[스타트업-ing] 그라운드원 "AI 기술로 건물 에너지 자율 운영…도시·국가로 확대할 것"

[IT동아 박귀임 기자] 건물 에너지 관리 시장이 인공지능(AI) 기술을 중심으로 빠르게 재편되는 모양새다. 전 세계적으로 지속 가능한 에너지 사용이 부각되면서 건물 에너지 관리의 중요성도 증대되고 있기 때문이다. 미국과 독일 등에서 AI 기반 건물 에너지 관리 솔루션의 실효성이 입증되고 있다.

이러한 흐름 속에서 2022년 설립된 스타트업 그라운드원(Ground One)이 점차 주목 받는다. AI 기술로 건물 에너지 자율 최적화 운영 시대를 꿈꾸는 홍윤정 그라운드원 대표를 만나 독자적인 자사 기술력과 비전, 그리고 해외 진출 전략에 대해 들어봤다.

오랜 해외 경험으로 창업 확신

그라운드원을 창업한 계기는 무엇일까. 홍윤정 대표는 20대부터 건물과 관련된 일을 했다. 20~30대를 해외에서 생활하며 부동산 실무 경험을 쌓았다. 이때 '공간'이 사람의 삶에 미치는 영향을 직접 목격했다.

홍윤정 대표는 "여러 나라의 도시와 주거 환경을 경험하면서 ‘같은 하루라도 어떤 공간에 사는가에 따라 사람들의 표정, 생활 방식, 에너지 사용까지 달라진다’는 것을 경험했다"면서 "우리가 살아가는 일상은 결국 공간 위에서 이루어진다. 그 공간의 품질이 삶의 질과 에너지 사용은 물론 나아가 환경까지 크게 좌우한다고 느꼈다. 현실의 공간을 데이터와 기술로 정확히 이해하고, 더 나은 방식으로 운영할 수 있도록 돕고 싶었다"고 밝혔다.

그라운드원은 '현실의 땅과 건물(Ground)을 하나(One)의 기준 위에 올려놓겠다'는 뜻이 담겨 있다. 홍윤정 대표는 스스로를 '현실 공간을 기계에 담는 작은 거인(A small Giant in capturing real spaces with Machines)'이라고 소개한다. 이는 그라운드원의 지향점을 가장 잘 압축하고 있다는 것이 홍윤정 대표의 설명이다.

과거 해외 경험이 홍윤정 대표에게 준 것은 단순한 관찰을 넘어선 확신이었다. 공간은 단순한 물리적 그릇이 아니라 사람과 도시는 물론 환경까지 동시에 바꾸는 힘을 가진 존재라는 깨달음을 선명하게 느꼈다. 홍윤정 대표는 "'어떻게 하면 사람들이 공간을 더 효율적으로, 더 지속가능하게 누릴 수 있을까'라는 질문이 창업의 직접적인 원동력이 됐다"고 회상했다.

아크플로우, 기존 건물 관리 시스템 근본적인 문제 해결

그라운드원의 핵심 솔루션은 건물 운영 자동화 플랫폼 아크플로우(Archflow)다. AI가 실시간으로 에너지 사용량, 쾌적도, 환경 변화 등을 분석해 연동된 건물 관리 시스템(Building Management System, BMS)과 냉난방 등 주요 설비 제어를 자동화한다. 이를 통해 운영비, 탄소 배출량을 줄이면서 쾌적성을 유지하는 것이 가능하다.

홍윤정 대표에 따르면 아크플로우는 기존 건물 관리 시스템의 근본적인 문제를 해결할 수 있다. 대부분의 건물은 고정된 스케줄에 따라 냉난방 설비를 가동한다. 이는 실제 환경 변화를 반영하지 못해 에너지 낭비를 초래할 수밖에 없다. 예를 들어 주말에 사람이 없는데도 평일과 같은 방식으로 냉난방을 가동하거나, 갑작스러운 날씨 변화에 대응하지 못하는 식이다. 반면 아크플로우는 AI 기반 실시간 적응 제어로 이를 개선할 수 있다. 실시간으로 패턴을 학습하고 적용해 에너지를 절감하며, 날씨나 실내 인원 수 등 환경 변화에 자동으로 대응한다. 실내외 신호를 종합 분석해 쾌적함을 유지하면서도 HVAC 설정을 자동으로 조정하는 환경 인지 제어 기능도 가능하다. HVAC는 난방(Heating), 환기(Ventilation), 공기조절(Air Conditioning)을 포괄하는 개념으로 건물 관리에서 중요한 요소다.

아크플로우의 효과는 구체적인 수치로 입증되고 있다. 에너지 사용량은 15~30% 감소하면서도 쾌적도는 98% 수준을 달성한다. 홍윤정 대표는 "단순히 에너지와 비용만 줄이는 것이 아니라 쾌적도와 설비 안전 범위를 함께 고려해 현실적으로 적용 가능한 절감 전략을 찾아준다는 점이 아크플로우의 가장 큰 효과"라면서 "기존 운영 시스템과 연동이 간편해 대규모 설비 교체 없이도 도입이 가능한 것도 강점"이라고 강조했다.

이처럼 그라운드원은 AI 및 온디바이스 기술 결합을 통한 자동화와 AI 에이전트 기반 시뮬레이션 엔진으로 차별화를 꾀한다. 이를 통해 기존보다 설비 구축비는 낮추고, 효율성은 높이는 것이 가능하다.

기술 개발 과정 어려움의 연속…전환점 찾아

그라운드원의 기술 개발 과정은 순탄하지 않았다. 가장 큰 어려움은 건물 설비들이 완벽하게 디지털화돼 있지 않다는 것이었다. 대부분 건물의 설비는 개별적으로 운전된다. 또 중앙에서 데이터를 일괄 수집·분석할 수 있는 구조가 아니거나 계측은 돼 있어도 데이터가 일관되게 기록 및 저장되지 않는 경우도 많다.

홍윤정 대표는 "AI가 학습하고 최적화하려면 연속된 설비 운전 데이터가 필요하다. 하지만 초기에는 데이터가 미비해 이를 모으고 정제하는 데에만 상당한 시간과 비용이 들었다. 불완전한 관측 상태에서 어떻게 합리적인 제어 전략을 만들 것인가가 기술적으로도, 서비스 설계 측면에서도 큰 도전이었다"고 털어놨다.

그라운드원은 해당 문제를 두 가지 방향으로 해결했다. 우선 처음부터 새로운 설비를 전제로 하기보다 기존 현장에 있는 설비와 데이터에서 시작하는 것으로 방향을 잡았다. 각 설비에서 나오는 계측 값과 운전 이력을 최대한 모아 통합하고, 그 위에서 의미 있는 인사이트를 만들 수 있는 최소한의 기반을 갖추는 데 집중했다. 또 정확도가 높은 시뮬레이션을 구현하는 데 신경썼다. 기존 설비 데이터가 부족하거나 누락된 구간에 대해서는 시뮬레이션과 실제 계측 데이터를 함께 활용하면서 결과의 신뢰도를 높였다.

홍윤정 대표는 "이렇게 두 가지 방향으로 해결하며 '불완전한 관측'이라는 한계를 어느 정도 상쇄할 수 있었다. 더 안정적인 제어와 일관된 절감 효과를 확인할 수도 있었다"고 밝혔다. 이어 "결과적으로 데이터와 설비 조건이 완벽하지 않은 건물이라도 기존 인프라와 고정밀 시뮬레이션을 결합한 형태로 자율 운영을 적용할 수 있는 길을 찾게 됐다"고 덧붙였다.

여러 시행착오는 그라운드원의 도약 발판을 마련해줬다. 단순히 과거 데이터에만 의존하는 것이 아니라 시뮬레이션과 실제 데이터를 함께 쓰는 구조로 운영한다. 이를 통해 과거 데이터가 충분하지 않은 건물이나 새로운 프로젝트에도 확장할 수 있는 기반을 갖추게 됐다. 홍윤정 대표는 "많은 솔루션이 최소 1년 이상 설비 데이터를 모은 후 적용 방안을 찾을 수 있는 구조라면, 그라운드원은 초기 단계부터 개선 방향과 운영을 효율적으로 적용할 수 있도록 설계했다"고 설명했다.

해외 시장 중심으로 협업 기회 확장

그라운드원은 해외 시장을 중심으로 의미 있는 성과를 쌓고 있다. 유럽과 중동의 건물 에너지 분야 인큐베이팅 프로그램에 선발, 왕성하게 활동 중이다. 공공·상업 건물을 아우르는 실제 건물을 대상으로 한 PoC(실증) 결과 에너지 사용량 20%~30% 정도 절감할 가능성을 발견했다. 현재 해당 결과를 기반으로 서비스 완성도를 높여가고 있다. 국내에서는 공공기관과 협력, 문화시설·공공건물 중심의 실증 프로젝트를 진행 중이다.

홍윤정 대표는 "각 프로젝트에 따라 연간 에너지 사용량, 피크 부하, 운영 비용 등을 핵심 지표로 설정해 관리한다. 프로젝트 종료 이후에도 지표 변화를 계속 추적하며 실질적인 결과를 보여주는 데 집중하고 있다. 이를 위해 현재 국내와 해외에서 다양한 사례를 차근차근 쌓아가는 것이 가장 중요하다"고 말했다.

특히 그라운드원은 사업 성장 가능성을 인정받아 지난 9월부터 서울창조경제혁신센터(이하 서울창경)의 지원기업으로 선정됐다. 홍윤정 대표는 "서울창경을 통해 해외 네트워킹을 확대할 수 있었다. 그 과정에서 중동 지역 공공기관과 실증 계약까지 이어졌다. 현재 해당 파트너와 함께 실제 건물을 대상으로 한 에너지 자율 운영 실증 프로젝트를 진행 중”이라며 “스타트업이 지역 공공기관이나 기업과 이런 수준의 협업 단계까지 가는 것은 쉽지 않다. 서울창경이 단순 연결을 넘어 실제 사업으로 이어지도록 역할을 해줬다"고 말했다.

그라운드원은 해외 전시·컨퍼런스 참가를 통해 글로벌 파트너와의 협업 기회를 꾸준히 확대하고 있다. 홍윤정 대표는 "우리 기술을 다양한 현장에 적용해 보면서 여러 기후와 운영 환경에서 어떤 효과가 나오는지 확인하는 단계”라면서 “이를 통해 확보한 인사이트를 제품에 반영해 향후 본격적인 해외 시장 진출과 투자 유치의 기반을 다져갈 계획”이라고 밝혔다.

마지막으로 홍윤정 대표는 그라운드원의 비전이 단일 건물을 넘어 확장될 것이라고 내다봤다. 이어 "건물은 단순하게 건물 하나로 끝나는 것이 아니라 스마트시티 혹은 도시와 도시 거래, 그리드 단위로 연결되는 흐름을 가진다. 에너지의 경우 국가 간에도 거래되는 자원"이라면서 "그라운드원의 기술이 설비와 건물뿐만 아니라 도시 단위로도 통합적으로 활용될 수 있지 않을까 생각한다. 개별 건물의 에너지 최적화가 모여 도시 전체의 에너지 효율을 높이고, 나아가 에너지 전력망 관리와 연결되는 날도 그리고 있다"고 포부를 드러냈다.

그라운드원은 해외 시장에서 더욱 좋은 평가를 받고 있다. 불완전한 데이터 환경에서도 작동하는 실용적인 자사 AI 솔루션으로 건물 에너지 자율 최적화 운영 혁신을 이끌어가기 위해 차근차근 나아가는 그라운드원의 행보가 주목된다.

IT동아 박귀임 기자(luckyim@itdonga.com)