| 연구개발개요 |
* 최근 건물부문 냉난방에너지의 급격한 수요증가로 하동절기의 전력대란(전국 순환정전)에 대한 우려가 고조되고 있으나, 대규모 발전시설 확충이나 소비억제 이외의 대책이 없고, 에너지원간 수급불균형이 심화되고 있어 대책마련이 절실함* 정부는 2020년 배출전망치(BAU, 총 8억1300만TC) 대비 30%의 온실가스 감축을 위해 건물부문에 26.9%의 감축목표를 할당하면서, 건물에너지관리시스템과 LED 조명의 보급 확대를 집중 전개하는 계획을 수립한 바 있으나, 건물에너지 관리분야는 그 개념조차 확립하지 못하는 실정임* 국내에서는 지금까지 건물자동화시스템(Building Automation System, BAS) 및 지능형 건물시스템(Intelligent Building System, IBS) 등 정보통신 분야의 주도로 건물에너지관리시스템 개발 및 보급이 진행되어 왔으나, 아직 그에 대한 기본적인 개념조차도 파악되지 않은 상태로 기본 운영 및 통신체계와 각종 에너지 사용설비의 능동제어 알고리즘 등 핵심기술 개발이 시급함* 또한 건물 운영 및 관련 산업분야에서 시스템의 도입을 위한 관심과 의지는 크나, 실제 현장에서는 설치기준 등 관련 표준문서 조차 없어 설치와 운영에 많은 애로를 겪고 있는 실정임* 아울러 건물의 계획, 설계단계에서 시스템의 설치를 염두에 두지 않고, 준공단계 또는 그 이후에 설치되는 관행으로 고비용, 저효율의 한계를 벗어나고 있지 못해, 이에 관한 대책과 제도의 마련이 절실함* 한편, 건물에너지관리시스템 구축에 필수적인 플랫폼이 개별 공급자 중심으로 제공되고 있어 폐쇄적인 형태로 운영됨으로써 사용자의 편의가 외면되어 왔을 뿐만 아니라, 공급자의 적극적인 협조나 정보통신 분야의 전문지식이 없이는 사용자는 물론 에너지관리 전문가조차도 플랫폼에 접근하는 것이 불가능해 관련 기술 및 산업발전에 장애요인으로 작용되어 온 것이 사실임* 따라서 이와 같은 장애요인을 근본적으로 해결함으로써 사용자는 물론 사용자에게 건물과 에너지 관리에 요구되는 유용한 관리도구를 제공하기 위해서는 사용자의 요구에 따라 누구나 접근이 가능한 개방형 플랫폼 제공이 필수적이며, 여기에 탑재되어 실질적이고 효과적으로 에너지관리에 사용될 수 있는 응용 소프트웨어의 개발이 필수적임
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| 최종목표 |
* 사용자 중심의 BEMS용 개방형 플랫폼 개발 및 평가체계 구축* 20% 이상의 에너지 절감을 지원하는 개방형 플랫폼 기반의 건물 및 에너지 관리용 핵심 운영 소프트웨어 개발* BEMS KS 기본규격의 적극적 활용 및 개발된 연계규격 완성도 제고* 기술개발 결과의 현장 적용, 실증 및 효과분석* BEMS 보급을 위한 정책 지원 및 제도개선(안) 마련* 건물의 계획, 설계단계부터 체계적 도입을 통한 저비용, 고효율 시스템 구축* BEMS 핵심기술 개발을 통한 지식정보서비스 분야 국가 신성장산업화* 국제유가 변동 등 에너지 위기와 온실가스 감축 등 환경 관련 국제규범에 능동적 대응체계 구축
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| 연구내용 및 범위 |
* [기반 구축] BEMS KS 적용을 위한 표준 모델 개발 (1세부 과제) - (기능) BEMS 도입 전략 및 표준 모델 개발 : 건축물 유형별, 규모별, 건축물 관리방식별(중앙집중관리식, 개별관리식 등), 건물 용도별(상업, 업무 등), 에너지 소비 분야별 BEMS 적용 모델 개발 - (데이터처리 절차) BEMS 적용을 위한 엔지니어링 가이드 개발 - (도입효과) 도입효과 분석 방법 및 실시간 성능 지표* [기반 구축] BEMS KS 기반 설계·시공·운영·관리기술 개발 (1세부 과제) - (설계) 건축물 형태별 BEMS 기능 도출 및 에너지 관련 계측 포인트, 자동제어 연계 등 설비 설계 기법 개발 - (설계) BEMS의 효과적 도입을 위한 분야별 업무 프로세스 개발 - (시공) BEMS 연계 시스템(BAS 시스템의 실내환경 데이터, 출입통제시스템의 재실자 정보, 신재생 발전원의 생산량 정보 등) 및 데이터 정의 - (시공) BEMS 서버와 연계 시스템 및 필드 계측 디바이스 데이터 정합성 검토 등 시공 기술 개발 - (관리) BEMS 최적성능 유지 및 운영을 위한 운영관리 기술개발 - (운영) 건물 운영 기법 개발 및 운영 가이드라인 개발* [기반 구축] BEMS 보급 활성화 연구 (1세부 과제) - BEMS KS 연계규격 실증 및 추진 지원 - 건물에너지 관리 지원 정책·법·제도 제?개정(안) 도출 - 건물에너지 관리 전략 로드맵 및 실행계획 수립 - BEMS 보급·활성화를 위한 홍보방안 수립 - BEMS 기술 및 제도 지원 포털 제작, 운영* [핵심기술 개발] 개방형 플랫폼 및 응용 프로그램 개발 (1세부 과제) - 개방형 플랫폼 패키지 라이브러리 개발 - BIM 연계 운영기술(HMI, 평가결과 가시화 등) 개발 - 개방형 플랫폼 인증체계 도출 - 기본 및 가시화 기능 개발 - BEMS용 실시간 상태감시, 성능?고장진단 알고리즘 개발 - 건물에너지 관리용 주요 응용 프로그램 개발 - BEMS용 실시간 상태감시, 성능 및 고장진단 알고리즘 개발 - 화재안전 분야 등 타 시스템과의 시스템 통합방안 검토* [핵심기술 개발] BEMS 적용을 위한 핵심 운영 소프트웨어 개발 (2세부 과제) - BEMS 핵심기술 프로그래밍 및 개방형 플랫폼 연계 소프트웨어 모듈 개발 - 다분류 BEMS 핵심기술 복합제어 알고리즘 개발 - BEMS 도입효과 예측 및 평가도구(S/W, KS 연계규격 기반 3개 모델) 개발 - 중앙집중식 공조시스템 에너지 최적화 알고리즘 및 응용 소프트웨어 개발 - 중앙집중식 공조시스템의 고정밀 동적 모델링 기반 에너지 소비 예측 기법 개발 - 개별 분산 공조시스템 최적 제어 알고리즘 및 응용 소프트웨어 개발 - 개별 분산공조시스템 원거리 관리 프로그램 개발 - 에너지 수요관리 및 평준화를 위한 수요반응시스템(DR) 시스템 개발 - 건물 에너지 수요관리(시장참여형)알고리즘 및 최적 전력피크관리 프로그램 개발 - 신재생에너지 설비 성능?고장진단 및 운영관리 소프트웨어 개발 - 태양전지(PV) 시스템 온라인 성능 및 고장진단 알고리즘 개발 - 개방형 플랫폼 기반 BIM 데이터 작성 가이드라인 개발 - BIM 기반 HMI 및 정보지원시스템 소프트웨어 개발 - BEMS 기반 건물에너지 성능 분석 및 진단 모듈 개발* [현장적용 및 실증] 건축물 에너지 절감 실증 (3세부 과제) : 2단계 분리 공모, 수행 - 사용자 기반의 건물에너지관리시스템 실증 - BEMS 개발결과 설계 및 시공 : 3차년도 이후 제로에너지빌딩 시범사업 연계 수행 - 사무용, 교육용, 주거용, 관공서 건물 등 - 실증결과 평가 및 분석
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