건물에너지관리시스템(BEMS)

정의와 핵심 키워드

건물에너지관리시스템, 줄여서 BEMS는 건물의 에너지 사용을 계측하고 설비를 자동으로 제어하는 통합 시스템이다.

핵심 키워드는 계측과 데이터 수집, 에너지원별 모니터링, 정보 감시, 자동 제어와 최적화다.

쉽게 말하면 BEMS는 건물의 두뇌다. 사람이 계량기를 읽고 밸브를 조정하던 일을 자동화한 것이다.

구성과 원리

BEMS는 에너지 관련 설비를 계측하고, 데이터를 통신으로 모아 분석한 뒤 자동 제어하는 시스템이다.

구성은 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나뉜다. 표의 세 가지 구성요소를 함께 기억한다.

계측장비는 에너지원별 사용량과 실내외 환경을 실시간으로 측정한다. 이 값이 BEMS 전체의 출발점이다.

원리는 감시, 분석, 제어의 되먹임이다. 측정값과 기준값을 비교해 벗어나면 설비를 제어한다.

제어 결과는 다시 계측되어 다음 판단에 반영된다.

BEMS 유형 비교

BEMS는 적용 범위와 제어 방식에 따라 여러 유형으로 나뉜다. 가장 기본은 모니터링형과 제어형이다.

모니터링형은 수집과 표시에 머문다. 설치비가 낮아 기존 건물의 진단에 적합하다.

제어형은 수집한 정보로 설비를 자동 운전한다. 절감 효과는 얻을 수 있으나 초기 투자가 높다.

계측 범위에 따라 건물 단위와 설비 단위로도 나눈다. 건물 단위는 목표 관리, 설비 단위는 운전 최적화에 쓴다.

계산 예제

가상의 예로 연면적 10,000㎡ 사무용 건물의 연간 전력 사용량이 1,200,000kWh라고 하자.

BEMS 도입 후 공조 설비의 자동 야간 운전으로 전력 사용량이 8%, 즉 0.08 줄었다고 가정한다. 단가는 150원/kWh다.

절감량은 사용량에 절감률을 곱해 구한다. 그러면 연간 96,000kWh가 줄어든다.

절감액은 절감량에 단가를 곱해 구한다. 그 결과 연간 약 1,440만 원이다.

이 값은 가정한 절감률이다. 실제로는 도입 전후 측정값으로 절감률을 구해야 한다.

헷갈리는 점과 채점 포인트

첫째, BMS와 BEMS를 같은 개념으로 쓰는 실수가 많다. 답안에 범위 차이를 명확히 적어야 한다.

둘째, 제어 기능만 쓰고 계측과 분석을 빠뜨리는 경우다. 계측 데이터가 없으면 제어도 의미가 없다.

셋째, 도입효과를 정량 근거 없이 에너지 절감이라고만 쓰는 실수다. 절감 원리를 함께 제시해야 점수를 받는다.

채점에서는 기준값 대비 이탈 시 경보 기능이 있는지, 운영자 화면이 있는지를 확인한다.

정리와 직접 풀기

정리하면 BEMS는 에너지 사용의 계측, 통신, 분석, 설비 제어를 통합하는 운영자 감시 시스템이다.

도입 효과는 에너지 절감과 온실가스 감축이다. 설치만으로 보장되지 않으므로 운영 데이터로 검증해야 한다.

직접 풀어 보자.

정답은 BEMS다. 에너지 관련 설비에 특화된 시스템이므로 BMS와 구분한다.