하이브리드 업무 시대를 위한 건물 자동화

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브랜든 루이스(Brandon Lewis), 마우저 일렉트로닉스

2024년 6월 3일

기존의 업무공간이 더 이상 사용되지 않거나 완전히 사라진 것은 아니지만, 그 활용도가 급격히 떨어진 것은 사실이다. 맥킨지(McKinsey)에 따르면, 최근 직원의 56% 이상이 하이브리드 근무 방식을 채택하고 있으며, 7%는 완전한 원격 근무를 하고 있다.^[1] 근무 시간도 변화하고 있다. 퓨처 포럼 펄스(Future Forum Pulse)에서 실시한 설문조사에 따르면 응답자의 93%가 출근 시간을 스스로 정할 수 있기를 희망한다고 나타났다.^[2]

이와 같은 유연한 근무 방식은 생산성과 직원 복지의 증진을 불러왔지만, 건물 관리인들에게는 새로운 문제를 야기했다.

기존 방식의 문제점

코로나19 팬데믹 이전에는 사무실 점유율이 일정한 패턴을 따랐다. 하지만 이제는 더 이상 그렇지 않다. 하이브리드 근무와 유연 근무제 실시로 인해 사무실 공간의 활용도가 떨어지고 정규 근무 시간 외에 사용되는 경우가 점점 늘어나고 있다.

일반적으로 사전 프로그래밍된 루틴에 의존하는 기존 건물 자동화 시스템의 경우, 이 같은 불규칙한 활용은 문제를 일으킬 수 있다.

첫째, 기업 차원에서 장비에 투입되는 비용을 과도하게 지출하게 된다. 각 직원들의 근무 일정이 서로 다른 사무실에서는 일주일에 5일 또는 7일 동안 시스템을 계속 가동해야 하므로 비용이 증가할 수 있다.^[3]불필요한 사용은 장기적으로 건물 시스템에 피할 수 있는 마모를 유발하여 결국 많은 추가 비용을 발생시킨다.

또한 가동 시간이 길어지면 탄소 배출량이 증가한다. 이는 많은 정부들이 야심차게 추진하고 있는 탄소 넷 제로(net zero) 목표를 고려할 때 특히 우려되는 부분이며, 실제로 오늘날 건물의 에너지 소비량 전체에 있어 조명과 HVAC 시스템이 차지하는 비율은 거의 절반에 달한다.^[4]

다행히도 팬데믹 기간을 비롯한 근래의 기술 발전은 앞으로 나아갈 길을 제시한다.

팬데믹 및 팬데믹 이후의 혁신

코로나19 팬데믹은 디지털 전환 일정을 몇 년, 경우에 따라서는 10년 이상 앞당겼다.^[5] 건물 관리 시스템도 이러한 혼란에서 자유로울 수 없었다. 많은 시설 관리자들은 격리 명령과 사회적 거리두기 요건을 준수하기 위해 새로운 시스템을 도입하거나 기존 시스템을 개조하여 공기질, 출입 통제, 인원 제한을 더 효율적으로 관리했다. 이와 같은 변화로 인해 전반적인 소비 전력이 증가하여 에너지 효율이 그 어느 때보다 중요해졌다.^[6]

디지털 기술 사용이 급격히 증가하면서 자동화, 네트워킹, 클라우드 컴퓨팅의 발전이 가속화되었다. 이제 시설 관리인들은 코로나19의 확산을 억제하는 데 사용된 것과 동일한 기술을 활용하여 에너지 효율성을 높일 수 있는 기회를 갖게 되었다. 예를 들어, 재실 센서를 사용하여 조명을 활성화/비활성화할 경우 조명에서 소비되는 에너지를 최대 90%까지 절약할 수 있다.^[7]

보다 정교한 재실 감지 시스템은 이러한 비용 절감 효과를 더욱 증폭시킬 수 있는 잠재력을 지녔다. 2023년 11월 어플라이드 에너지(Applied Energy)에서 발표한 연구에 따르면 재실자 수 계산 시스템을 구축하면 HVAC 및 조명 에너지를 합쳐 최대 17.8%까지 절약할 수 있다고 한다. 이 연구는 또한 미국 전역에서 실시된 구역 수준 및 시스템 수준의 재실 감지 전략을 통해 30%의 HVAC 에너지 절감을 달성한 시뮬레이션을 언급하기도 했다.^[8]

팬데믹 기간 동안 기술이 발전함에 따라 인공 지능(AI)의 형태로 또 다른 중요한 혁신이 일었는데, 이는 특히 최근의 다른 혁신 기술과 결합하여 건물 자동화 및 시설 관리의 판도를 바꾸는 요소이다.

사람들이 직장으로 복귀한 지금, 지난 몇 년 동안 AI를 비롯한 다양한 신기술이 여러 가지 방식으로 더 스마트하고 민첩한 건물 자동화를 지원하기 위해 적용되고 있다.^[9]

효율적이고 유연한 건물 관리

클라우드 플랫폼과 네트워킹의 향상은 전반적인 건물 관리와 운영을 간소화하여 건물 인프라에 대한 통합된 보기를 제공한다. 이와 같은 플랫폼은 IoT 센서에서 수집한 데이터와 결합하여 시설 관리인이 정보에 입각한 의사결정을 내리고 잠재적인 문제에 보다 효과적으로 대응할 수 있도록 도와준다. 또한 원격 모니터링과 관리도 가능하다.

또한 건물 자동화 시스템을 데스크 예약, 객실 예약, 방문자 관리, 주차 관리와 같은 다른 시스템과 통합함으로써 기업은 에너지 효율과 함께 운영 효율성을 개선할 수 있다.

건물 자동화 시스템은 AI 기반 재실 모니터링으로 보완되며, 이를 통해 건물 사용률에 맞춰 시스템을 알고리즘으로 실시간 조정할 수 있다. 또한 번호판 인식 및 생체 인식 액세스 제어와 같은 조치를 통해 건물 보안을 개선할 수 있다. 또한, 이 같은 조치를 통해 직원의 안전도 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 긴급 상황 시 기업은 응급 구조대원에게 건물에 누가 있는지, 마지막으로 기록된 위치를 알려줄 수 있다.^[10]

마지막으로, 시설 관리인은 앱으로 제어되는 스마트 조명과 온도 조절기의 이점을 활용하여 자동화에만 의존하지 않고 필요에 맞게 설정을 조정하여 업무 환경을 제어할 수 있다. 간소화된 출입 및 예약 시스템과 결합된 스마트한 건물 자동화는 생산성과 사기를 크게 향상시킬 수 있다.

사전 예방적 유지보수

IoT 센서와 액추에이터의 발전은 장비 유지보수에도 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 시설 관리자는 HVAC 시스템에 센서와 액추에이터를 배치하여 다음과 같은 목적을 달성할 수 있다:

• 모터, 컴프레서, 팬의 오정렬 또는 불균형을 확인하고 수정하기 위한 진동 모니터링
• 온도 모니터링을 통해 열을 제어하고 잠재적인 구성 요소 문제를 조기에 경고
• 차압 센서로 공기 필터의 상태를 모니터링하여 누출, 불균형, 시스템 막힘과 같은 문제를 식별하고 해결하는 압력 모니터링
• 유량 모니터링을 통해 덕트, 필터 및 밸브의 가능한 문제를 감지
• 에너지 모니터링을 통해 전력 사용량을 제어하고 장비 고장이나 전기적 문제를 나타낼 수 있는 에너지 소비의 비정상적인 증가를 감시
• 습도 모니터링을 통한 장비 부식 및 곰팡이 성장 방지^[11]

더 스마트하고 효율적인 건물 관리

이 같은 신기술의 가장 큰 장점은 기존 시스템을 없애거나 교체하지 않고도 갖출 수 있다는 점이다. 기존 인프라에 센서와 기타 장치를 추가할 수 있다는 뜻이다. 그러면 AI가 진동 주파수, 온도, 작동 시간 등의 데이터를 분석하여 고장이 임박했음을 경고하고 사전 예방적 유지보수 작업을 지시할 수 있다. 이를 통해 전반적인 안전성을 더욱 향상시키고 화재와 같은 장비 고장으로 인해 발생할 수 있는 치명적인 사고를 줄일 수 있다.

또한 시설 관리인은 정교한 센서 기술과 AI 추론을 결합하여 에너지 사용량과 운영 효율성을 전례 없는 수준으로 최적화할 수 있다. 이와 같은 지능형 자동화를 통해 얻은 인사이트는 편안함, 안전, 에너지 효율성을 극대화하는 차세대 건물 인프라를 계획, 구축, 배포하는 데에도 활용될 수 있다.

지능형 건물 자동화를 위한 모범 사례

새로운 건물 자동화 기술이 개발되면 이를 무심코 도입할 수는 없는 법이다. 이러한 새로운 시스템의 효과를 극대화하려면 하이브리드 건물 관리 시스템(BMS) 전략이 필요하며, 이를 위해서는 다음과 같은 사항들을 고려해야 한다:

• 센서 네트워크와 같은 IoT 인프라를 통한 HVAC, 보안 및 기타 건물 시스템의 통합
• 데이터 사일로(Data Silo) 제거와 데이터 레이크(Data Lake)의 통합, 적절한 데이터 정제화(Data Hygiene)의 확립
• 장비 활용을 위한 맞춤형 구역별 설정값 생성
• 통합 가시성, BMS 분석 및 원격 관리 기능을 지원하는 건물 관리 소프트웨어 배포
• 안전, 보안 및 관리 요구 사항을 충족하는 측정 및 검증 기능의 탑재

맺음말

하이브리드 근무로 인해 사무실과 기타 상업용 건물의 활용도가 과거에 비해 현저히 낮아지고 있다. 정해진 운영 일정에 얽매인 기존의 건물 관리 및 자동화 시스템은 이 같은 새로운 패러다임에 적응할 수 없다. 이와 같은 구식 시스템은 보다 지능적이고 역동적이며 현대적인 시스템으로 교체해야 한다.

AI, 클라우드 관리 플랫폼, IoT 시스템 등 지난 몇 년 동안 등장하여 발전을 거듭해 온 기술은 이 같은 교체 작업에 최적이다. 이 기술들이 제대로 구현되면 전례 없는 유연성과 효율성을 제공하게 된다. 시설 관리인들은 AI가 시스템을 동적으로 모니터링하고 유지 관리하는 동안 원격으로 시스템을 조정할 수 있으며, 직원들은 보다 편안하게 안전과 편의성의 혜택을 누릴 수 있다.

이와 같은 시스템들은 시간이 지남에 따라 점점 더 필요해질 것이며, 우리는 커넥티드 기술과 인공 지능으로 정의되는 미래를 향해 계속 전진할 것이다.

출처

[1] Jan Mischke et al., “Empty Spaces and Hybrid Places: The Pandemic’s Lasting Impact on Real Estate,” McKinsey & Company, July 13, 2023, https://www.mckinsey.com/mgi/our-research/empty-spaces-and-hybrid-places.
[2]

“Future Forum Pulse Report Winter 2022-2023,” https://futureforum.com/, February 2023,