AI가 건물 관리, '에너지 40%' 절감...세계 첫 iBEEMS 상용화 속도

국내 연구진이 인공지능(AI) 기반의 무인 건물관리시스템 개발을 목전에 뒀다. 사람의 개입 없이 건물을 관리하는 플랫폼을 개발하는 최초 사례로 상용화가 이뤄질 경우, 에너지 수요 관리는 물론이고 산업 측면에서도 긍정적 파급 효과가 기대된다.

'자율 운전 기반 지능형 건물 에너지·환경 통합관리시스템(iBEEMS)'사업단은 1단계 개발사업에서 자율 운전 알고리즘 개발, 에너지·환경 개선 효과 입증 등 성과를 입증했다고 21일 밝혔다.

사업은 한국에너지기술평가원의 에너지기술개발사업의 일환으로 2021년부터 6년간 자율 운전이 가능한 iBEEMS를 개발하는 게 목표다. 사업비는 총 280억원으로 단국대가 주관한다. 한국EMS협회 등 25개 기관·기업이 참여했다.

이달 종료하는 1단계 사업에서 △iBEEMS 플랫폼 구축 △자율 운전 기반 aiBAC 알고리즘 개발 △실내 상황인지 시스템 개발 등 성과를 얻었다.

연구진은 iBEEMS 플랫폼 구현 과정에서 기존 빌딩자동제어시스템(BAS), 건물에너지관리시스템(BEMS) 기능 통합을 위한 통신 모듈을 개발했다. 이와 함께 실내 온도, 연료소비량 예측 모델과 난방·환기·공기조절(HVAC) 시스템의 오류진단분석(FDD) 기술 등을 개발, 플랫폼에 적용했다. 한국시험인증원의 시험 결과에 따르면 스마트 자가 고장 진단 정확도는 89.8%에 이른다.

각 기술, 솔루션을 접목한 iBEEMS 플랫폼의 에너지 절감·실내 환경 개선 효과도 뚜렷했다. 지난해부터 단국대 기숙사에서 실시한 실증을 통해 에너지 사용량 42.5% 감소, 온·습도 쾌적도 34.3% , 실내 공기질 51.3% 개선 효과를 확인했다.

AI 자율운전 학습모델을 통해 재실자의 행태를 예측, 최적의 냉방과 환기 환경을 파악해 관련 설비를 운전한 결과다. 실내·외 온습도와 공기질을 예측해 최소한의 에너지로 최적의 실내 환경도 달성했다.

iBEEMS 산업화를 위한 표준화 제정 밑 작업도 진행 중이다. iBEEMS 기반의 에너지·환경 통합관리 단체표준을 수립하는 등 표준 선점 작업에도 속도를 내고 있다.

내년부터 시작하는 2단계 사업은 롯데백화점 부산점, 용산 아이파크몰과 같은 대형 상업건물 실증을 중심으로 진행된다. 에너지, 공기 질, 밀집도 등을 파악하고 진단하는 솔루션을 고도화하는 게 목표다.

문현준 단국대 에너지빅데이터 센터장은 “무인으로 건물의 최적 에너지·환경을 구현하는 플랫폼 개발에 나선 첫 사례”라면서 “2단계 사업에선 각 요소 솔루션, 모델이 훨씬 복잡한 환경에서 최적의 운전 방안을 찾을 수 있게 고도화할 계획”이라고 말했다.

문 센터장은 “iBEEMS는 건물 에너지 절감뿐만 아니라 재실자 밀집도 등까지 파악해 감염 위험도를 낮추고 최적의 온습도를 구현하는 토탈 건물 관리 플랫폼으로 향후 적용 범위가 크게 확장될 것”이라고 덧붙였다.

최호 기자 snoop@etnews.com