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에너지 자급자족형 그린 스마트 빌딩

浮萍草 2016. 1. 22. 18:39
    경기도 용인시 마북동의 현대건설 연구개발본부 입구에 들어서면 부메랑을 연상시키는 독특한 디자인의 건물이 눈에 들어온다. 역동적인 파사드를 자랑하는 이 건물은 지난해 11월 준공된 연면적 2,470㎡,지상 4층 규모의‘그린스마트 이노베이션 센터 (GSIC, Green Smart Innovation Center)’다.
    ㆍ신재생에너지로 최대 70%전력수요 충당 GSIC는 현대건설이‘그린 스마트 빌딩’기술,즉 대다수 에너지를 자급자족하고 쾌적한 환경을 구현하며 자 동 제어· 통합 관리 기능이 채용된 건물의 연구를 위해 건립한 에너지 절약형 실증 연구시설이다. 각국 정부와 기업들은 현재 이런 그린 스마트 빌딩 기술이 글로벌 친환경 건축시장을 선도할 것으로 판단, 적극적인 연구개발에 나서고 있다. GSIC의 경우 신재생에너지만으로 연평균 전력수요의 약 25%를 충당한다. 냉난방에너지 수요가 없는 시기에는 최대 70%까지 자급 자족할 수 있다. 실제로 옥상의 태양광 발전시설에서 하루 평균 185kWh,최대 370kWh의 전력이 생산된다. 여기에 연료전지 144kWh,풍력발전 21kWh,지열 193kWh,태양열 14kWh 등이 더해져 하루 평균 전력생산량이 557 kWh에 이른다. 이는 전용면적 85㎡의 아파트 10가구가 하루 동안 사용 가능한 전력량이다. 이렇게 생산된 에너지는‘마이크로 에너지 그리드(MEG)’로 모아져 필요한 곳에 공급된다. 특히 사용하고 남은 잉여전력을 저장해놓는 에너지 저장장치.(ESS)에 힘입어 연간 680만원 정도의 비용을 추가 절감할 수 있다.
    ㆍ스마트 BEMS 통한 전력량 자동제어
    MEG가 GSIC의 하드웨어라면 이를 자동 제어하는 관리프로그램,즉 소프트웨어는 건물 에너지 관리 시스템.(BEMS)이다. 현대건설이 자체 개발한‘스마트 BEMS’가 GSIC에 적용돼 있는데, 기존의 평범한 BEMS와 차별화되는 기능을 자랑한다. 일반적인 BEMS는 건물 내의 에너지 정보를 실시간 수집하고 분석하는 수준에 머무는 반면 스마트 BEMS는 다음 날의 전력 생산량과 소비량을 미리 예측한 뒤 전기료를 최소화 할 수 있도록 신재생 에너지 설비의 생산량과 가동 시간, 저장 여부 등을 자동 판단해 운영된다. 예컨대 사용자는 출·퇴근 시간 등을 감안한 냉난방 같은 건물 운영 스케줄과 외부 기상 정보,그리고 그에 따른 건물 에너지 소비량 데이터만 BEMS에 입력하면 된다. 그러면 BEMS가 이 데이터를 분석,쾌적한 환경을 유지하면서도 전기료를 아 낄 수 있는 방 안을 찾 아내 냉난방 시스템을 운용한다. 전기료가 비싼 낮에는 신재생 에너지 설비를 집중 가 동시키고, 심야에는 잉여전력을 ESS에 저장해 다음 날 낮시간대에 소비하는 식이다. 현대건설 관계자는“GSIC에 구현된 기술과 앞으로 검증될 신기술들을 활용, 향후 3~5년내 최대 100%의 에너지를 자급자족하는 업무용 건물과 주거용 주택을 선보일 계획”이라고 밝혔다.
    ㆍ 고층형 에너지 절감형 빌딩 시범사업 추진
    그린 스마트 빌딩 기술에 대한 그동안의 연구개발 노력에 힘입어 현대건설은 올해 7월 국토교통부의 ‘제로-에너지 빌딩 시범사업’의 사업자로 선정되기도 했다. 제로 에너지 빌딩은 외피 단열과 외부 창호 등 단열성능을 극대화한 동시에 지열,태양광등 신재생 에너지로 에너지 사용량을 최소화“GSIC에 구현된 기술과 앞 으로 검증될 신기술들을 활용,향후 3~5년내 최대 100%의 에너지를 자급자족하는 업무용 건물과 주거용 주택을 선보일 계획”시킨 건축물을 의미하는데 2018년 12월 준공을 목표로 지난 9월 인천 송도 지역 15만7,220㎡ 부지에 지하 2층에서 지상 34층의 건물 10개동(886세대)이 착공됐다. 현대건설은 고단열·고기밀 창호와 건물 외피,LED 조명 등의 고효율 기기들을 이용해 국내 아파트로는 최초로 에너지 효율등급 ‘1++’를 획득한다는 야심찬 목표를 세웠다. 아울러 MEG와 세대용 에너지·환경관리시스템.(TEEMS).,외기냉방 겸용 폐열회수 환기시스템(HERV)등 첨단 시스템을 동 원하여 에너지의 대폭적 절감을 꾀할 방침이다. 덕분에 이번 시범사업 단지 입주자 들의 경우 인천시 평균과 비교해 전기료는 50% 이상 난방비는 40%이상 절감 가 능할 것으로 현대건설은 보고 있다. 현대건설의 한 관계자는“시범사업을 통해 고층형 제로 에너지 빌딩에 대한 최적화 수단과 경제성을 검토,시장을 선도할 수 있는 성공모델을 제시할 방침”이라며 “그 일환으로 건물 관리자의 입장에서 시설 및 에너지 관리의 편의성을 극대화할 다양한 솔루션을 추가 도입할 것”이라고 설명했다. 한편 현대건설과 국토교통부, 인천시, 제로에너지 빌딩 시범사업기술지원단은 지난 7월16일 업무협약을 맺고 친환경 건물 기술지원과 정부 자금 지원 확대에 노력하기로 합의했다. 이번 협약으로 정부는 오는 2025년까지 제로에너지빌딩 의무화를 목표로 공공부문에서 선도사업을 시작한 상태다. 마이크로 에너지 그리드 (Micro Energy Grid) 신재생에너지 설비와 에너지 저장장치(ESS)를 이용해 전력을 생산·저장·공급하는 소규모 전력망. ESS - Energy Storage System. BEMS - Building Energy Management System. TEEMS - Total Energy Environment Management System.
      양철승 서울경제 기자 csyang@sed.co.kr

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