출처 : SONOW
설비부터 실내공기질까지 건물 전체 시스템 통합 제어
국내 주요 오피스빌딩과 대형 건축물에 도입된 BEMS(Building Energy Management System) 디지털 트윈이 건물 에너지 관리의 혁신을 이끌고 있다. 이 시스템은 냉난방, 환기, 조명, 급수 설비와 함께 실시간 점유자 현황, 실내공기질까지 통합 모니터링하여 최적의 운영 조건을 자동으로 유지한다.
삼성 강남사옥에 구축된 BEMS 디지털 트윈은 지하 6층부터 지상 39층까지 총 15만㎡ 공간의 3,500개 센서 데이터를 실시간으로 처리한다. 각 층별 온도, 습도, CO₂ 농도, 조도와 함께 출입카드 데이터 기반 실시간 재실 인원, 회의실 예약 현황까지 종합 분석하여 구역별 맞춤 제어를 수행한다.
롯데월드타워에서는 123층 초고층 건물의 특성을 고려한 수직 기류와 압력 차이를 정밀 제어한다. 외기 온도 차이에 따른 연돌 효과와 강풍에 의한 건물 흔들림까지 실시간으로 감지하여 층별 공조 시스템을 동적으로 조정한다. 특히 전망대가 있는 최상층부와 지하 상가의 온도 편차를 최소화하기 위한 정교한 제어 알고리즘이 적용되어 있다.
예지정비로 설비 고장률 80% 감소, 운영비 대폭 절감
BEMS 디지털 트윈의 핵심 기능 중 하나는 건물 설비의 예지정비다. 냉동기, 보일러, 펌프, 팬 등 주요 설비의 진동, 온도, 전류 패턴을 AI가 분석하여 고장 전 이상 징후를 감지하고 최적의 정비 시점을 알려준다.
포스코센터 원에서는 중앙 냉난방 시스템의 예지정비를 통해 설비 고장률을 80% 감소시켰다. 냉동기 압축기의 진동 주파수 분석으로 베어링 마모 상태를 감지하고, 냉각탑 팬의 전류 변화로 모터 과부하를 예측한다. 정기 점검 주기도 기존 월 1회에서 분기 1회로 연장하면서도 설비 신뢰성은 오히려 향상되었다.
여의도 IFC에서는 엘리베이터와 에스컬레이터의 운행 패턴을 학습하여 예방정비를 수행한다. 승객 이용량과 운행 횟수, 정지 정확도 등을 종합 분석하여 부품 교체 시기를 정확히 예측한다. 엘리베이터 고장으로 인한 서비스 중단이 연간 95% 감소하여 테넌트 만족도가 크게 향상되었다.
코엑스에서는 대형 공간의 특성상 공조 설비 부하가 큰 점을 고려하여 설비 운영을 최적화한다. 전시장 행사 일정과 예상 관람객 수를 사전에 반영하여 냉난방 용량을 미리 조정하고, 설비 과부하를 방지한다. 이를 통해 설비 수명을 30% 연장하고 연간 정비비를 15억원 절감했다.
테넌트 맞춤 환경 제어로 쾌적도 92% 만족도 달성
현대적인 오피스 건물에서는 획일적인 환경 제어를 넘어 테넌트별, 구역별 맞춤 서비스를 제공한다. 업무 특성과 선호도를 학습하여 개별 공간의 온도, 습도, 조도, 공기 질을 최적화한다.
교보생명빌딩에서는 층별 입주 기업의 업무 패턴을 분석하여 차별화된 환경을 제공한다. IT 기업이 입주한 층은 서버실 발열을 고려하여 온도를 1-2도 낮게 유지하고, 금융업체 층은 고객 미팅이 많은 점을 감안하여 공기 질 관리를 강화한다. 각 층별 만족도 조사 결과 쾌적도 만족도가 92%에 달한다.
을지로 SK텔레콤타워에서는 개인별 환경 선호도를 모바일 앱으로 수집하여 좌석 주변 미세 환경을 조정한다. 임직원이 앱에서 선호 온도와 조도를 설정하면 해당 구역의 에어컨 토출구와 조명을 자동으로 조절한다. 개인 맞춤 환경 제어를 통해 업무 만족도와 생산성이 동시에 향상되었다.
한화빌딩에서는 회의실별 이용 패턴에 따른 맞춤 제어를 수행한다. 대형 프레젠테이션룸은 프로젝터 발열을 고려하여 사전 냉방을 강화하고, 소규모 미팅룸은 인원수에 비례한 환기량을 자동 조절한다. 회의 종료 후에는 즉시 절전 모드로 전환하여 에너지 낭비를 방지한다.
실시간 대시보드로 kWh/㎡ 지표 투명하게 관리
BEMS 디지털 트윈의 모든 운영 데이터는 실시간 대시보드를 통해 시각화되어 건물 관리자와 테넌트가 함께 모니터링할 수 있다. 에너지 사용량부터 쾌적도 지표까지 투명하게 공개하여 지속적인 개선을 추진한다.
잠실 롯데월드몰에서는 매장별 에너지 사용량과 매출을 연계하여 효율성을 분석한다. 평방미터당 전력 사용량(kWh/㎡)을 업종별로 벤치마킹하고, 에너지 절약 우수 매장에는 인센티브를 제공한다. 전체 쇼핑몰의 에너지 원단위가 25% 개선되면서 운영비 절감과 환경 개선을 동시에 달성했다.
강남 테헤란로 교보타워에서는 층별 CO₂ 농도와 미세먼지 수치를 실시간으로 공개한다. 실내공기질이 나쁠 때는 자동으로 외기 도입량을 늘리고 공기청정기를 가동한다. 투명한 공기질 정보 제공으로 임직원들의 건강에 대한 관심과 만족도가 크게 높아졌다.
여의도 한국거래소 건물에서는 월별 에너지 사용량과 비용을 상세하게 분석하여 절약 목표를 설정한다. 전년 동월 대비 사용량 변화와 외기 온도 보정을 통한 실질적인 절약 효과를 정확히 측정한다. 건물 전체 에너지 비용이 연간 30% 감소하여 운영 효율성을 크게 개선했다.
향후 이 시스템은 재생에너지와 ESS를 연계한 제로에너지빌딩 구현과 탄소중립 달성을 위한 핵심 인프라로 발전할 예정이다. 인공지능과 IoT 기술의 고도화를 통해 완전 자율 운영되는 지능형 건물 관리 시스템으로 진화할 것으로 기대된다.