디지에코보고서 2017.10.12 갈수록똑똑해지는스마트빌딩 스마트빌딩의트렌드와국내외사례 kt 경제경영연구소김석인 (ariel.kim@kt.com) 김슬기 (sulki.kim@kt.com) I. 스마트빌딩의정의와전망 II. 스마트빌딩의주요기술동향 III. 국내외스마트빌딩사례 최근 IoT 기술의빠른확산과기후변화에따른에너지효율화를위한각국의노력이지속되면서 1990년대부터등장하기시작했던스마트빌딩 ( 인텔리전트빌딩 ) 이다시금주목받고있다. 스마트빌딩은전력, 냉난방시스템, 지능형영상보안, 주차관리등다양한솔루션이적용되고있으며더지능화되고자동화되고있다. 이과정에서인력과비용은획기적으로절감되고, 안전하고쾌적하며편리해지고있다. MarketsandMarkets에따르면스마트빌딩시장은 2021년 247억 3천억달러까지늘어날전망이며, 이시장에는슈나이더일렉트릭, 허니웰, 지멘스등글로벌기업들이주도하고있다. 본보고서에서는전통적인스마트빌딩의정의가현재는어떻게변화해가고있고진입하고있는사업자 들은누구인지를밝힌후, 국내외스마트빌딩의사례및적용기술을통해트렌드를짚어보고자한다.
I. 스마트빌딩의정의와전망 스마트빌딩의정의 스마트빌딩 (Smart Building) 은인텔리전트빌딩 (Intelligent Building) 으로도불리며, 건물에 ICT 기술이융합된첨단건물을뜻함 - 전통적인의미로는건축, 통신 (TC: Telecommunication), 빌딩자동화 (BA: Building Automation), 사무자동화 (OA: Office Automation) 등이유기적으로통합하여첨단서비스를제공함으로써경제성, 효율성, 기능성, 신뢰성, 안전성을추구하는빌딩을일컬음 - 최근에는 IoT 기술확산에따라빌딩의주요설비에 IoT 센서를적용해빌딩내모든상 황을모니터링하고이를기반으로스스로상태를판단해최적의운영을지원하는것으 로의미가진화 - 스마트빌딩은최근의많은국가들이지향하는스마트시티생태계의근간으로, 오너와 운영자들에게효율성을높여주고, 사용자들에게는편의성과안전성을제공해쾌적하고 안락한삶을제공해줄것으로기대되고있음 국내외시장규모전망 세계스마트빌딩시장은 2016 년 57 억 3,000 만달러에서 2021 년에는 247 억 3,000 만달러규모로성장할것이라고전망 (Markets and Markets, 2016) - 한편, 가트너는상업용빌딩의사물인터넷도입은 2018 년 10 억대를넘어설것이라고 발표하면서스마트홈시장에이어두번째로가장많은 IoT 기기확산이이뤄질것이라 고예상 2
해외는 1980 년대이후미국의 Honeywell, Siemens, Johnson Controls, 슈나이더일 렉트릭등업체들이시장주도중 - Honeywell 은최근화웨이와협력해중국심천스마트시티프로젝트에참여 공조 / 보안등전통적인솔루션외커넥티드빌딩솔루션을제공하고, 서브시스템을통합에집중, 또한화웨이의 IoT 게이트웨이를통해빌딩의데이터를수집 / 분석 - Johnson Controls는냉난방 / 환기등장비와컨트롤을통합한플러그앤플레이컨트롤시스템인솔루션베라시스를출시해 PC, 스마트폰, 태블릿을통해원격엑세스제공 국내의경우는 2010년대초반부터포스코ICT, LG CNS, 한화S&C 등 IT업체, 캐리어에어컨같은공조업체를비롯하여현대건설등건설사, SK텔레콤, KT같은통신사가진입중 - 국내대표주자인포스코ICT는 16년도 1300억원이상의스마트빌딩수주하는등사업본격화중 IoT를통해설비운영정보와에너지사용량, 운영인력위치등건물내모든정보가수집돼통합관제센터로보내지고, 여기서빅데이터분석을통해빌딩인프라를최적의상태로유지 포스코 ICT는 17년 4월쿠웨이트압둘라신도시건설설계등국내최초로해외스마트시티시장진출 II. 스마트빌딩의기술동향 스마트빌딩의주요기술 스마트빌딩은기본적으로아래와같은기술이반영 - 빌딩자동화 (BA): 빌딩의효율적운영을통해에너지소비및제반비용을최소화하며안전함과편리함을제공 빌딩관리시스템 (BMS: Building Management System): 조명, 공조 (HVAC: Heating Ventlation, Air Condition), 엘리베이터, 모바일기반시설관리시스템 (FMS) 등 보안시스템 (Security System): 출입통제, 지능형 CCTV, 주차관제 / 주차유도등 빌딩에너지관리시스템 (BEMS: Building Energy Management System): 에너지의사용 / 흐름을시각화, 제어기술을통해최적화하여효율적으로관리해주는시스템 3
- 사무자동화 (OA): 첨단네트워크인프라를바탕으로사무생산성향상을위한최적의근 무환경을제공 - 정보통신 (TC): 음성뿐만아니라, 화상, 데이터, 통신및부가서비스가가능한초고속정 보통신환경을제공 - 시스템통합 : 건물용도에가장적합하도록건물내에구성된모든시스템을통합한 토탈솔루션제공 최근스마트빌딩기술트렌드 빌딩에너지관리시스템 (BEMS) 의급격한성장 - 2016년 11월파리기후변화협약이후온실가스감축의무를이행하기위해각국정부는나라별전체에너지의 25~40% 를사용하는빌딩의에너지를효율적으로관리하려는노력이지속되고있음 세계 BEMS 시장은 12년 18억달러에서, 20년 56억달러로연평균 15.2% 상승할것이라고기대 (Navigant Research) - 최근에는 BEMS를통한단순히에너지의사용량을계측하고효율화하는것에지나지않고 제로에너지빌딩 단계까지나아가고있음 제로에너지빌딩은에너지자립건축물로, 고성능단열재를사용하여열이빠져나가는것을막아난방에너지를절약하는패시브공법과태양광 / 태양열 / 지열등의기계장치를빌딩에활용해신재생에너지를자체생산하여공급하는액티브공법으로달성 우리나라는 2025년까지제로에너지빌딩단계적의무화예정 지능형통합보안으로진화 - 정부청사공시생침입사건, 인천공항밀입국사건등이후빌딩보안에대한관심도높아지고있음. 전통적으로빌딩보안시스템은별도의하드웨어, 소프트웨어, 설치, 감시, 서비스, 유지보수등이개별적으로구비되었으나최근에는통합되고지능적으로변모하고있음 - Honeywell, AXIS, 하이크비전등글로벌보안업체들은방문객얼굴인식및동선추적, 멀티팩터인증 (MFA) 기반출입통제, 지능형 CCTV 솔루션개발을지속하고있음 지능형 CCTV 솔루션은침입, 배회, 유기, 쓰러짐, 피플카운팅, 연기감지, 얼굴인식기 4
반추적등이있으며정확도를증가시키는것이관건 - 한편중앙통제센터에서모니터링, 지능화를통해무인경비등의인력절감및효율적 인운영도모 III. 국내외스마트빌딩사례 해외스마트빌딩사례 프랑스슈나이더일렉트릭본사르하이브 (Le Hive) - 2008년자사의모든기술을집약시켜평범한건물을인텔리전트빌딩으로재탄생시킴 슈나이더일렉트릭은다양한산업군에걸쳐에너지의안전성, 신뢰성, 효율성, 생산성을높일수있는혁신적인통합솔루션을제공하는세계적인에너지관리전문기업 - m2당 150kWh에달하던연평균에너지소비량을 2010년에는 110kWh로, 2012년에는 78kWh로낮춰무려 47% 의에너지를절감하는데성공 - 슈나이더일렉트릭은전기배전, 냉난방및환기장치, 보안감시등서로다른네트워 크를복잡하게연결하는대신, 네트워크간상호작용을하나의유닛으로제어하는통 합시스템에코스트럭쳐 (EcoStruxure) 와이를제어하는컨티넘 BMS 를설치 - 또한 2007 년미국보안기업펠코 (Pelco) 를인수한슈나이더일렉트릭은여기에펠코의 첨단보안기술을탑재해통합보안시스템을완성시킴 접근컨트롤시스템, 침입자감지장치, 감시카메라를통합된시스템으로제어하며 직원과건물의보안을유지 [ 슈나이더일렉트릭본사르하이브 (Le Hive) ] 5
미국뉴욕타임즈빌딩 - 루트론社의통합조명관리시스템인 퀀텀 (Quantum) 을적용하여주광활용 30%, 인체감 지 10%, 스케줄제어 2%, 디밍조절 58% 의에너지절감효과 - 조도센서, 공간인지센서를조명기기에모듈조립가능하도록조명시스템을개발하여 유지보수비용절감효과와상황별조명에너지절감효과를극대화하도록설계 미국휴스턴시펜조일플레이스 (Pennzoil Place) - 40 년이상된건물에첨단 IT 기술을접목하여에너지절감효과, 2012 년에너지사용 량을 51% 감소시킨후 2013 년에는추가로 11% 감소 - 시스코社의네트워크를활용하여건물안에 10 만개이상의센서연결, 실시간으로에 너지사용량을추적하고분석하여자동제어 화장실내물사용 30% 감소, 보일러의에너지효율도 25% 개선 [ 미국뉴욕타임즈빌딩 ] [ 미국펜조일플레이스 ] 국내스마트빌딩사례 여의도서울국제금융센터 (IFC) 몰 - 2016년 6월부터빙축열시스템을이용하는인공지능냉방시스템솔루션을운영한결과냉방에필요한에너지를 50% 이상절감 빙축열시스템은전기수요가적은밤에에너지를얼음의형태로저장하고, 낮에그 6
얼음을사용해냉방을하는방식 - 인공지능냉방시스템은 IFC 몰의내 외부상황, 전날의기후상태, 빌딩의냉방상태, 사용자수등냉방에필요한각종데이터를수집하고분석한후이에맞게냉방제공 송도트리플스트리트쇼핑몰 - KT 의 IoT 기술기반건물스마트빌딩시스템을활용하여통합관제시스템을활용하여 입주기업들의신속하고효율적인업무와방문객들의편안하고안전한쇼핑을지원 스마트빌딩시스템은건물통합관제, 스마트주차관리시스템, 긴급비상벨솔루션등으로구성 스마트주차관리시스템은실시간카메라영상인식기술기반으로카메라가차량의주차장진입순간부터차량의번호를인식해차량의주차위치를파악 대형키오스크는층별안내, 물론현재위치에서방문객이가고자하는매장의이동동선, 매장별이벤트정보제공, 쿠폰발행기능도담당 - 트리플스트리트관리자는관제실에서통합모니터링시스템을통해건물시설관리는물론, 전력제어조명제어, 원격검침, 주차관리까지모두한곳에서처리가능 [ IFC 몰의냉방시스템운영방식 ] [ 트리플스트리트스마트주차관리시스템 ] 7