세계적인 기후변화 협약과 이에 따른 정부 차원의  저탄소 녹색성장 기반의 에너지 절감 정책들은 급변하는 에너지 가격 및 전력 생산비용 증가로 그 중요성이 더욱 강조 되고있어요. 이에따라 에너지 절감을 위해 다양한 분야에서의 기술 개발이 이뤄지고 있는데 저는 이 건물에너지 절감 분야에 대해 말씀드리고자 합니다.

존의 건물 에너지 관리기술들은 대부분 단열을 위한 내/외피, 창호시스템 등의 건축자재 기술에 대한 연구와 냉/난방설비, 조명설비등의 건물자동제어 시스템등의 설비위주의 고효율화에 치중하고있었어요.

 

                                ▲ 기존의 건물 에너지 관리는 대부분 건물자체의 재료나 설비에 치중

B.E.M.S (Building Energy Management System)의 약자로 말그대로 건물에너지 관리 시스템을 말해요. 흔히 벰스라 읽으면 됩니다. B.E.M.S는 기존의 B.A.S(Building Automate System) 인 건물 자동화 시스템의 개념에 에너지 관리기능이 추가된거에요.



기존의 자동제어 설비 시스템을 통해 단순히 설비의 제어나 그 운용에 대한 데이터를 출력하는 시스템이었다면 지금은 에너지 절약의 필요성이 중요해지면서 이 B.E.M.S에 대한 관심이 커졌어요.

B.E.M.S를 통해 건물내 공조, 위생설비, 전기 및 조명설비 , 방재설비, 기타 설비를 대상으로 각종 센서류나 미터기등을 설치하여 설비의 전력사용량이나 냉,난방배관의 유량등. 각 설비의 상황에대한 모니터링할 수있습니다. 이에 따라 건물의 설비에 대해 효율적 사용이 가능하도록 상황에 따라 적절한 설비 운용이 가능해졌어요.

일반적으로 에너지 소비는 산업,수송 그리고 건물등에서 대부분 소비되고 있으므로  경제성을 고려해볼때 산업, 수송분야의 중요성이 크기때문에 건물에서의  효율적 에너지 사용이 우선시 되고 있습니다.


                          ▲건물이 소비하는 에너지는 전체 에너지 소비량에서 39%에 달한다

B.E.M.S를 건물에 적용한다면 이러한 건물의 소비율을 상당부분 줄이게 될 것으로 기대하고있어요.
B.E.M.S를 활용하게 되면 설비에 설치한 각 종 센서류등에서 얻은 데이터를 통해 한해의 설비 사용량뿐아니라 전년도의 데이터와 비교분석이 가능하여 설비 운여에 대한 특이사항 분석이 가능해지며 문제점 발견이 쉬워져요. 이러한 문제점 발견과 개선작용을 통해 효율적 장비운용을 기대해 볼 수있습니다.

이러한 장점 때문에 국내 뿐 아니라 해외에서도 B.E.M.S 구축에 대한 연구뿐 아니라 실제 적용하여 운영하는 움직임이 증가하고 있어요.
국내로는 COEX가 이 시스템을 적용하여 운영하고있는데 연간4~5%의 에너지를 절감할 수 있으며 비용으로 환산하면 10억원에 달한다고해요.

구분

전기(KW/h)

가스(N)

탄소배출 절감량(t)

2009

2,469,101

126,423

1,329

2010

2,450,389

123,981

1,315

2011

2,401,441

123,659

1,294

2012

2,368,998

122,276

1,277

                                                                                    ▲자료:코엑스 블로그,2012



                                        63빌딩 BEMS 시스템 적용                                     

63빌딩에도 이 B.E.M.S를 전체적인 적용전에 일부 설비에 시스템을 적용하여 시범운영하고자 공사가 사작되었어요. 2013.06.01 부터 시작되어 일부 냉,난방 배관이나 전력판넬에 유량계, 전자식 전력량계등을 설치하는 공사가 진행되어 설비구축 공사는 현재 마무리 되어 최종 검수중에 있으며 현재는 모니터링을 위한 자체적인 모니터링 시스템의 업데이트와 안정화 작업중에 있어요.

명칭

규격

단위

수량

설치층

비고

초음파 유량계

FST020

27

지하3층기계실,21층 기계실

냉동기, 냉방,난방계통/ 시정수 유량측정

공조기 풍속풍압센서

 

4

21층 공조기(2EA)

공조기 효울측정 및 운영패턴에 따른 분석

공조기 습도센서

 

4

21층 공조기(2EA)

공조기 효울측정 및 운영패턴에 따른 분석

FCU인버터

SF-1300/1200

2

36 FAN코일 판넬

팬코일 인버터 적용에 따른 절감량 분석

적산적력량계

3 4

EA

54

지하3층기계실,21층기계실

36

냉난방 및 주요장비 전력사용량 분석,1개층

12

EA

32

지하3층기계실,21층기계실

36

냉난방 및 주요장비 전력사용량 분석,2

중계기

485-TCP IP

EA

9

지하3층기계실,21층기계실

36

계측 및 모니터링 시스템 구축용 통신



지하3층 및 21층 기계실의 냉,난방 배관에 초음파 유량계를 적용하였고 사무실은 36층에 설치하여 시범운영계획에 있습니다.


                                                   별도의 배관공사 없이도 측정이 가능한 지멘스社의 초음파 유량계

                                                                    ▲센서의 측정데이터를 변환하는 신호변환장치

                                                ▲슈나이더 社의 전자식 전력량계


                                                                                    ▲ 전력량계 설치 예



향후 정부의 온실가스, 에너지 목표관리제도가 시행되고, 건물 에너지 절약의 중요성이 증가하면서 B.E.M.S의 수요는 점차  확대될 것으로 예상됩니다. 또한 이 분야의 전문가들은 궁극적으로 B.E.M.S 설비제어의 원천기술을 확보하고 적용을 확대하여 건물에너지관리 분야에 대한 경쟁력 확보의 필요성을 말하고있고요. 따라서 현재 63빌딩의 이러한 독자적 시스템의 B.E.M.S 구축은 정부의 요구뿐아니라  시스템 구축에 의한 경쟁력 확보, 모두를 충족시켜줄 수 있을거라 생각합니다.





*사진 출처: Flickr<Dwonderwall>, U.S environment protection agency; energy information administration


 


한나라  |  63운영팀 종합관제파트
안녕하세요! 저는 63빌딩의 각종 설비 상태의 실시간 모니터링과 사무실/행사장의 온도관리를 주업무로 하고 있습니다. 안전하고 쾌적한 63빌딩을 만들기 위해 항상 노력하겠습니다 ^^


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  1. 문기동 2013.07.31 16:25  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    같은 파트여도 자세히 모르고있던 BEMS에 대해

    이렇게 자세히 설명 해주셔서 한층 더 알게 된 것 같습니다.

    항상 63빌딩의 효율적 에너지관리를 위해 애써주시는 선배님! 감사합니다 :D

  2. 임종도 2013.08.01 21:59  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    요즈음 전력비상이지요 에너지절감해야합니다
    에너지사용 분석을 통해 에너지를 관리해야겠지요
    좋은자료 감사합니다