[전력기자재 전문 전시회, 2014 한국전기산업대전]  IoT 패러다임과 스마트빌딩


2012년부터 500억 이상 되는 공공발주건물에 BIM 설계를 의무화했고, 2016년부터는 조달청 발주되는 모든 건물에 BIM 설계를 하도록 의무화할 예정이다. 이에 건설업계에서는 3D 설계가 큰 화두인데, 여기서는 IoT가 건물과 어떻게 접목되는지 알아본다.

최진원 버츄얼빌더스(주) 대표이사


영국의 스톤헨지는 허허벌판에 원시인들이 돌을 가져다 놓음으로써, 그 ‘공간’은 특별한 장소가 됐다. 이것을 건축 행위라고 한다. 공간은 영어로 Space, 한자로 空間인데, 한자의 空은 ‘비었다’는 뜻, 間은 ‘기둥’ 혹은 ‘벽’을 뜻한다. 따라서 空은 고이는 것, 間은 올리는 것이다. 그렇게 건물은 한정된 운영으로 이뤄진다. 건설회사는 주로 ‘間’의 방식이다. ‘空’은 그것으로 만들어지는 결과다.
건설은 공간 생산업이다. 공간이 만들어지고 나면 그 건물은 식당이 될 수도 있고, 도서관, 박물관이 될 수도 있다. 무언가 행위가 일어나면 서비스를 해야 한다. 서비스를 하기 위해선 여러 가지 소프트웨어적인 요소가 필요하며, 또 안전한 공간을 만들려면 무너지면 안 되고, CCTV, LED 조명, 출입 통제 시설 등 여러 가지 다양한 ICT 기술이 건설에 접목되고 있다.
중국이나 개발도상국 등 건설 붐이 일어나면 GDP의 30% 정도가 건설이 차지하던 시대가 있다. 그런데 우리나라처럼 선진국으로 진입을 하면 10% 이내로 줄어든다. 대신에 Post Consulting 부분에 있어 점점 영역이 넓어지고, Post Construction에서 ICT가 건물에 도입되어 스마트 빌딩이 된다.


‌유비쿼터스와 스마트 패러다임

1945년에 에니악(ENIAC)이라는 컴퓨터가 있었다. 성능은 지금의 스마트폰보다 훨씬 못하지만 당시 가격은 굉장히 비쌌다. 그러다 가격이 점점 하락해 집에는 컴퓨터가 있고, 가방엔 노트북, 주머니엔 스마트폰을 들고 다니는 시대가 됐다.
그러면서 컴퓨팅 리소스가 하나로 모여져 있는 것이 아니라 산재하게 된다. ‘산재하다’라는 표현의 영어가 유비쿼터스(Ubiquitous)다. ‘유비쿼터스 컴퓨팅’이란 용어가 있는데, 그 말의 의미는 컴퓨팅 리소스가 모바일화·소형화되면서 어디에선가 산재한다는 것이다. 그러면서 두 가지 현상이 나타난다. 하나는 물리적인 공간인 도로, 건물 등에 산재하는 것이 있고, 다른 하나는 움직이는 대상에 붙어있는 웨어러블 컴퓨팅이라는 것이다. 스마트카, 스마트폰, 구글 글라스 등이 웨어러블 컴퓨팅의 현상이다.
결국 유비쿼터스 패러다임과 스마트 패러다임은 다르지 않다. 컴퓨팅 리소스가 산재함으로써 공간이 스마트해지기 때문이다. 디바이스가 스마트해져 원인과 결과 간의 관계를 알 수 있고, 또 결국 산재한 디바이스들의 면면을 보면 홀로 독자적으로 있는 것이 아니라 서로간의 통신을 해 IoT라는 용어를 쓴다.


‌IoT 플랫폼

플랫폼이라는 용어는 사람들마다 이해가 다르다. 우리말로 번역하면 시장(市場)할 때 장(場)이다. 또는 장소(場所)할 때 장(場)이다. 시장을 예로 들면, 전통시장에는 가게들이 있다. 주인이 바뀌기도 하고 주인이 바뀌면 파는 물건도 바뀌기도 하는데, 플랫폼은 그런 여러 가지 서비스를 하기 위한 여러 가지 기술과 모듈의 집합체다.
예를 들어 카카오톡 플랫폼이라고 하면, 카카오톡 서비스를 하기 위해 필요한 서버 기술과 여러 가지 클라이언트 어플리케이션, DB 등을 모두 포함한다. 그렇다면 IoT 플랫폼은 뭘까? 마찬가지로 IoT 기술을 쉽게 구현하기 위한 것으로, 플랫폼 없이 빠른 서비스를 하기 힘들다. 그래서 IoT 플랫폼을 만드는 것이다.
좋은 건물을 서비스하기 위해선 다양한 업종이 만난다. CCTV 업체, LED 조명 업체, 보안 업체 등 IoT는 여러 종류인데 실제 특정 기술별로 회사들이 존재하며 따라서 융합과 파트너십 비즈니스가 중요하다.


‌솔루션

(1) IoT 스마트 빌딩 플랫폼 프로세스
IoT 스마트 빌딩 플랫폼 프로세스는 크게 3단계로 나눌 수 있다. 공정 전에 우선 CAD 도면을 정리 및 입력한 후 Builder 단계에서 3D Map Data를 제작하고 Indoor GML 기준 토폴로지를 생성한다. 그 다음 Manager 단계에서 POI 배치 및 LOD 설계를 하고, Service Simulator를 통한 최적화 및 서비스 Publishing을 한다. 그 후 Viewer 단계에서 측위 Data 및 POI 데이터 가시화 서비스를 제공한다.
이 과정은 GIS(Geographic Information System)와 BIM(Building Infomation Modeling)의 연계를 통해 진행된다. 요즘 건설업계에서 BIM라는 용어가 자주 들리는데, 이는 건설의 프로젝트 기획, 설계, 시공, 유지관리 등 전 과정의 3D 기반 정보를 데이터베이스화하는 것을 의미한다. 2012년부터 500억 이상 되는 공공발주건물은 BIM 설계를 의무화하고 있고, 2016년부터는 조달청 발주되는 모든 건물은 BIM 설계를 하도록 의무화 될 예정이어서 3D 설계가 큰 화두다.
버츄얼빌더스㈜는 건축가들이나 건설회사에서 쓰이는 소프트웨어를 개발하고 있다. 공간을 정의하고, 정확하게 묘사하는 것이다. 건물을 정확하게 묘사를 하고 데이터를 서버에 올리면 여러 가지 이벤트 정보를 올리고 CCTV, LED 조명을 배치하며 여러 가지 저작자, 관리 작업을 한다. 마지막으로 안드로이드, IOS를 비롯해 여러 웹 뷰어 등을 통해 서비스를 한다.

(2) LBS
LBS(Location based Service)의 기본이 되는 것이 실내 맵이다. 정부에서는 ‘3차원 실내 공간 정보’라는 키워드로 국토부를 통해 대형 국책사업을 하고 있다. 국가적으로 GIS 지도 정보를 소유하고 있지만, 건물 내부에 대한 정보는 없다. 미국조차도 911테러 때 건물 안의 정보는 활용할 수 없었다. 그래서 관제적인 면에서 한계가 있는데, 그로 인해 전 세계적으로 건물 내부의 정보에 대한 중요성이 커지고 있다. 건물에 대한 정보는 3차원이다. 엘리베이터나 계단도 있고, 여러 층으로 구성되어 있기 때문에 3차원 실내 공간 정보가 국가 표준 지도 체계 안에 정의되어 있다.
이런 관련 사업들이 많이 생기고 있으며, 서울시 공간 정보과, 지적과, 또 국토부 등에서 관련 활동을 하는 중이다. 그래서 실내 맵을 기반으로 실내 측위 기술을 구축해 여러 가지 실내 서비스를 하는 사업들이 많이 생겨나고 있다.
버츄얼빌더스㈜는 서울시와 작년부터 서울시에 있는 지하철 역사 150곳 모두를 DB화 했다. 일자리 창출 사업으로 150명의 청년을 서울시에서 고용해 공빌드라는 툴을 이용해 공공건물을 DB화하고 있다. 그것을 이용한 서비스 기술을 올해 개발하고 있다.

(3) 보안 서비스
3차원 보안 관제가 전 세계적으로 이슈다. 버츄얼빌더스㈜는 화면만 보는 것이 아니며, 공간과 매치시켜서 보는 기술을 갖고 있어 어느 공간에서 어떤 일이 일어나는지 좀 더 명확하게 알 수 있다는 장점이 있다. 지금의 CCTV는 사실은 사건 발생 후 돌려보는 정도인데, 앞으로 지향되어야 할 것은 스마트한 시스템으로 미리 예측하여 예방할 수 있는 시스템이 중요하다.

(4) 조명/에너지 서비스
LED 조명으로 교체를 하면 에너지 효율이 좋아진다는 것은 누구나 아는 사실이지만 여태까지의 LED 조명은 값이 비싸 보급률이 떨어졌으나, 가격이 계속 하락하고 있다. LED 조명으로 교체하는 것만으로도 효율이 좋아지는데 여기에 더해 원격제어도 가능해 효율이 배가 된다.
버츄얼빌더스㈜에서 개발한 소프트웨어는, 조명에 디바이스가 부착되고 서버에 연결되면 건물에 설치된 LED 조명 모두 제어가 가능하다. 하나씩 개별적으로 제어하는 게 아니라 공간을 기반으로 제어한다. 공간별로 시간적 제어도 할 수 있다. 또한 센서를 통해 사람이 없으면 불이 꺼지게 할 수도 있다. 이런 식으로 70%까지 에너지 절감을 할 수 있다.
신아현 인턴기자 (tls2246@hellot.net)