BIM(Building Information Modeling)을 활용한 디지털트윈 기반 건물에너지관리 시뮬레이터가 개발·실증될 전망이다.

 

이번 연구는 건축물 생애주기 전반의 에너지효율을 고도화하고 실시간 운영데이터를 반영한 지능형 에너지관리체계를 구축하는 것을 목표로 한다.

 

한국에너지기술평가원은 2026년도 에너지기술개발사업 신규 연구개발과제로 ‘BIM 활용 디지털트윈 기반 건물에너지관리 시뮬레이터 개발 및 실증’을 품목지정 과제로 공고했다.

 

정부는 공공부문을 중심으로 추진돼 온 건물에너지효율화정책을 민간까지 확산하기 위해 AI·데이터 기반 에너지관리 수단이 필요하다고 보고 있다. 특히 2030년부터 모든 공공사업에 BIM 적용이 의무화될 예정인 만큼 BIM을 단순 설계도구가 아닌 에너지수요관리 AI모델과 연계된 운영플랫폼으로 확장할 필요성이 커지고 있다.

 

이번 과제는 BIM기반 3D 시각화와 디지털트윈을 연계해 AI기반 에너지관리 시뮬레이터와 건물형 피지컬AI를 구현하는 통합 에너지관리시스템 개발을 핵심개념으로 한다. 이를 통해 시계열 에너지소비량 예측시뮬레이션 △정확도 95% 이상 △피크전력 20% 이상 절감 △BIM 에너지모델데이터 추출 정확도 95% 이상 등을 달성하는 것이 목표다.

 

연구개발 내용은 BIM데이터를 활용한 건축물에너지 운영 디지털트윈기술 개발과 데이터 정합성 유지관리체계 구축을 중심으로 구성된다. BIM을 디지털트윈 환경으로 확장해 △건물에너지 사용 △설비운영 △환경데이터 등을 시각화·모니터링한다.

 

이에 더해 에너지효율 관련 형상·속성정보 정규화와 경량화를 통해 BIM 포맷 변환컨버터를 개발한다. 정적·동적데이터를 지속적으로 수집해 예측값과 실제 운영데이터간 차이를 자동분석·진단하는 기술도 포함된다.

 

아울러 BIM활용 디지털트윈 기반 전력소비 최적화 시뮬레이션시스템이 구축된다. 시공간 및 환경조건을 고려한 시뮬레이션을 통해 에너지효율과 전력수요를 동시에 최적화한다. 건물에너지 수요관리 DB와 통합 시뮬레이터를 개발하는 것이 주요 내용이다. 이를 바탕으로 건물에너지 관리자와 사용자에게 정량적 판단근거를 제공하는 의사결정 지원시스템도 함께 구현된다.

 

실증단계에서는 건물 냉난방 기간을 포함해 최소 6개월 이상 운영·모니터링을 수행하며 BIM·디지털트윈 기반 운영·유지관리 프로세스를 정립한다. 단계별 데이터 연계와 변경 이력관리 방법론을 제시하고 기후변화 및 극한환경을 고려한 에너지효율과 피크전력 예측·관리 성능을 검증한다. 이와 함께 탄소감축 경로를 포함한 환경·경제적 성과발굴 방법론도 제시·검증할 계획이다.

 

연구개발계획서 제출 시에는 △에너지절감률 △피크전력 절감률 △디지털트윈 에너지모델 정합성 △실증기간 등 공통지표를 비롯해 △BIM데이터 정규화율 △AI모델 예측정확도 △의사결정 응답시간 △실증사이트 수 등 기술지표와 O&M 프로세스 표준안, 법·제도 개선안 제시 여부 등 제도적 성과를 함께 제시해야 한다.

 

이번 R&D는 △BIM데이터 상호운용성 확보 △실시간 데이터수집·처리 안정성 △기존 에너지관리시스템과 연계성 △건물 운영데이터 △사용자 정보보호를 위한 보안체계 구축 등이 주요 기술적 과제로 제시됐다. 또한 다양한 건물유형별 운영데이터를 확보하기 위한 실증대상 건물 선정전략도 중요하게 다뤄질 예정이다.

 

총 연구기간은 45개월 이내며 정부지원 연구개발비는 2026년 16억원 이내, 총 정부출연금은 130억원 이내로 지원될 예정이다. 주관연구개발기관은 중소·중견기업이 맡으며 수요기업의 연구개발 참여가 필수 조건이다.

 

에너지기술평가원의 한 관계자는 “이번 R&D 활용분야는 신축·기존 공공건물을 비롯해 상업·업무용 건물, 건물관리업체, BEMS사업자, 에너지서비스기업(ESCO) 등이 될 것”이라며 “나아가 그린리모델링(GR)이나 ZEB, 스마트시티 등에 활용되며 정부정책과 함께 건물에너지관리분야 전반으로 확장될 것으로 기대된다”고 밝혔다.