국제적으로 탄소 저감을 위한 노력이 커지고 있는 가운데, 건물 커미셔닝(Building Commissioning)이 주목받고 있다. 건물 커미셔닝이란 건물 수명 주기 전반에 걸쳐 건축주가 건물에 대한 필요와 요구 사항을 충족하는 지 확인하기 위해 사용할 수 있는 포괄적인 품질 보증 프로세스를 말한다. 커미셔닝 에이전트는 신축 및 기존 건물의 계획과 설계부터 운영 및 테스트에 이르기까지 여러 활동에 관여한다. 이를 통해 건물이 최적의 상태로 유지되고 건물 소유주의 요구 사항을 준수하는지 확인할 수 있다.

이러한 건물 커미셔닝의 장점은 건물 에너지를 효율적으로 관리할 수 있다는 점이다. 전반적인 건축 공정을 미리 검증하고 표준화하기 때문에 시공단계에서 재료 및 에너지의 추가 소비를 막아 에너지 낭비를 최소화할 수 있다. 실제로 University of Nebraska-Lincoln의 에너지 시스템 연구실에서 Continuous Commissioning Leading Energy Project(CCLEP)라는 상업용 건물의 개보수 시 건물 커미셔닝을 적용하여, 주요 설비 및 시스템의 개보수를 통해 5년 이내에 에너지 비용을 절감하여 투자비용을 회수하였다. 시공 후에는 건물 시스템의 체계적이고 합리적인 운영으로 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한, 시공 시 갑작스럽게 발생할 수 있는 사고나 건물 운영상의 문제점을 최소화해 안정성을 확보할 수 있다. 본론에서는 이러한 건물 커미셔닝이 적용된 해외 사례를 통해 주요 기술과 적용효과 등을 소개한다.

첫 번째 사례는 미국 네브래스카주 오마하에 위치한 호텔이다. 규모는 총 8층의 총 면적 34,140 건물로 객실과 회의실 등 다양한 공간을 포함하고 있다. 9대의 AHU와 125대의 VAV 유닛이 있으며 냉수 및 온수 공급 시스템이 존재한다. 또한, 팬코일 유닛으로 객실의 온도를 제어하고 냉수와 증기는 지역 업체로부터 공급된다.

기존 제어 방식은 VAV 유닛으로, 최소 풍량이 25~50%로 설정되어 있다. 이로 인해 냉방 후 과도한 재열로 난방이 발생해, 냉방과 난방 사이클이 반복되었다. 또한, 최대 공급 풍량이 부족해 일부 공간의 냉방이 원활이 이루어지지 않고 있다. 또한, AHU에 경우 팬의 정압 설정값이 과도하게 설정되어 있다. 이코노마이저에 경우 외기 온도나 엔탈피에 따라 외기를 충분히 활용하지 못해 냉방 효율이 낮다.

이러한 문제를 커미셔닝을 통해 해결하였다. 우선 VAV 유닛의 최소,최대 풍량을 실 부하에 따라 자동 조절하도록 개선하였다. 이를 통해 겨울철 과냉 현상이 해소되었고, 에너지 소비의 최적화를 이뤄냈다. AHU도 마찬가지로 공급 팬의 속도를 건물 부하에 따라 조절하도록 정압 설정값을 동적으로 변경하였다. 이코노마이저는 외기 온도를 기준으로 혼합 공기 댐퍼를 제어하도록 조정하였다. 재실 상황에 따라 외기 댐퍼의 최소 위치를 조정함으로써 외기 활용을 최적화할 수 있었다.

1년간 커미셔닝을 진행한 결과, HVAC의 전기와 증기 사용량이 감소하였다. Fig. 1을 보면, 커미셔닝으로 인한 전기 에너지 사용량이 662.4 [MWh] 절감되어 약 12% 절감된 것을 확인할 수 있다. 또한, 연간 증기 사용량은 1,452,979 [kg] 감소되어 약 14% 감소되었다. 빌딩 커미셔닝의 효과는 연간 약 15%의 에너지 비용을 절감할 수 있으며 이로 인한 투자비용에 대한 회수기간은 약 3년으로 확인되었다.