 성공적으로 수행했으며 91편의 국제학술지논문(SCI급) 및 26편의 국내학술지논문(KCI급)을 발표했다. 국내 학술발표대회 논문(138편) 및 국제 컨퍼런스발표(110편)를 통해 관련 분야 전문가 및 연구자들과 활발하게 연구성과를 공유하고 국제적 연구 네트워크 형성을 통해 최신 연구동향 파악 및 선진적 연구를 수행하고 있다. 제습증발냉각 및 신재생에너지 건물적용과 관련된 연구성과들의 진보성 및 우수성을 바탕으로 38건의 특허를 출원했으며 이중 25건의 등록특허를 보유하고 있다. 정재원 교수를 만나 미래설비기술로 선정된 제습냉방 및 다기능 히트펌프시스템에 대해 들었다. ■ 주력 연구분야 현안은제로에너지건축물은 단열성능, 기밀도 등의 패시브 성능이 매우 고도화되면서 냉난방 및 환기 측면에서 기존 건물들과 상당히 다른 특성을 보이고 있다. 특히 크게 감소한 현열부하에 비해 상대적으로 변화가 적은 잠열부하(제습부하)로 인해 기존 건물에 비해 낮은 현열비를 갖는 특성을 나타내고 있다. 이에 따라 제로에너지건축물과 같이 낮은 현열비를 나타내는 건축물에
인구의 도시집중화, 건물의 고층화, 지상·지하연계 등으로 인해 도시의 건물은 대형·복합화가 이뤄지고 있으며 화재, 안전사고 등에 대한 대응방안이 중요해지고 있다. 지난 2017년, 2018년 발생한 제천시 스포츠센터, 밀양 세종병원 화재는 △위험감지 △신속한 대피·대응 등 골든타임 내 적절한 대처가 이뤄졌다면 인명피해가 커지는 것을 막을 수 있었다는 평가를 받고 있다. 이와 함께 2018년 발생한 KT 통신구 화재 등 지하공동구 화재는 재산피해를 비롯해 통신망정지 등 사회적 손실을 유발했다. 특히 다중이용시설에서 화재가 발생할 경우 건물 내 공간에 대한 정보가 부족해 적절한 인명구조에 어려움이 발생할 우려가 있으며 이로 인해 인명피해도 증가할 가능성을 가지고 있다. 화재는 대형 복합건물, 지하공동구, 전통시장 등을 막론하고 어디에서나 발생할 가능성이 있어 능동적이고 선제적인 재난대응이 필요하다. 최근 디지털트윈을 활용, 건물을 가상공간에 구현해 화재확산을 예측할 수 있는 기술이 개발되고 있어 주목받고 있다. 디지털트윈을 이용한 설비화재 안전기술을 개발하고 있는 임성균 고려대 교수는 열유체분야에서 지속적인 연구실적을 거두고 있다. 특히 SCI(E) 논문을 다수
2015년 파리기후변화협약에 따라 우리나라도 온실가스 배출량을 감축하기 위해 다양한 정책적, 기술적 노력이 필요한 시점이다. 건물분야도 탄소중립사회로의 전환을 위한 기술발전에 관심을 기울이며 미래 설비환경에 대응하는 신기술 개발과 산업구조의 변혁을 맞이하고 있다. 대한설비공학회는 학회 50주년(2021년)을 맞는 시기 즈음에 미래성장을 위해 설비분야와 밀접한 관련이 있는 젊은 연구자들의 기술융합과 차세대 성장전략에 기여하고 미래성장 비전을 제시하기 위해 2019년 1월 강용태 고려대 교수를 초대 위원장으로 미래성장특별위원회를 발족했다. 현재는 장영수 국민대 교수가 2대 위원장을 맡고 있다. 정재원 한양대 교수와 이성혁 중앙대 교수가 간사로서 실무운영을 맡고 있으며 설비분야에 관심있는 기계와 건축분야의 연구자 69명이 참여하고 있다. 대부분 설비분야 전문성을 확보하고 있는 30~40대의 젊은 연구자들로 인공지능, 신재생에너지 등 신기술분야에서 왕성한 연구활동을 하고 있다. 장영수 설비공학회 미래성장특별위원회 위원장을 만나봤다. ■ 위원장으로서 활동 소감은 위원회 발족 초기에는 젊은 설비 관련 연구자의 적극적인 참여를 유도하고 저변 확대를 위해 주력했다. 강용태
최근 2030 국가온실가스감축목표(NDC) 및 2050 탄소중립 시나리오가 확정되면서 건물부문 탄소배출을 감축하기 위해 제로에너지빌딩이 주목받고 있다. 제로에너지빌딩은 단열재, 창호 등 건물에너지소비를 최소화할 수 있는 패시브디자인과 태양광, 풍력 등 건물에서 소비하는 에너지를 자체 생산할 수 있는 액티브시스템을 통해 에너지자립을 실현하는 건물을 의미한다. 그러나 가장 많이 활용되고 있는 태양광, 풍력 등 재생에너지가 가지고 있는 변동성, 간헐성 등으로 인해 에너지자립을 실현하기 어렵다. 이에 따라 현재 제로에너지빌딩에서 나아가 패시브·액티브기술을 극대화해 건물에서 사용하는 에너지대비 생산하는 에너지가 더 많은 플러스에너지빌딩을 구현하기 위한 접근이 주목받고 있다. 이호성 고려대 교수는 플러스에너지빌딩 에너지시스템 최적화 연구를 비롯해 △재생에너지를 활용한 유기랭킨 사이클 △에너지저장시스템 효율향상 △건물 및 수소전기차 열관리시스템 기술 △응용 히트펌프 사이클 효율향상 등에 대한 연구를 활발히 수행하고 있다. 최근에는 수소연료전지를 비롯해 태양광, 히트펌프 등 건물에너지 저감기술을 활용해 플러스에너지빌딩을 실현하는 ‘플러스에너지빌딩 수소설비기술’ 연구를 수행
전 세계적 최대 이슈는 ‘기후위기’와 이를 늦추는 ‘탄소중립’이다. 탄소중립이란 인간의 활동에 의한 온실가스 배출을 최대한 줄이고 남은 온실가스는 흡수(산림 등), 제거(CCUS)해 실질적인 배출량이 0(Zero)이 되는 개념이다. 즉 배출되는 탄소와 흡수되는 탄소량을 같게 해 탄소 순배출이 ‘0’이 되게 하는 것으로 탄소중립을 ‘넷-제로(Net-Zero)’라고 부른다. 최근 정부가 발표한 탄소중립 목표는 국가 온실가스 배출량을 2030년까지 2018년대비 40% 감축하고 2050년에는 국내 순배출량 제로(0)를 달성하는 것이다. 이중 건물부문에서는 제로에너지건축물 활성화 등을 통해 2030년까지 2018년대비 32.8%의 온실가스 배출을 감축하는 것을 목표하고 있다. 이에 따라 제로에너지건축물은 향후 우리나라의 탄소중립 목표를 달성하는데 필요한 핵심기술로 지금보다 더욱 빠르게 발전해 나갈 것으로 전망된다. 제로에너지건축은 ‘녹색건축물조성지원법’에서 건축물에 필요한 에너지부하를 최소화하고 신에너지 및 재생에너지를 활용해 에너지 소요량을 최소화하는 녹색건축물을 제로에너지건축물이라고 정의하고 있다. 즉 고단열, 고기밀 외피와 같은 패시브기술을 활용해 건물의 냉난
어썸레이(대표 김세훈)가 최근 인도네시아 자카르타에 위치한 야르시(Yarsi) 병원에 공기청정·살균기 에어썸(Airxome) 시공을 완료하고 자카르타 철도청(MRTJ)에 적용을 확정해 첫 수출실적을 달성함에 따라 향후 글로벌 시장진출에 대한 기대감을 높이고 있다. 김세훈 어썸레이 대표를 만나 미국, 유럽 등 글로벌 선진국시장에 진출하기 위한 계획을 들었다. ■ 기업소개 및 에어썸 브랜드를 소개하면어썸레이는 탄소나노튜브(CNT)와 X-ray에 대한 세계적인 수준의 기술을 동시에 보유한 전문기술기업으로 이러한 원천기술을 활용해 오염물질을 제거하는 스마트 공기살균·정화장치 ‘에어썸’을 공급하고 있다. 에어썸은 기존 또는 신규 공조·환기설비에 추가로 부착해 사용하는 장비로 필터를 사용하지 않아 추가적인 정압이 발생하지 않는다. 광이온화, 냉음극 극자외선(EUV), soft X-ray 등 첨단기술을 사용함으로써 에너지소비량, 필터점착 오염물질의 실내 재유입, 교체필터 폐기물 등 문제에서 자유로우며 KCL, KTL 등으로부터 시제품에 대해 미세먼지 99.9%, 부유세균 99.9%, 부유바이러스 98.4% 저감성능을 검증받았다. 양산제품에 대해서는 추가적인 성적평가를 진
이번 어썸레이의 인도네시아 수출 프로젝트가 성사된 바탕에는 KOTRA의 역할이 컸다. 중소기업이 혁신기술을 확보해 신제품을 개발했더라도 판로를 확보하지 못해 어려움에 빠지는 경우가 빈번한 상황에서 KOTRA는 글로벌 네트워크를 활용, 혁신기업의 세계시장 진출을 지원하고 있다. 복덕규 KOTRA 팀장은 “인도네시아는 지난해 7월 코로나19 일일확진자 수가 6만명에 육박할 정도로 심각했다”라며 “현재는 300~400명까지 떨어졌지만 오미크론 변이 등으로 여전히 안심할 수 없는 상황”이라고 밝혔다. 이어 “인도네시아 보건환경 역시 좋은 편이 아니므로 우리나라에서 첨단 기자재를 들여와 현지에 도움을 줄 수 있다면 양국이 윈윈하는 효과를 거둘 수 있을 것”이라며 “무역과 투자를 지원하는 기관인 KOTRA는 최근 보건환경과 같이 특수한 상황에 적합한 특별한 아이템이 해외에서 활용될 수 있도록 다리를 놓는 역할을 하고 있다”고 말했다. 복덕규 팀장은 또한 “직급·부서에 관계없이 자발적으로 혁신아이디어를 제시하고 팀을 구성해 시범사업을 수행하는 ‘혁신 애자일 프로젝트’를 통해 특정 아이템에 대해 현지 수요기관과 연계하는 사업을 적극적으로 전개하고 있다”라며 “이번 어썸레이
어썸레이(대표 김세훈)가 지난 12월3일 인도네시아 자카르타에 위치한 병원에 공기청정·살균기 ‘에어썸(Airxome)’ 시공을 마쳤다. 또한 이번 현지방문에서 자카르타 지하철에 에어썸 추가 적용을 위한 현장검토도 함께 이뤄졌다. 어썸레이는 지난해 11월 KOTRA 등과 컨소시엄을 꾸려 ‘글로벌 공헌형 쇼케이스’의 일환으로 인도네시아 야르시(Yarsi) 병원과 자카르타 철도청(MRTJ)에 에어썸 적용을 확정, 첫 수출을 달성한 바 있다. 이번 현지방문은 이에 대한 후속조치로 야르시 병원 내 VIP룸이 위치한 1개층에 에어썸 6대를 시공하기 위해 이뤄졌다. 야르시 병원의 관계자는 “물리적·생물학적·화학적 위험이 도사리고 있는 병원에서는 실내공기질을 유지하기 위한 공조시스템이 필수적이며 코로나19와 같은 바이러스의 감염예방을 위해 위험 통제원칙 중 하나인 공학적 통제를 활용할 수 있다”라며 “어썸레이의 에어썸은 부유 바이러스를 효과적으로 제거할 수 있으므로 병원 내 환자, 의료진, 직원들이 안전·건강하게 생활할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다. 김세훈 어썸레이 대표는 “앞서 CSR사업 현장검증 시 시범설치에 의의를 뒀지만 병원관계자가 데이터를 확인한 후 곧장
‘탄소중립 기술로드맵’은 2050 탄소중립 시나리오의 감축이행을 기술적으로 뒷받침하기 위한 기술개발 목록이다. 실수요에 기반한 기술개발 과제 발굴로 이행의 효용성 제고하고 장기적이고 체계적인 기술개발 전략으로 비전을 제시하고 있다. 아직 확보되지 않은 기술과 개념적인 내용도 포함돼 있는 것이 특징이다. 섹터커플링 등 열분야 기술개발을 적극 지원하고 있는 김성수 에너지기술평가원 신재생융합PD를 만나봤다. ■ 열에너지에 기술에 집중한 이유는국내 최종에너지소비의 약 30% 이상(REN21, 50%)을 차지하는 열에너지의 탈탄소화가 중요하다. 열에너지의 90% 이상이 화석연료에 기반하고 있으며 산업부문 에너지소비에서 열에너지의 비중은 약 68%에 달한다. 탈탄소화를 위해 열에너지 활용 확대를 위한 열에너지 공급 및 저장, 플랫폼 혁신이 필요하다. 태양열, 지열, 수열 등 재생열에너지를 기저로 활용하고 전기화(P2H) 및 P2F(연료화)를 포함하는 섹터커플링 기술개발이 핵심적인 사항이다. 저온영역인 재생열에너지를 중·고온으로 활용하기 위한 히트펌프, 전기히터기술과 고온 열저장을 위한 용융염, 고상, 상변화물질 기반 열저장 및 전력변환에 필요한 카르노 배터리기술들이 이
전 세계적인 기후변화 위기대응과 더불어 코로나19로 인한 경제위기 극복방안 마련이 화두가 되고 있다. 글로벌 기조에 발맞춰 국내에서도 코로나19 경제위기 극복, 저탄소·친환경 경제성장, 2050 탄소중립 달성 등 다양한 정책의제가 만들어졌고 이를 실현하기 위한 각계 전문가들의 논의가 진행되고 있다. 산업통상자원부는 2021년 12월2일 삼성동 코엑스에서 ‘2050 탄소중립 에너지기술 로드맵’을 발표를 통해 관련 산·학·연 전문가들이 도출한 R&D전략 및 핵심기술 등을 공유했다. ‘2050 탄소중립 에너지기술 로드맵’은 지난해 11월 발표된 ‘탄소중립 산업·에너지 R&D전략’의 기초가 되는 자료로 약 8개월간 산업부 R&D 전략기획단 에너지MD와 한국에너지기술평가원 12명의 PD가 주축이 돼 180여명의 산·학·연 전문가가 참여했다. 2030 국가온실가스감축목표(NDC) 달성 및 2050 탄소중립 실현에 필요한 13대분야 197개 핵심기술에 대해 개발일정, 확보방안 등을 담고 있다. 특히 섹터커플링, 산단·건물, 에너지설비 등 분과에서는 2050년까지 상용화 혹은 도입을 확산시킬 수 있는 △에너지저장 △재생열에너지 △디지털기반 수요관리 △
2050 탄소중립 에너지기술 로드맵은 우리나라 에너지소비구조가 탄소중립으로 가기 위한 세부적인 방법론을 제시하고 있다. 지금은 탄소중립을 위해 무엇을 준비해야 하는지, 어떤 기술을 우선 적용해야 하는지 등에 대해 혼란스러운 상황이다. 관련기술 개발과 함께 제반환경과 관련된 문제를 해결할 수 있는 수단들을 제시하고 미리 준비한다는 차원에서 이번 로드맵의 의미가 더해진다. 한국에너지기술평가원에서 2019년부터 2021년까지 효율향상PD를 수행하며 이번 2050 탄소중립 에너지기술 로드맵의 에너지설비분과를 총괄한 송동근 한국기계연구원 박사를 만나 관련분야의 R&D방향성에 대해 들었다. ■ R&D 계획수립 과정은로드맵 중 에너지설비분과를 맡으며 관련산업계 의견을 많이 들었다. 물론 시간적 제약과 모든 기업들을 만날 수 없었다는 한계도 있었다. 탄소중립을 위한 전환과정에서 없어질 가능성이 있는 산업분야, 꼭 필요한 산업분야 등의 의견을 우선적으로 청취했다. 특히 가스를 포함한 화석연료 기반의 기기들은 탄소중립 진행 중 타격이 있을 것으로 예상됨에 따라 이들 기업과 보조를 맞추지 않으면 어려움이 클 것으로 보인다. 각각 기업들의 개별적인 의견청취는 어려워
한국에너지기술평가원은 에너지기술R&D 전담기관으로 기술개발 전략수립, 기획·평가·관리 및 성과확산, 에너지 인력양성, 국제협력 및 국제공동연구를 담당하고 있다. 최근 2050 탄소중립 실현을 위한 ‘2050 탄소중립 에너지산업 로드맵’을 수립하는 과정에서 스마트수요관리분야는 ‘에너지수요관리핵심기술개발사업’의 기획과 관리를 담당했다. 특히 커뮤니티 단위의 에너지수요관리 공통기반 강화 및 신시장 창출을 위한 에너지네트워크 솔루션‧표준모델 개발, 에너지 데이터 활용 플랫폼 구축 및 R&D 인프라 조성에 역점을 두고 있다. ‘2050 탄소중립 에너지산업 로드맵’에서 산단·건물분과를 총괄한 이상학 에기평 스마트수요관리PD를 만나 관련분야 에너지R&D 방향성을 점검했다. ■ 산단·건물분과의 역할은이번 로드맵은 8개 분과, 15개 세부분야로 구성됐으며 수요부문에서는 산단·건물과 에너지설비분야가 있다. 탄소중립을 이루기 위해서는 획기적 에너지 수요저감과 그린에너지 사용이 필수다. 에너지효율은 가장 친환경적이고 경제적인 제1의 에너지원이다. 주요국과 국제기구의 보고서를 보더라도 효율향상이 재생에너지 등 다른 수단과 비교해 가장 비용효율적인 온실가스 감축
대한설비공학회 미래성장특별위원회에서 활동하고 있는 허연숙 고려대 교수는 설비공학회가 선정한 12개 미래설비기술 중 하나인 ‘복합에너지 공급네트워크 설계 및 운영최적화’ 연구개발을 진행하고 있다. 2018년 9월부터 고려대 건축사회환경공학부에서 부교수로 재직인 허연숙 교수는 지속가능한 도시를 위한 에너지 및 기후관련 정책·기술 개발 연구에 매진하고 있다. 고려대 재직 이전에는 5년간 영국 캠브리지대 건축학과에서 조교수로, 2년 동안 미국 아르곤국가연구소에서 박사 후 연구원으로 활동했다. 특히 2013년 International Building Performance Simulation Association에서 이 분야 전세계 젊은 연구인들 중 1명만을 선정해 수여하는 ‘Outstanding Young Contributor Award’를 수상한 바 있다. 현재 수행 중인 주요 연구과제로는 △도시 확대적용을 위한 수소단지 설계·운영 가이드라인 및 비즈니스모델 개발(국토교통과학기술진흥원, 연구책임자) △빅데이터 융합모델 기반 3D 도시 열환경 예측시스템 개발(한국연구재단, 연구책임자) △확장형 리빙랩을 통한 노인맞춤형 주거복지 통합서비스 개발(한국연구재단, 연구책임자
올해부터 업역과 업종에 따라 건설 사업자의 업무영역을 법령으로 엄격히 제한해오던 ‘칸막이’가 사라지고 발주자가 건설업체를 직접 선택할 수 있도록 하는 종합건설업과 전문건설업 간 업역폐지가 시작됐다. 우리나라는 1958년 건설업이 도입된 이래 1976년부터 두 가지 이상 공종의 종합공사는 종합 건설업체만, 한 개 공종의 전문공사는 전문 건설업체만 도급받을 수 있도록 업역을 규제해 왔다. 국토교통부는 이러한 업역규제는 오히려 상호경쟁을 차단하고 역량있는 건설업체의 성장을 저해하는 부작용을 낳는다고 판단했다. 종합건설업체는 시공역량이 없어도 하도급 관리만을 통해 건설공사운영이 가능하므로 시공기술 축적보다는 입찰영업에 치중해 페이퍼컴퍼니를 양산했으며 전문건설업체는 사업물량의 대부분을 종합업체의 하도급에 의존해 저가 하도급 관행이 확산되는 풍토가 확산됐다고 분석했다. 이에 따라 국토부는 여러 공청회 및 업계 간담회 등을 통한 의견수렴과 건설산업혁신위원회의 심도 깊은 논의를 통해 건설산업의 업역규제는 폐지하고 업종은 기능중심으로 재편하기로 결정했다업역은 건설산업기본법이 2018년 개정돼 공공 공사는 2021년부터, 민간 발주공사는 2022년부터 폐지된다. 올해는 공공부
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