게재년월 : 2004년 5월호
부제목 : 기술통합 빌딩, 사회적·기술적 가치 제고

오늘날 반도체 산업을 비롯한 전자 산업의 급속한 진화로 정보통신 분야도 하루가 다르게 발전해 산업 사회에서 정보화 사회로의 빠른 이행이 진행되고 있다. 기업의 생산성 향상과 부가가치 정보의 비중이 커짐에 따라 첨단 정보 시스템을 이용해 효율적 환경을 조성할 수 있는 첨단정보 빌딩(IB, Intelligent Building)의 인기도 날로 높아지고 있다.
첨단 정보 빌딩 또는 지능형 빌딩이라 불리는 인텔리전트 빌딩(Intelligent Building)이라는 용어는 미국의 UTBS(United Technologies Building System)사가 미국의 코네티컷주 하트포트에 건설해 1984년 1월에 완성한 시티 플레이스(City Place)에서 그 특징을 선전하는 의미로 처음 사용됐다.
미국에서는 스마트 빌딩(Smart Building)과 IB가 동의어로 사용되고 있는데 AT&T는 스마트 개념(Smart Concepts)을 통해 인텔리전트 빌딩을 “일정 기간의 운영비를 최소화하기 위한 자원의 효율적 관리가 가능하고, 입주자의 사무 능률을 극대화시킬 수 있는 사무 환경을 조성한 빌딩”으로 정의하고 있다.
이상의 내용을 종합해 볼 때, 첨단 정보 빌딩 또는 인텔리전트 빌딩이란 “건축, 통신, 오피스 자동화, 빌딩 자동화 등의 4가지 시스템을 유기적으로 통합해 첨단 서비스 기능을 제공함으로써, 경제성, 효율성, 쾌적성, 기능성, 신뢰성, 안전성을 추구하는 지적 생산의 장소에 적합한 빌딩”이라 정의할 수 있다. 최근에 와서는 거주자의 안전과 오락성 및 정보화 접근성 등을 고려한 지능형 아파트(IA ; Intelligent Apt)도 인기몰이를 하고 있다.
이러한 첨단 정보 빌딩들은 점차 블럭화되면서 인텔리전트 콤플렉스(Intelligent Complex)를 형성하게 되고, 이에 따라 인텔리전트 복합군(Complex)을 지원하기 위한 텔레포트(Teleport)가 형성된다.
따라서 첨단 정보 빌딩은 다가올 정보화 사회에 중요한 경제 활동의 장소가 될 것으로 보이며, 공장 자동화가 외관상 공장 건물을 그대로 두고 내적으로 생산 라인이나 관리 부문이 자동화되는 것처럼, 도시도 외적으로 크게 변화하지 않고 내적으로만 그 구성 요소의 기능을 자동화 시킴으로써 사회 정보화가 추진될 것으로 전문가들은 예측하고 있다.

지능형 건물 인증제

'IB의 블럭화'로 인텔리전트 콤플렉스 형성
이러한 지능형 건물을 구축하기 위해서는 건축, 전기·전자, 정보통신, 기계설비, 에너지, 환경 분야 간의 기술적 통합(Integration)이 절대적으로 중요하다.
즉 최적의 시스템을 건물 기능과 용도에 적합하게 구축하고 시스템 간 통합을 통해 건물 생산성과 설비 운영 효율성을 극대화할 필요가 있는 것이다. 따라서 지능형 건물을 구성하고 있는 기술 분야에 대한 객관적 정보를 마련하고 이에 등급화된 인증 기준을 제공함으로써 지능형 건물에 대한 체계적인 기술 발전을 유도할 수 있다.
지능형 건물 등급 인증은 건물 지능화 수준에 대한 객관적 정보를 제공하며, 초기 투자주체, 건설주체, 소유주체, 관리주체 및 사용주체가 쉽게 지능형 건물에 대한 수준을 파악해 지능형 건물에 대한 기술적·경제적 가치를 제고해 주고 있다.
또한 지식정보화 사회에 대응해 지능형 건물에 대한 사회적 역할과 기능적 역할을 부여하고 있기도 하다.
우선 적용 대상은 업무시설, 연구소 및 기타 이와 유사한 용도에 사용되는 건물이며 적용 규모나 면적에는 제한이 없다. 예비인증 후 본인증 단계를 거쳐 시행된다. 관련 기관에서는 향후 사회적·시대적 필요성에 의거해 단계적으로 건물 용도에 따라 평가 기준을 마련해 점차 확대, 시행할 계획이다.

관리·첨단기술 추가 비용 부담 줄여
지능형 건물 인증 등급 제도가 도입되면, 소비자 측면에서는 지능형 건물에 대한 기술적이고 객관적인 정보를 쉽게 파악할 수 있고 쾌적하고 생산적인 실내 환경을 조성하는 데 도움이 될 수 있다. 또한 지능형 건물 거래시 등급 인증을 통해 부동산에 대한 실질적인 가치를 부여받을 수 있고 구매자에게는 유리한 정보를 제공해 줄 수 있는 장점이 있다. 건물의 유지관리에 요구되는 관리·에너지 비용의 절감과 첨단 기술 및 추가 비용 부담을 미리 줄일 수 있다.
사업체 측면에서는 건물 설계 단계에서 지능형 건물의 기술적 수준에 대한 객관적 정보를 제공하고 소비자들에게 지능형 건물에 대한 홍보 자료 및 건물 분양시 마케팅 전략으로 활용 가능하며, 지능형 건물에 대한 효율적 설계를 통해 건물 생애 비용 절감과 침체된 건설 시장 극복을 위한 방안으로 활용할 수 있다.
국가적 측면에서는 지능형 건물에 대한 관련 기술과 산업 발전 유도 및 기술 기반을 정비할 수 있으며 지식 정보화 사회를 구축하기 위한 국가 정책과 정보화 커뮤니티 조성에 기여할 수 있다.
지능형 건물에 적용되는 기술 검토, 지능화 기술 정보 사전 제공, 건물 발주과정에서의 작업기간 등을 고려할 때 인증 시기는 빠를수록 유리하다. 인증 시기는 건축물 완공 시점을 기준으로 시공단계 이전인 실시 설계, 완료 단계에 인증하는 예비 인증(사전 인증)과 완공 이후 사용검사 단계에서 인증하는 본 인증으로 구분된다.
자발적 참여 형태의 인증 시스템인 지능형 건물 인증제도의 장점을 최대한 살리기 위해서는 이 두 가지 접근방법의 장단점을 상호 보완하는 방식을 검토해야 한다.
즉 실시 설계, 완료 단계에서부터 건물 완공 전 시기까지 예비 인증 절차를 거쳐 해당 등급을 획득할 경우 해당하는 예비 인증서를 발부해 소비자에게 알리고, 사용 검사 단계에서부터 입주 후 단계까지는 예비 인증된 내용을 당초 설계 도면과 같이 이루어졌는지 또는 설계변경 사항이 있는 지를 현장 조사를 통해 확인한 후, 최종 인증 절차를 행하는 방법이 가장 효과적이다.

자동 제어 시스템 

이제는 시스템 기술 발전에 ‘초점’
지능형 건물에 설치되는 자동 제어 시스템 또한 거의 모든 시설물 현장에서 없어서는 안 될 필수불가결한 장비로 자리를 잡았다. 이제는 시스템 채택 여부보다는 시스템 기술 및 장비 발전에 초점이 맞춰지고 있다.
한 예로 모든 사람들이 즐기는 인터넷은 삶의 필수품으로 인식되고 있으며 이제는 이를 이용한 전력 감시 시스템의 기능이 한차원 높은 전력 운영의 안으로 받아들여지고 있다.
‘자동제어’는 연산장치와 단말장치 그리고 전송장치의 조합으로 피드백 및 시퀀스 제어원리에 입각해 경제성, 효율성, 기능성, 신뢰성, 안전성 등의 서비스를 제공하고 있다. 이는 각 설비분야에 따라 각각의 특성과 기능으로 해당 설비 분야를 제어할 수 있으며, 전력, 설비, 조명 등 각 시설을 하나의 통합 자동제어 시스템으로 운영해 유기적 연동제어를 수행함으로써 제어의 효율성을 극대화하고 있는 것이다. 다음은 자동 제어 시스템 중 중요한 비중을 차지하고 있는 설비, 전력, 조명 등에 관한 것이다.
■설비 자동제어 시스템 : 이는 건물 내의 재실자에게 보다 나은 쾌적한 환경을 제공하고 공조 냉난방 열원 위생설비 등 각종 장비류의 가장 안전하고 경제적인 운전 조건을 유지해 비상 시에 즉각 대처할 수 있도록 함으로써, 건물관리 유지·보수를 가장 합리적으로 수행할 수 있도록 하기 위한 제반 요소를 관리하는 시스템을 구성하고 있다.
검출기(Sensor), 조절기, 조작기, 밸브, 직접 디지털 제어기(DDC) 등으로 구성돼 있으며, 도입시 에너지 절약 운영 프로그램 기능인 최적 기동·정지 제어, 외기량 제어, 엔탈피 제어 등을 통한 운영과 설비의 최적, 고효율 운전을 통해 에너지 절감을 도모하고 전 비용을 절감하는 효과가 있다.
또한 공조 설비용 기기들의 동작 상태, 이상 상태 및 공조 상황 등을 중앙 관제 시스템(CCMS)에서 그래픽 화면으로 감시 제어하고, 이상 발생시 경보 등을 통해 빌딩 관리자들이 상황을 신속히 파악해 조치 가능하며 정보 수집 및 저장으로 효율적인 운영 자료 작성도 가능하다.
이 외에도 건물 내 재실자에게 근무 환경에 맞는 최적의 환경을 제공해 능률을 향상시키고 사무용 기기와 통신용 기기와의 연동을 통해 새로운 부가 서비스도 제공할 수 있다.
■전력 감시 시스템 : 이 시스템은 빌딩의 가장 큰 에너지원인 전력을 효율적·효과적으로 관리·이용하기 위해 한전에서 인입되는 변전실의 전력 계통을 일괄 감시, 제어해 역률 및 디맨드 제어 등을 통해 전력 요금 절감을 꾀하며, 한전 전원의 정전 등 비상사태에 자체 내 전원을 활용해 빌딩 내의 주요 설비 및 장비류의 안정적인 유지를 제공하고 있다.
이를 위해 전력제어용 오퍼레이션 워크스테이션(Operation Workstation)과 전력 설비 기기류를 직접 제어하는 DDC를 계층화 및 고속화했다. 각 계층은 독자적인 기능을 갖춰 시스템 운영의 신뢰성을 높일 수 있도록 구성하고 중앙관제실에 전력용 중앙 감시 장치를 설치해 최소 인원으로 전력 설비의 관리를 위해 운영자에게 편리성을 제공하고 있다.
전력 설비의 효율적 종합 관리 및 자동 제어 시스템 도입으로 디맨드 제어 등 여러 제어 기능과 전체 전력 운영 현황 분석을 통해 최적의 전력 사용을 유도해 에너지 절감을 도모할 수 있으며, 시설물 관리에 대한 운영 요원의 점검 또는 조작이 쉬워져 관리비 절감 효과를 기대해 볼 수 있다.
또한 최적의 전력 운용 기반을 조성하고 손쉬운 소프트웨어 기능으로 다양한 전력 사용량 분석 기능을 부여함으로써 관리자에게 향상된 근무 환경을 제공하고, C 언어와 M/S 윈도우를 사용해 타 시스템과의 연동과 통합에 강력한 기능을 행할 수 있다. 이와함께 데이터를 공유함으로써 네트워크상의 한 노드(Node)에 동시에 접속이 가능하다.
■조명 제어 시스템 : 빌딩 내 인간이 활동하는 지역의 시각 환경을 적절하게 유지하는 수단으로 조명 설비는 각광을 받고 있지만 이를 잘못 관리할 경우 전력 손실 비중은 전체 부하의 약 40%에 육박하고 있다.
절전의 효과와 편리한 제어 등을 적절히 구현함으로써 조명 제어 시스템의 운영은 이제 우리 사회에 필요한 장비로 자리를 잡아가고 있고, 신 기술의 발전과 함께 응용 기술은 이제 조명 제어의 활용도를 높이고 있는 실정이다.
특히 계절 변화에 따라 변하는 일몰·일출 시간대에 맞춰 자동적으로 변경하고 공용 지역의 전등도 적절히 점·소등할 수 있는 적용 기술은 최근 한층 발전한 조명 제어 기술의 한 단면을 보여준다. ▣
■글·정리 : 신영주 기자 / yjshin@liftasia.com