■ DX 시대 – 친환경 건축의 새로운 패러다임
그동안 친환경 건축은 주로 설계 단계에서의 에너지 절감 계획, 고효율 설비도입, 친환경 자재 선정 등 계획·시공 중심의 접근을 통해 구현되어 왔습니다. 그러나 이러한 방식은 건축물의 실제 사용 단계에서 발생하는 에너지 소비와 운영 효율, 이용자 사용 패턴에 따른 성능 변화를 충분히 반영하지 못한다는 한계를 갖습니다.

 

디지털 기술의 발전이 가져다 준 DX 시대는 기존 친환경 건축의 한계를 선제적 최적화를 통해 극복할 수 있는 새로운 패러다임을 제시합니다.

 

■ DX는 친환경 건축을 어떻게 바꾸는가?
건설 산업 전반에 확산되는 디지털 전환은 근본적인 변화를 야기하고 있습니다.

BIM, IoT, AI, 빅데이터, 디지털 트윈 등 DX 기반 기술은 건축물의 설계·시공을 넘어 준공 이후의 운영단계까지 고려한, 건축물 全생애주기(Life Cycle)에 대한 통합적 관리 기능을 검토하도록 합니다.

 

특히 실시간 데이터 수집과 분석을 통한 에너지 사용 최적화, 설비 성능 예측 등 유지관리의 전반적 자동화는 건축물의 친환경 성능을 ‘설계된 값’ 에 제한하지 않고 ‘운영 중 실제 성과’ 라는 개념으로 전환시키고 있습니다.

 

BIM과 시뮬레이션 기술은 건물을 짓기 전, 가상공간(디지털 트윈)에서 탄소배출량과 에너지 효율을 예측합니다. 이러한 변화 속에서 친환경 건축의 패러다임 또한 기존의 설계 및 자재 중심 개념에서 벗어나, 운영 시스템을 중심으로 한 성과 기반 접근 방식으로 재편되고 있습니다.

 

즉, 친환경 건축물의 가치는 단순히 친환경 요소를 얼마나 적용했는지가 아니라, DX 기술을 통해 얼마나 지속적으로 에너지 효율과 환경 성능을 관리·개선할 수 있는가에 의해 결정되고 있습니다.

 

■ 녹색건축에서 DX (Digital Transformation) 는 무엇인가?
디지털 전환과 인공지능(AI)의 결합은 건축물을 더 이상 정적인 구조물이 아닌 지능형 유기체로 진화시키고 있습니다. DX 기술이 적용된 건축물은 방대한 운영 데이터를 기반으로 스스로 학습하고 판단하며, 단순한 자동화를 넘어 능동적인 환경 제어가 가능한 시스템으로 변화하고 있습니다.

이러한 변화의 핵심은 데이터기반 에너지 최적화와 지능형 에너지관리 시스템에 있습니다. 기상 조건, 실내 인원 수 변화, 전력 요금 체계, 사용자의 행동 패턴 등 다양한 운영 데이터가 실시간으로 수집·분석되며, 이를 통해 냉난방·조명 시스템이 자동으로 제어됩니다. 그 결과 설계 단계에서 예측된 에너지 성능과 실제 운영 데이터 간의 차이를 지속적으로 줄여 나갈 수 있으며, 이는 건축물의 성능을 이론적인 설계 수치가 아닌 실질적인 사용 중심으로 관리 가능하게 해줍니다.

 

디지털 트윈과 가상 시뮬레이션 기술을 통해 특정 시스템을 모의 테스트함으로써 최적의 대안을 도출하는 방식이 일반화될 것으로 예상됩니다. 이는 준공 이후 발생할 수 있는 문제를 사전에 예측하고 대응할 수 있도록 해주며, 자원 낭비를 최소화하는 데 기여할 것입니다. 더 나아가 해체 단계까지 고려한 설계와 운영을 통해 폐기물 발생을 최소화하고, 순환 경제 모델을 구현하는 기반이 마련될 것으로 전망됩니다.

 

또한 IoT 센서를 기반으로 한 DX 기술은 녹색건축의 가치를 에너지 절감에 국한하지 않고, 거주자의 건강과 쾌적성 제고로 확장 시켜줄 것입니다. 실내 공기질, 온·습도, 조도 등이 실시간으로 감지·분석되어 환기, 냉난방, 조명 시스템이 자동 작동함으로써, 데이터로 검증된 쾌적하고 건강한 실내 환경이 제공될 것입니다. 이는 거주자의 심리적 · 생리적 만족도를 높이는 동시에 불필요한 에너지 낭비를 줄이는 시너지를 창출할 것입니다.

 

아울러 건축물 내 태양광, 연료전지, 지열 등으로부터 생산되는 신재생 에너지는 자가 소비를 넘어, 잉여 에너지를 이웃 건물과 거래하거나 전력망과 연계하는 형태로 활용되어, 더 이상 건축물이 에너지 소비의 종착점이 아닌 에너지를 생산·공유하는 분산형 에너지원의 거점이 될 수 있을 것입니다.

 

■ 사례) Global DX가 구현한 제로에너지 빌딩

 

1. 독일 프라이부르크 신시청사(2017년 준공)
• 유럽 최대 Zero Energy 빌딩으로 Digital 제어 시스템으로 자연채광 및 환기를 최적화하고, 외벽과 지붕에 설치된 880개 태양광 패널과 지열과 지하수 이용에 따른 열회수장치를 통한 환기 시스템, 3중 유리창과 고성능 단열재 사용으로 열손실을 최소화하며 빌딩관리시스템 연동, 시간대별 지능형 에너지 유기체로 최적화 배분을 수행합니다.
• 에너지 생산 건물들이 지역 사회와 스마트 그리드로 연결 및 공유

 

2. 미국 시애틀 불릿센터(2013년 준공)
• 세계 최고의 친환경적인 상업용건물. 575개의 센서가 설치된 유기체처럼 기능하는 건물에서 실시간 Data를 통해 창문의 개폐, 지열 히트펌프(지하121m, 26개 우물)가동 여부 결정. 에너지 자급자족 DX 의 진수를 보여줌. 민간 상업용 건물에 적용사례
• 자연과 공생하는 건축 지향 및 빗물 저장소에 21만리터 저장 후 정수 후 식수로 사용

 

 

3. 일본 소네가와 오피스 빌딩
• 도심의 공간적 제약을 DX를 통해 극복한 사례 IoT 기반 스마트기술과 에너지 저장 장치를 통해 에너 지 자립형 모델 제시
• 외피 고성능 단열재 및 외부 루버시스템 설치 및 자연 환기 및 채광 – Atrium 활용으로 자연 통풍 및 자연광 내부로 유입 최대화
• 고효율 공조(HVAC)와 LED조명과 태양광 발전설비의 AI기반 에너지 최적화 및 실시간 에너지 사용량 모니터링 통한 제어

 

 

■ DX 시대, 녹색건축 확산을 위한 협회의 패러다임 전환
현재 시행 중인 국내 친환경 인증제도는 설계 · 자재· 시공에 주로 한정되나, 준공 이후까지 고려한 DX 기반 친환경 운영 시스템이 활성화될 방안도 강구되어야 할 것입니다.

 

DX 전문 인력 양성과 기술 표준화는 녹색건축 확산의 핵심 과제입니다. 그린 디지털 엔지니어 양성 프로그램을 강화하고, 제조사 간 기기 호환이 가능한 DX 기술 표준화를 선도해야 할 것입니다.

 

에너지 절감을 위한 우수한 다양한 재료 및 설계 사례의 발굴 전파를 통한 실질적 역할 창출과 데이터 기반의 탄소 금융 모델을 통해 혁신적인 인센티브를 제공, 변화를 이끌어 나갈 수 있는 실질적인 정책 마련이 필요합니다.

 

※ DX기술 적용은 지속 가능성을 실현하는 방식의 변화입니다.

 

미래는 디지털 대전환과 AI와 융합 시대입니다. 건설 산업 또한 탄소중립 목표에 발맞추어, DX와 함께하는 새로운 녹색건축의 패러다임을 제시하며, 에너지 절약을 넘어 건물 자체를 생태적 유기체 기능형 시스템으로 설계·운영하는 방향으로 진화가 예상되며, 보다 나은 미래로 나아가는 계기를 녹색건축 전문가·기업들이 선두에서 인도해 주길 기대합니다.