스마트 기술과 친환경 건물의 조화
사물 인터넷(IoT)과 같은 스마트 기술의 도입은 건물을 더욱 친환경적으로 만드는 데 크게 기여하고 있습니다.
IoT 기반 건물은 에너지 소비를 줄여 환경을 중시하는 사람들에게 최적의 선택지를 제공합니다. 이러한 건물은 지속가능한 미래를 위한 중요한 발걸음입니다.
딜로이트의 연구에 따르면 아시아 태평양 지역은 스마트 빌딩 프로젝트에 상당한 투자를 할 계획이며, 세계 그린 빌딩 동향에 따르면 2021년 말까지 전체 프로젝트의 약 60%가 친환경적인 방식으로 진행될 것으로 예상됩니다.
도시로 이주하는 인구가 늘어나면서 더욱 많은 녹색 및 지속 가능한 공간에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이러한 추세는 앞으로도 지속될 것입니다.
그렇다면 왜 스마트 빌딩에 관심을 가져야 할까요?
IoT 기반 기술과 자동화의 발전은 건물 인프라에 혁신적인 변화를 가져왔습니다. IoT는 저렴한 비용으로 건물을 연결할 수 있게 해주어 현대 기술의 중요한 부분으로 자리매김했습니다.
일부 기업은 IoT 기술을 도입했음에도 불구하고 기대하는 효과를 얻지 못해 비용 낭비라고 생각할 수 있습니다.
이제 IoT 기술이 건물에 어떻게 활용될 수 있는지 자세히 알아보겠습니다.
사물 인터넷(IoT)이란 무엇인가?
사물 인터넷(IoT)은 데이터를 주고받는 센서, 감지기, 장치 및 기타 도구들의 네트워크입니다.
간단히 말해, IoT는 컴퓨터, 기계, 디지털 장치 등이 서로 연결되어 데이터를 사람의 개입 없이 공유할 수 있는 시스템입니다.
IoT는 다양한 산업 분야에서 혁신적인 발전을 가능하게 합니다. 특히 건물 관리 분야에서는 비용 절감, 유연성 증대, 유지 보수 용이성 등 많은 이점을 제공하며, 스마트 빌딩 자동화 및 전력 효율 향상에 긍정적인 영향을 미치고 있습니다.
IoT는 건물 자동화 시스템에 전력 효율 증대, 운영 효율 개선, 예측 가능한 자원 관리 등 다양한 이점을 제공합니다.
또한, 비즈니스 계획 수립 및 생산 데이터 구축 등 다양한 분야에서 혁신적인 발전을 이끌고 있습니다.
기존 건물 관리 시스템(BMS)의 한계점
기존의 건물 관리 시스템(BMS)이 아무리 중요하더라도, 급변하는 기술 환경 속에서 그 가치는 점차 감소하고 있습니다.
유선으로 연결된 건물 자동화 네트워크는 현대 디지털 시대에 필요한 정확하고 시기적절한 데이터를 제공하는 데 한계가 있습니다.
몇몇 온도 조절 장치, 제어 장치, 공조(HVAC) 장비 외에는 대부분의 기존 BMS는 세분화된 피드백 센서 및 새로운 기능에 대한 요구 사항을 충족하기 어렵습니다.
이로 인해 건물 내 다양한 구역의 미세한 환경 변화를 고려하지 못하고, 난방 및 공조 시스템을 비효율적으로 운영하는 경우가 많습니다.
대규모 시설에서는 이러한 비효율성이 에너지 낭비로 이어집니다. 또한 기존 BMS는 건물 전체의 전력 소비 데이터를 제대로 보여주지 못하는 경우가 많습니다.
건물 내에서 에너지 사용의 불균형을 파악하더라도, 그 원인을 찾기 어렵다는 문제가 있습니다.
HVAC 제어 및 조명 자동화 외에도 보안 및 화재 안전 시스템은 건물 기능 향상을 위해 점점 더 보편화되고 있습니다.
하지만, 이러한 시스템들이 여전히 서로 통신하지 않거나 중앙 BMS와 원활하게 연동되지 않는 경우가 많습니다. 개방형 프로토콜을 사용하더라도 배선 인프라를 변경하거나 확장하는 데 많은 비용과 시간이 소요되어 BMS 통합 프로젝트가 어려운 상황입니다.
배선 인프라의 변경 및 개발은 개방형 프로토콜을 사용하더라도 여전히 상당한 비용과 시간을 필요로 합니다.
스마트 빌딩이 미래다!
최근 시장 조사에 따르면 현재 약 70억 개의 IoT 장치가 사용되고 있으며, IoT 기술의 인기가 급증하고 있습니다.
기업들은 IoT와 인공지능(AI) 기술이 비용 절감과 운영 효율성 향상에 도움이 된다는 것을 인지하고, 건물에 이러한 기술을 적용하고자 합니다.
Memoori Research에 따르면 2017년 말까지 건물의 IoT 시장 규모는 348억 달러에 달했으며, 2022년 말에는 842억 달러 규모로 성장할 것으로 전망됩니다. 실제로 많은 기업들이 IoT 기술 도입을 통해 에너지 사용량을 30~50% 절감했습니다.
시설 관리자는 변화하는 환경에 빠르게 대응하고, 잠재적인 문제점을 미리 예측하여 건물을 더욱 효율적으로 관리할 수 있게 되었습니다. 이러한 연결된 건물들은 미래에 더욱 중요한 역할을 하게 될 것입니다.
IoT는 스마트 빌딩에 어떻게 기여하는가?
일반적인 건물은 내부 네트워크에 연결된 간단한 환경 설정 시스템을 가지고 있습니다. 이러한 시스템은 온도 조절 밸브와 같은 센서와 네트워크를 통해 작동 방식을 지시하는 장치에 의해 제어됩니다.
건물의 IT 인프라와 연결하여 정보를 공유하거나 사이버 공격으로부터 보호하기도 합니다. 이러한 통합은 대부분 시스템 제어 장치와 네트워크의 상단 또는 전면에 위치합니다.
그러나 이러한 방식으로 IT 수준의 보안이 충분히 제공되지 않아 건물 자동화 네트워크가 위험에 노출될 수 있습니다. 따라서 많은 장치가 IT 네트워크에 연결되지 않거나 외부 노출로부터 보호됩니다.
바로 이러한 시점에서 IoT 장치가 중요한 역할을 하게 됩니다.
사물 인터넷 장치
사물이 IoT 프로토콜을 사용하여 작동할 때, 해당 사물을 ‘IoT 지원’ 장치라고 합니다. MQ 및 REST API와 같은 프로토콜은 장치 간 연결에 필수적입니다.
이러한 프로토콜을 통해 IoT 시스템과 데이터를 수집하는 장치가 같은 언어를 사용하여 통신할 수 있게 됩니다.
대부분의 경우, 장치는 클라우드에 있는 정보 허브와 상호작용합니다. 이러한 애플리케이션을 IoT 허브에 연결하면 데이터 공유 속도가 향상됩니다.
또한, 다양한 비즈니스 프로세스와 데이터를 쉽게 공유할 수 있게 됩니다.
예를 들어, IoT 기반 점유 센서는 건물 내 사무실 사용 현황을 실시간으로 확인할 수 있습니다.
건물 자동화 시스템에 대한 IoT의 영향
IoT 기술은 비즈니스 자동화 분야에 여러 가지 긍정적인 영향을 미치고 있습니다. 이제 그 영향력을 자세히 살펴보겠습니다.
건물에 대한 완벽한 이해
건물 자동화 시스템(BAS)이 최신 트렌드를 따라가고 센서 데이터를 최대한 활용하는 것은 쉽지 않습니다. 하지만 IoT의 주요 특징인 클라우드 컴퓨팅은 BAS에 지능 레이어를 추가하여 성능을 향상시킵니다.
IoT 시스템은 기존 BAS, IoT 센서, 연결되지 않은 장치 등 다양한 출처에서 데이터를 수집하여 클라우드에 통합할 수 있습니다.
자동화되고 필수적인 의사 결정을 내릴 수 있도록 지원하는 실시간 대시보드는 건물 설계, 업데이트, 정보 등을 효과적으로 보여줍니다. 또한 IoT는 ERP, 자산 제어, 예측 분석 도구와도 통합될 수 있습니다.
에너지 효율성
에너지 효율성이 낮은 건물은 불필요한 에너지 소비로 인해 운영 비용이 높아질 수 있습니다. 반대로 친환경 건물은 에너지 낭비를 최소화하고 효율적인 에너지 사용을 추구합니다.
IoT 기술은 스마트 기능을 통해 사용하지 않는 공간의 불필요한 시스템을 자동으로 종료하여 에너지 낭비를 줄이는 데 큰 역할을 합니다.
어떻게 가능할까요?
건물 내 특정 구역에 설치된 실시간 IoT 센서는 정확한 위치 정보를 제공합니다. 시설 관리자는 이러한 정보를 활용하여 에너지를 효율적으로 사용하는 방법을 개발할 수 있습니다.
임차인의 편의 및 유지
건물에 IoT 기술을 도입하면 전략적 이점을 얻을 수 있으며, 임대료와 모기지 이자율을 높이고 거주자와 사용자로부터 더 좋은 평가를 받을 수 있습니다.
IoT 기술을 통해 건물은 거주자의 이동 패턴에 따라 에너지를 효율적으로 사용할 수 있습니다.
난방 및 조명 시스템은 거주자의 요구에 따라 자동 조절될 수 있습니다. 미래에는 IoT가 기존 BAS 시스템을 대체하여 거주자의 만족도를 높이고 장기적인 거주를 유도할 것입니다.
강력한 모니터링 및 지원
건물 관리자는 고객 서비스 문제를 해결하고, 건물의 주요 구조 및 기타 시설이 최적의 상태를 유지하도록 관리해야 합니다.
IoT 기술은 건물 시스템이 제대로 작동하는 데 필요한 정보를 제공합니다.
IoT는 다양한 소스에서 수집된 센서 데이터를 통합하여 보여주므로, 한 곳에서 모든 시설의 상태를 추적하고 관리할 수 있습니다.
강력한 연결
최근에는 건물이 사물 인터넷(IoT)에 연결되는 추세가 늘어나고 있습니다. 시스템 수준의 분석과 예측을 함께 사용하는 것이 점차 보편화되고 있습니다.
전력 서비스 회사 및 기타 비즈니스에서 오류 감지 및 진단 도구를 제공하는 데 IoT를 사용하고 있습니다. 인공 지능 알고리즘이 건물 데이터에 접근하면 더 복잡한 구조를 가진 중요한 기관 건물에서도 효과적으로 문제를 해결할 수 있습니다.
시설 관리자들은 건물 데이터를 분석하는 알고리즘을 사용하여 건물 문제를 파악하기 어려울 수 있습니다. 예를 들어, IoT는 시설 운영 및 지원 담당자에게 최소한 일주일에 한 번 유용한 시각화 데이터를 제공할 수 있습니다.
이러한 데이터는 방대한 양의 정보를 분석하고 기계 학습 기술을 사용하여 패턴을 식별하며, 문제를 예측하고 효과적인 계획을 수립하는 데 활용됩니다.
효율적인 폐기물 관리
만약 스마트 폐기물 용기에 각 용기에 담긴 폐기물 양을 알려주는 센서가 있다면 건물의 폐기물 관리가 훨씬 쉬워질 것입니다. IoT 기술을 사용하여 쓰레기통은 정보를 사물 인터넷으로 전송하고, 그 정보를 바탕으로 쓰레기 처리 트럭이 쓰레기통으로 신속하게 이동할 수 있습니다.
결과적으로 기존의 폐기물 관리 시스템은 실시간 데이터 기반의 통합 시스템으로 변화하게 됩니다. 이는 전체적인 폐기물 처리 프로세스를 개선하는 데 큰 기여를 할 것입니다.
더 나은 보안
건물 시스템에 자동화를 도입하면 보안상의 위험이 발생할 수 있지만, IoT 기반 건물 자동화 시스템은 건물 보안을 강화하는 데 충분히 발전했습니다. 모든 센서와 장치가 연결되어 밤낮으로 건물을 모니터링하며, 이상이 발견되면 즉시 관리자에게 경고를 보냅니다.
시설 관리 전반
스마트 빌딩 자동화에 IoT를 사용하는 것은 난방 및 조명 제어와 같은 단순한 작업을 뛰어넘는 광범위한 이점을 제공합니다.
무선 센서는 건물 소유주에게 건물이 작동하는 방식에 대한 새로운 수준의 통찰력을 제공하며, 자산, 폐기물, 보안, 화재 안전 관리 방법을 효율적으로 개선할 수 있습니다.
예를 들어, 누수 감지기는 초기 단계의 파이프 고장을 감지하여 경고를 보낼 수 있습니다. 이렇게 하면 밸브를 신속하게 잠글 수 있어 수리 비용을 절감할 수 있습니다.
또한 주요 자산의 온도 및 진동 데이터는 문제가 즉시 해결해야 하는지 여부를 알려줄 수 있습니다. 오래된 건물이라면 센서가 기울기, 진동, 균열 발생 등을 측정하여 건물의 안전을 관리하는 데 도움을 줍니다. 습도 노출 및 고급 분석 알고리즘을 통해 건물의 구조적 무결성을 확인하고 지속적으로 모니터링할 수 있습니다.
대기질 관리
건물에서 일하는 사람들은 건강과 안전에 영향을 미치기 때문에 좋은 공기질을 보장받아야 합니다. IoT 센서는 CO2 수준 및 기타 공기질 측정항목을 모니터링하며, 건물 전체의 공기질 수준을 실시간으로 파악할 수 있습니다.
또한, IoT는 분산된 자산 및 다양한 건물 기능에 대한 정보를 저장하여 BMS를 개선합니다. 이를 통해 업무 흐름을 자동화하고 운영 효율성을 극대화할 수 있습니다.
비용 절감
IoT 지원 건물은 에너지 사용량을 정확하게 추적하고, 에너지 절약을 위한 운영 방식 변화를 통해 비용을 절감할 수 있습니다.
IoT는 건물 내 다양한 장치와 연결하고 협업을 가능하게 하므로, 최적화된 운영 프로세스를 구축하는 데 필수적입니다. 수집되는 모든 데이터는 정확하고 관련성이 높도록 관리됩니다.
IoT 제품은 유지 관리 문제를 해결하는 데 필요한 시간을 줄여 비용을 절감합니다. 원격 제어를 통해 고객은 서비스에 문제가 있을 때 즉시 경고를 받을 수 있으며, 이는 고객 서비스 만족도를 높이는 데 기여합니다.
수익 창출을 위한 새로운 방법
IoT 데이터는 부동산 소유자가 데이터를 기반으로 수익을 창출하는 새로운 방법을 찾도록 도와줄 수 있습니다.
임차인에 대한 정보를 많이 알수록 더 현명한 의사 결정을 내릴 수 있습니다.
또한, 유틸리티와 사무실 공간이 어떻게 사용되고 있는지 파악하여, 문제를 발견하고 임대 계획을 개선하며, 변화하는 업무 패턴에 맞게 사무실 레이아웃을 변경할 수 있습니다.
동시에 얼마나 많은 사람들이 공간을 사용하고 있는지에 대한 데이터는 상점 임차인이 가장 바쁜 시간에 제품을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 건물을 소유한 사람들은 IoT 데이터를 사용하여 많은 새로운 서비스 아이디어를 창출할 수 있습니다.
결론
정확한 건물 설계는 건물 관리 프로세스를 가속화하고, 건물을 더욱 안전하게 관리하는 데 중요한 역할을 합니다. 스마트 빌딩 자동화는 신중한 계획과 기술 설치 및 설정에서 시작됩니다.
처음부터 큰 변화를 기대하지 마십시오. 한 층의 특정 고정 장치 또는 장치부터 시작하여 점차 범위를 늘려나가는 것이 좋습니다. 초기에는 투자 수익률이 높은 영역을 선택하고, 점차 더 많은 영역으로 확장하십시오.
초기에는 기존 계량기에 연결하여 데이터를 전송하는 원격 센서로 시작할 수 있습니다. 시설 직원은 소수의 장치에서 시작하여 데이터를 쉽게 이해하고 분석할 수 있습니다.
수집하려는 정보의 종류와 목적에 따라 다음 단계를 신중하게 평가해야 합니다. IoT의 핵심은 건물 자체가 아니라 네트워크 하드웨어에 있습니다. 솔루션은 지식 계층을 구축하고 다양한 통찰력을 얻는 데 있습니다.
건물의 센서 수준에서 데이터를 확인할 수 있으며, 인공 지능 기술을 통해 여러 건물에서 동시에 정보를 얻을 수 있습니다.
사물 인터넷 기술은 BAS 기능을 향상시키고 있으며, 이는 에너지 효율성 증대, 임차인 만족도 향상, 새로운 비즈니스 기회 창출로 이어집니다.
또한, IoT 문제를 예방하는 방법과 IoT 시대에 안전을 유지하는 방법에 대한 정보를 얻는 것도 중요합니다.