한화 건설부문, 153억원 AI 건물에너지 국책과제 참여…피크전력 20% 감축 목표

㈜한화 건설부문이 인공지능과 디지털트윈을 활용해 건물의 에너지 사용을 자동으로 최적화하는 기술 개발에 참여한다. 건물 설계와 시공에 주로 활용되던 BIM을 실제 운영과 유지관리 단계까지 확장하는 것이 핵심이다.

한화 건설부문은 기후에너지환경부가 추진하는 ‘BIM 활용 디지털트윈 기반 건물에너지 관리 시뮬레이터 개발 및 실증’ 국책과제에 참여한다고 26일 밝혔다.

11개 산학연 기관 참여…연구개발비 약 153억원

이번 과제에는 한화 건설부문을 비롯해 E8, 서울대학교, 한국건설기술연구원 등 총 11개 산학연 기관이 참여한다. 전체 연구개발비는 약 153억원 규모다.

한화 건설부문은 디지털트윈을 활용한 건물 운영 및 유지관리 기술의 검증을 담당한다. 시간대별 에너지 사용량 예측 정확도를 95% 이상으로 높이고, 전력 사용이 집중되는 시간대의 피크전력을 기존보다 20% 이상 줄이는 것이 목표다.

다만 95%와 20%는 현재 달성된 성과가 아니라 연구개발과 실증을 통해 달성하려는 목표치다. 실제 효과는 향후 실증 건물에서 수집한 운영 데이터를 바탕으로 검증될 예정이다.

BIM과 운영 데이터를 결합한 디지털트윈

BIM은 건물의 구조와 설비 정보를 3차원 모델로 구현하는 기술이다. 기존에는 설계 오류를 줄이거나 시공 과정을 관리하는 용도로 주로 활용됐지만, 이번 과제에서는 완공 이후의 건물 운영 단계까지 적용 범위를 넓힌다.

AI가 에너지 소비와 설비 이상을 사전 분석

BIM으로 구현한 가상 건물에 냉난방 설비 상태와 전력 사용량 등 실제 운영 데이터를 연결하면 현실 건물과 유사한 디지털트윈 환경을 만들 수 있다.

AI는 이 공간에서 시간대와 계절, 건물 이용 패턴에 따른 에너지 소비량을 예측한다. 평소와 다른 전력 사용이나 설비 상태가 감지되면 이상 징후를 사전에 파악하고, 냉난방 설비의 가동 시점과 강도를 조절하는 방식으로 에너지 낭비를 줄인다.

기존에는 관리자가 여러 데이터를 직접 확인한 뒤 설비 운전 방식을 변경해야 했다. 개발 기술이 완성되면 AI가 데이터를 지속적으로 분석해 건물에 적합한 운전 조건을 찾고 자동으로 제어하는 ‘건축물 자율운영’이 가능해질 전망이다.

경기도청·킨텍스·서울대학교에서 성능 실증

개발된 기술은 연구실 수준의 시뮬레이션에 그치지 않고 실제 건물에 적용된다. 경기도청과 킨텍스, 서울대학교 등이 주요 실증 대상으로 선정됐다.

각 건물은 규모와 이용 시간, 설비 구성, 에너지 소비 패턴이 서로 다르다. 다양한 환경에서 예측 정확도와 피크전력 절감 효과를 확인한 뒤 검증 결과에 따라 기술 적용 범위를 확대할 계획이다.

이번 과제의 의미는 건설사의 사업 영역이 건물을 짓는 단계에서 운영 효율을 관리하는 단계로 확장된다는 데 있다. 기술이 상용화되면 신축 건물뿐만 아니라 기존 대형 건물의 에너지 비용 절감과 설비 이상 예측에도 활용될 수 있다.

에너지 효율화 과제 규모 총 591억원

한화 건설부문은 올해 438억원 규모의 AI 데이터센터 에너지 효율화 국책과제에도 참여하고 있다. 이번 건물에너지 관리 과제까지 더하면 회사가 참여하는 에너지 효율화 사업의 전체 규모는 591억원이다.

591억원은 한화 건설부문의 매출이나 단독 투자액이 아니라 회사가 참여하는 두 국책과제의 전체 사업 규모를 합산한 수치다.

한화 건설부문은 데이터센터에 이어 일반 건축물까지 AI 기반 에너지 관리 기술을 확대하고 있다. 향후 실증 과정에서 목표로 제시한 예측 정확도와 전력 절감률을 실제로 달성하는지가 건축물 자율운영 기술의 상용화 가능성을 판단할 핵심 기준이 될 것으로 보인다.