탄소배출량 저감의 주요 전략의 일환으로 건물에너지 효율을 증가시키는 방향으로 혁신이 이뤄지고 있다.

e4ds 메이크에서 진행하는 웨비나 시리즈가 지난 7일 e4ds EEWebinar에서 공개됐다. 최하늘 한국에너지기술연구원 선임연구원이 ‘컴퓨터 비전 기술을 이용한 건물 제어 연구 소개’라는 제목으로 발표를 진행했다.

한국의 건물부문 에너지 최종소비량이 국가 전체 에너지 소비량의 22%를 소비한다. 이에 컴퓨터비전 기술 도입을 통해 건물 소비 에너지의 5~10% 가량 절감이 가능할 것으로 예측되고 있다.

△헬스케어 △안면인식 △자율주행 등에 활용도가 높은 컴퓨터 비전은 기존 구축된 CCTV 인프라 및 저렴한 카메라 디바이스만으로도 시스템 연결을 통한 클라우드 컴퓨팅에서 컴퓨터 비전 인프라 구축이 가능하다.

최 선임연구원은 컴퓨터 비전 기반 재실자 중심형 공조 제어 기술에 대해 소개했다. 건물 에너지의 주요 행위자는 재실자로, 재실자의 행동이 에너지 소비를 80% 증가시킬 수도 있고 50% 감소시킬 수도 있는 핵심 요소인 것이다.

이에 재실자 중심 제어라는 개념이 주목을 받으며 현재 건물 안에 있는 재실자 정보를 센싱해 건물을 제어하는 ‘컴퓨터 비전 기반 재실자 중심형 공조 제어’를 실현하는 것이다.

컴퓨터 비전은 이미지를 통해 재실자 수를 검출해 추정하는 것이 가능하며 재실자의 행동과 의복을 보고 대사량 및 착의량(옷을 껴 입은 정도)을 추정하는 것까지도 가능하다. 냉난방기 제어는 대사량과 착의량을 반영한 PMV(Predicted Mean vote) 기반으로 온도를 제어하게 된다.

예상평균온열감 혹은 쾌적감을 뜻하는 PMV는 온도, 상대습도, 대사량 등을 입력하면 산출이 가능하다. PMV 기반으로 최적 설정온도를 결정하고 냉난방기 온도를 제어함으로써 건물 소비 전력의 효율화를 달성하고 그린 빌딩을 구현할 수 있다.

향후 해결과제는 컴퓨터 비전-클라우드 컴퓨팅 시스템에서의 프라이버시, 시큐리티 이슈를 해소해야 하는 것이다. 이에 엣지 디바이스에서의 컴퓨터 비전을 한국에너지기술연구원은 연구하고 있는 것으로 전해졌다. 

최 연구원은 “이미지를 처리하는 모델이 크기 때문에 엣지단에서 연산하기에는 한계가 있어 이러한 이슈를 극복하기 위해 노력 중에 있다”고 덧붙였다.