선진국의 경우 빌딩은 전체 에너지 소비량의 49%를 차지한다. 따라서 빌딩 산업에서 에너지 효율을 높이고 에너지 소비를 절약하는 것이 다른 산업 분야에서의 절약보다 선행돼야 한다. 빌딩 에너지 관리 시스템(BEMS)을 주목하는 이유다. BEMS는 건물에 대한 각종 정보 수집과 건물 자동화로 최적의 에너지 관리와 환경 관리를 담당한다. 서울 코엑스에 구축한 BEMS는 전기, 가스, 수도, 냉 · 난방 등의 에너지 단가를 반영해, 이 결과를 바탕으로 에너지의 부하 예측 시뮬레이션과 실시간 에너지 종류별 생산단가와 기간별 작동 설비의 원가를 산출해 이를 시스템에 적용해 운영을 최적화하는 기능을 한다.
실시간으로 전력 사용량을 관리해 불필요한 에너지 사용처를 찾아 그 낭비를 최소화하는 BEMS(Building Energy Management System : 빌딩 에너지 관리 시스템). 국내 최초로 BEMS를구축한 코엑스COEX는 연간 10억 원 이상의 에너지 비용을 절약하고 있다. 지속 가능한 사회를 위한 우리의 에너지 소비 자체는 단순하다는 코엑스 먼저, 개인이든 기업이든 낭비 요소를 줄이고, 에너지절감 설비를 사용한다. 그리고 여기에 IT 강국의 노하우 즉, BEMS와 BAS(Building Automatic control System)라는 쌍두마차를 더하는 것이다. BEMS는 자체 기술력으로 개발한 국내 최초 빌딩 에너지 절감형 솔루션이다. 'Green IT 혁명'의 현장 코엑스를 들여다보자.
코엑스의 상주 인구는 2만여 명, 하루 평균 유동 인구는 15만여 명에 이른다. 여기에 걸맞게 전력 사용량은 1.3억㎾h로 국내 단위 사업장 중 가장 많다.
BEMS로 연간 10억 이상 에너지 비용 절감
서울시 강남구 삼성동에 자리한 한국종합무역센터(KWTC)는 55층(지하 2층) 규모의 트레이드 타워와 코엑스 몰 · 전시장 · 호텔 · 백화점 등 13개의 건물로 이뤄졌으며, 연면적 약 129만㎡에 이르는 초대형 복합 시설이다. 무역협회와 주한미상공회의소 등 50여 개에 이르는 무역 유관 기관과 삼성네트웍스와 시스코를 비롯한 1866개 사가 입주해 있다. 상주 인구는 2만여 명, 하루 평균 유동 인구는 15만여 명에 이른다. 여기에 걸맞게 전력 사용량은 1.3억㎾h로 국내 단위 사업장 중 가장 많다. 이처럼 방대한 복합 시설인 무역센터의 전기요금은 산업용에 비해 가격이 비싼 일반용 요금 비중이 전체의 70% 이상을 차지한다. 이것이 빌딩 에너지관리 시스템인 BEMS를 개발한 배경이라는 코엑스서비스지원본부장 신윤균 상무. "에너지 절약은 코엑스의 핵심 과제일 수밖에 없다. 이에 따라 자체적으로 에너지 성능을 효율적으로 관리하는 BEMS를 개발해 운영하고 있다. 이 시스템은 전력 원가 개념을 도입해 매시간 변하는 전력원의 가격을 비교해 전기 · 가스 · 빙축열 발전 중 가장 싼 공급원을 선택하도록 한다. 순수 국내 기술로 구축한 최초의 시스템으로 에너지 관리 선진국인 일본이나 유럽에서 개발해 운용 중인 시스템보다 조정이 간편하다." 코엑스는 BEMS 도입 이후 연간 10억 원 이상 에너지 비용을 절약하는 성과를 내고 있다. 지난해의 경우 에너지 비용이 148억 원이었는데, 만약 BEMS 프로그램을 적용하지 않았다면 158억 원에 달했을 것이다. 신윤균 상무는 코엑스 BEMS 프로그램은 국내외 대형 빌딩으로 퍼져나가고 있다고.
BEMS는 전력 원가 개념을 도입해 매시간 변하는 전력원의 가격을 비교해 전기 · 가스 · 빙축열 발전 중 가장 싼 공급원을 선택하도록 한다(上). 코엑스 곳곳에서 만나는 신재생에너지 발전원(下).
"2006년 2월 에너지 관련 부문 '열원 단가를 기반으로 한 냉동기 운전 시스템 및 방법'을 주요 내용으로 특허 등록한 BEMS는 송도 컨벤션센터, 포스코 사옥, 강원랜드 등 중대형 건물에 기술을 보급해 업체당 7,000만∼4억 7,000만 원에 달하는 에너지 비용을 줄이기도 했다. 대형 건물의 효율적인 에너지 관리는 친환경 경영의 최우선 과제로 시행해야 할 것이라고 판단해 국내외 대형 빌딩에 확산시키고자 노력하고 있다. 아울러 코엑스가 추진하는 친환경 무역센터 조성과 그린 MICE 산업(Meeting, Incentives, Convention, Exhibition의 네 분야를 통틀어 말하는 서비스) 육성을 위한 친환경 전시장 운영 등의 친환경 경영의 실천이 우리나라 녹색 성장 도약에 일조하는 계기가 되기를 기대한다."
에너지 절약의 첨병, BEMS
BEMS 프로그램의 특징을 자동차에 비유하면, 똑같은 차종이라도 운전자의 습관에 따라 연료 사용량은 큰 차이가 난다. 즉, 운전 습관에 따라 연비가 달라지는 것이다. BEMS는 효과적인 에너지 운영을 통해 건물 에너지 성능을 100%에 가깝게 발휘시키는 프로그램인 셈이다. BEMS의 프로그램 운영 원리는 단순하다. 종전빌딩 자동화 시스템에서 한 발 더 나아가 전기 · 가스 · 수도 · 냉난방 · 조명 · 전열 · 동력 등의 분야로 나눠 시간대별 · 날짜별 · 장소별 사용 내역을 면밀히 분석하고, 기상청에서 3시간마다 날씨 자료를 실시간으로 제공 받아 최적의 냉난방 및 조명 여건을 예측한다. 이를 바탕으로 시간대와 날씨의 변화, 시설과 용도에 따라 언제 냉난방을 공급할지, 얼마의 전력을 사용할지 등을 사전 시뮬레이션으로 분석해 가장 적은 에너지로 최대 효과를 볼 수 있는 조건을 설정해 냉난방 기기를 제어하는 것이다.
최적 냉난방 설정을 자동으로 | 실시간 기상청 날씨자료를 토대로 외기 온도와 사무실 사용 유무에 따라 사용량을 예측해 시뮬레이션을 작동한다. 이를 바탕으로 BEMS가 냉동기와 보일러 등의 최적의 운전 방향을 제시한다.
에너지 낭비를 막아라 | 에너지 사용 추이와 전력원가를 고려해 최적의 에너지 소비 방향을 설정한다.
탄소 배출량도 모니터링 | BEMS는 빌딩 내 에너지 소비량과 함께 동별 탄소 배출량을 산출한다. 앞으로 쓰레기 배출량과 주차 차량의 탄소 배출량까지 관리해 에너지 과소비를 줄일 예정이다.
에너지 사용 분석 시스템은 기본, 정보까지 제공 | 빌딩별 에너지 생산 · 관리 · 소비를 분석해 사용량의 흐름을 파악하며, 오피스별 에너지 소비량 정보도 바로 확인할 수 있다. 원격 검침 및 수검침에 의한 에너지 사용량을 실시간 공유하는 시스템이다.
CCTV 위치 정보 및 DB 관리 시스템 | 안전 사각지대를 없애는 CCTV 위치 정보와 네트워킹을 한다. BAS에서 관리하는 설비 운전 데이터, 조명, On/Off 상태를 파악해 최적의 시스템 정보로 활용한다.
BEMS의 위력은 BAS, 곧 최첨단 빌딩 자동 제어시스템과 만났을 때 더욱 강한 시너지를 만들어 낸다. 설비(기계) · 전력 · 방범 · 방재 · 원격 검침 · 가스 설비 등 주요 시설물을 자동 제어 감시하는 통합 관리 시스템 BAS는 코엑스몰을 더욱 안전하고 완전하게 관리한다. 코엑스의 에너지 절감 사례를 보더라도 에너지를 전량 수입에 의존하는 우리나라에서 에너지 다소비시설물의 에너지 절감 노력은 더 이상 늦춰서는 안될 중요한 과제이자 책무임을 알 수 있다. 건물의 에너지 절약은 지구 환경 보호라는 일차적인 필요성 외에도 국가 전체 에너지 사용량 중 건물 부분이 차지하는 비율이 2008년 기준으로 약 22.2%(40.0백만TOE)를 차지해 국가 산업 및 경제 전반에 심대한 영향을 미치고 있음을 감안할 때 아무리 강조해도 지나침이 없다. 우리나라도 최근 대형 랜드마크빌딩이 급속히 확산돼 입주자에게 쾌적한 환경을 제공해야 하는 관리자 입장에서는 쾌적한 환경을 유지하면서 기존 건물의 에너지 사용량은 극소화하는 에너지 절약과 최상의 에너지 효율을 유지하도록 하는 건물 에너지의 체계적이고 효율적인 관리가 중요성을 더해가고 있다.
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