3.1 BEMS 실태조사 총평

한국에너지공단, 유관기관 및 업계의 BEMS산업 활성화를 위한 꾸준한 노력에도 불구하고 운영실태 점검 전반의 결과는 기대치에 미달하는 수준이었다. 이러한 기대에 부합하지 못하는 결과는 크게 (1) BEMS 기능/ 안정성 결여 및 A/S 미흡 (2) 운영 전문 인력 및 운영지침 부재 (3) 기존 시스템과 제어연동 난항 및 제어기능 부재에 기인한다고 판단된다. 여하의 상황을 고려하여 실태조사 분석을 실시한 결과, 현재의 상황이 BEMS 산업 활성에 있어 긍정적이지 못하다는 결론이 본 연구에서 도출되었다. 이러한 상황에서 BEMS 산업 활성을 위한 조치가 필요함은 더 말할 나위가 없겠다. 아래는 실태조사 결과를 분석한 내용이다.

3.2 BEMS 운영상태 및 운영되지 않는 사유

무엇보다 중요한 것은 현재 운영되고 있는지에 대한 것이며, 만약 운영되고 있지 않다면 그 이유가 무엇인지에 대한 파악이었다. Fig. 1에 보이는 바와 같이 안타깝게도 약 50%에 달하는 시스템이 현재 운영되고 있지 않다는 것이고 그 사유의 대부분이 고장 및 오작동에 있다는 것이다. 이는 BEMS가 건물의 운영에 있어 중요한 역할을 못하고 있다는 것을 극명하게 보여준다고 사료된다.

3.3 BEMS 설치 기업 규모 및 A/S 현황

많은 현장들이 A/S로 인하여 운영에 어려움을 겪고 있었다. 특히, 중소기업이 사업을 추진한 현장의 경우 A/S 불량의 경우가 심하였는데 Fig. 2는 BEMS를 설치한 기업의 규모와 A/S 실행현황이 거의 일치함을 보여주고 있다.

3.4 BEMS 운영자 분류 및 시스템 이해수준

Fig. 3에서 보이듯이 대부분 겸임의 형태로 이루어지고, 운영자들이 BEMS 설치 업체로부터 제대로 된 교육 이나 지침서를 받은 적이 없는 경우가 많았다. 이러한 상황에서 BEMS의 효율적인 활용을 기대하기 어렵다. 특히, 초중고 교육기관의 경우 시설주무관이 다양한 시스템(예를 들면 공조기 운영시스템, 수요전력관리시스템, 주차관리 및 환기 등)을 관장하고 있는 상황에서 BEMS에 시간을 할애하기란 거의 불가능해 보였다.

3.5 BEMS의 에너지절감 및 유용성에 대한 인식

Fig. 4에 나타난 바와 같이, 특히, 운영자들의 BEMS 설치의 필요성에 대한 인식은 26%로써 매우 낮은 상황 이다. 이는 의무적으로 설치하라고 하여 설치는 하였으나 BEMS 활용에 대한 인식이 교육 및 지침서 등의 부재에 기인하여 낮게 나타난 것으로 사료된다. 이는 에너지절감에서도 비슷한 결과를 나타내었다. BEMS를 개발하고 설치된 현장에서는 에너지절감이 이루어지고 있다고 주장하나 대부분 미미한 사례들만 제시될 뿐이었다. 이는 BEMS산업의 활성에 매우 부정적인 영향을 제공한다고 봐도 무방하겠다.

4.1 개선사항 개요

19개 건물에 설치되어 운영되고 있는 BEMS 운영현황 실태조사에서 이루어진 설문조사 결과를 바탕으로 도출된 연구 개선방안은 제도적 측면으로는 에너지절감으로의 방향성 강화, 표준화된 사업진행, 업체 허가제를 통한 업체 수준 확보, 전문운영인력 제도화 또는 Cloud화, 운영결과 확인제도 등이 필요하다. 기술적 측면 으로는 제어시스템과 연동 기능 확보, Active한 에너지절감 제어기능 강화, 전문운영인력 양성이 필요한 것 으로 판단된다.

4.2 제도적 개선 제안

4.2.1 에너지절감으로의 방향성 강화 : 설치확인서 개선

한국에너지공단이 2017년에 발간한 “건물에너지관리시스템(BEMS) 설치가이드라인”에서 제공하는 설치확인서 발급 시 검사하는 항목은 KS F 1800-1(건물에너지관리시스템-제1부 : 기능과 데이터 처리 절차)에 제시되어 있는 총 9가지의 항목에 대한 배점인데, 실질적인 목표인 에너지절감에 대한 항목이 생략되어 있다. 이는 설치된 BEMS의 기능 중 에너지절감 및 효율적 운영에 대한 배점이 거의 없거나 빈약하며, 단지 에너지사용량에 대한 모니터링만을 제공한다는 것으로부터 발생된 현상이라고 보여 진다. 이는 Table 1에 보이는 설치확인서 발급 시 검사하는 항목에서도 드러나 있다고 볼 수 있다.

수집은 2항목(20점), 분석은 6항목(70점), 행동 또는 제어 1항목(10점)으로 구분하고 있다. 효율적인 제어를 통하여 에너지절감을 상당부분 달성하는 것에 상대적으로 많은 배점이 배당되어야 한다고 판단되나, 분석에 70점 정도 배당되는데 실질적으로 에너지절감을 하는 부분에 10점이라는 것은 부족해 보인다. 물론 제어시스템 연동만이 중요한 것은 아니지만, 기존에 있는 에너지효율적인 제어시스템을 얼마나 적용할 것인지, 그로 인해 어느 정도의 에너지를 절감할 것인지가 배점에 충분히 반영되어야 한다고 사료된다.

4.2.2 표준화된 사업진행

사업의 신뢰성 확보 및 원활한 진행을 위하여 사업요소의 표준화 및 추진의 신속성을 위한 플러그앤플레이 (Plug & Play, P&P) 기능의 적용이 필요하다고 사료된다. 이는 국내 ESCO사업의 활성화에도 적용된 방안으로써 성공적인 결실을 거두었다고 판단되고 있다. 예를 들어, 에너지사용자와 BEMS 사업자 간의 기본적인 약속인 계약 과정에 있어서 무엇을 목적으로 하고 어떠한 방식으로 사업을 진행할 것인지에 대한 P&P 방식의 가이드 라인 제공이 중요하겠다. BEMS 설치사업의 계약에 있어 주요한 요소로서 계약특기사항으로 (1) 목표 에너지 절감량, (2) 적용 ECM, (3) 시방서, (4) Cx 방안, (5) M&V 방안, (6) 운영지침서를 특정하여 관리할 필요가 있겠다.

이에 따라 계약 과정에서 에너지사용자 및 BEMS 업체는 어떠한 ECM의 적용으로 에너지가 절감되는지 공통적 으로 이해하고 사업을 진행하며, 이후 설치된 ECM의 정확한 작동을 Cx를 통하여 객관적으로 검증하고, BEMS 업체는 운영지침서 제공하고 에너지사용자는 이를 통하여 지속적인 Cx를 수행하고, 결과적으로 절감된 에너지를 공학적이고 객관적인 M&V를 통하여 확인하는 것이다. 그리고 현재 지극히 부족한 운영 전문인력을 양성하기 전, 우선 지침서로 활용하면서 BEMS를 운영할 수 있는 BEMS 운영지침서를 에너지사용자에게 제출하여야 하는 것은 매우 유의미한 일이라고 사료된다.

4.2.3 업체 등록제를 통한 업체 수준 확보

많은 현장이 BEMS 업체로서의 기술수준이 충분치 않은 상황에서 입찰을 통하여 낙찰된 후, 단순히 프로그램 구입 등을 통하여 설치하는 경우가 있다. 이러한 경우, 프로그램 판매자가 초기에는 BEMS를 구축하여주나 그 후에는 일체의 관리 및 지원이 되지 않는 경우가 많다. 이러한 상황이 BEMS 동작불능 및 A/S 부재에 대한 근본적 원인이 되는 경우이다. 따라서 BEMS 업체가 일정한 자격수준이 되어야만 사업을 수행할 수 있는 등록제가 요구된다고 하겠다.

4.2.4 전문운영인력 제도화 또는 Cloud화

본 BEMS 운영 현장실태조사에서 가장 많은 문제점으로 대두되는 것은 전문 운영인력의 부재 및 운영결여 이다. BEMS를 이용한 On-Going 모니터링을 통하여 에너지절감방안을 도출하려면 담당자는 건축물/에너지 시스템/자동제어 등에 대한 수준 높은 이해가 필요한 것은 주지의 사실이다. 이러한 상황은 점진적인 BEMS 전문 인력 양성 및 중요성 강조 등을 통하여 해결될 수 있으나, 우선은 제대로 구성된 운영지침을 제공하는 것이 효과적인 방안이라고 사료된다. 그러기 위하여 정부가 P&P 형식으로 개발하여 배포하는 방안이 대안일 수 있다. 이러한 운영지침 모듈은 초보 운영자도 최소한 무엇을 모니터링하고 어떠한 이상 징후나 현상 발견 시 어떠한 조치를 취해야 할지를 판단할 수 있게 한다.

또한, 대다수의 현장에서 전문 운영인력 부재에 대한 대안으로써 전문가들에 의해 운영이 가능한 클라우드형 관제센터의 확대가 필요해 보인다. 이는 특히 전문성이 부족한 교육시설의 경우, 다양한 신재생에너지 시스템 및 운영관리 시스템으로 인하여, 개별 시스템들에 대한 이해도 부족한 상황에서 이를 통합하는 방안으로 합리적인 것으로 보인다.

4.2.5 운영결과 확인제도

국내 및 해외 BEMS 사업 관련 제도를 살펴보면 크게 의무화 제도 및 보조금 제도로 구분될 수 있다. 국내의 경우, BEMS 설치가 의무화 제도인 반면 일본 및 미국의 경우 적절한 보조금 지원 형식이다. 보조금 제도의 중요한 점은 지원에 앞서 평가를 실시하여 이의 구체적 에너지절감 달성 가능성을 검증하여 지원하고, 관리에 있어서도 에너지절감을 기준으로 삼는다는 것이다. 반면, 우리나라와 같이 의무화 제도인 경우, BEMS 설치 전의 평가 및 관리가 제대로 이루어지고 있지 않는 것이 현실이다. 또한 에너지절감에 대한 책임도 존재하지 않는다고 할 수 있다. 따라서 지금이라도 BEMS 설치에 대한 운영결과를 확인하는 것은 매우 중요하다고 하겠다.

4.3 기술적 개선 제안

4.3.1 Active한 에너지절감 제어기능 강화

EEM(Energy Efficiency Measure, 에너지절감제어방안)은 건물자동제어시스템을 통한 에너지절감을 뜻한다. 가장 중요한 문제는 영업 및 건물관리 인력의 EEM에 대한 인식이 극히 부족했고, 외국 BAS사가 EEM 모듈을 개별적으로 고가에 판매함에 따라 가격경쟁력 때문에 적용치 않았다는 것이다. BEMS에 EEM을 적용할 때 예상되는 문제는 (1) 국내 BAS에 당연히 존재하여야 할 EEM이 존재치 않는 경우도 있고 (2) BEMS가 자체적 으로 EEM을 개발하는데 기술 및 재정에 어려움이 있을 수도 있고 (3) BAS와 BEMS가 이기종일 경우 통신상에 문제가 존재할 수 있겠다.

이러한 문제들은 정부가 P&P를 할 수 있는 EEM들을 관련된 기술 자료와 함께 개발하여 배포하면 되겠다. 물론 한국형 에너지시스템과 운영 현황에 부합하는 것들로 개발되어야 하겠다. 이러한 경우, (1) 기술력과 재정이 여유롭지 못한 중소 BAS업체들이 자체 시스템에 손쉽게 적용할 수 있으며 (2) BEMS에 내장될 수도 있겠다. (3) 단, BAS와 BEMS가 이 기종일 경우 발생될 수 있는 통신에 관련된 문제는 정부에서 적극적으로 해결해야 할 사안이라고 판단된다.