본 연구에서는 건물부문에서 효과적으로 온실가스 감축하기 위해 노후 건축물의 그린리모델링을 통한 에너지 절감 효과를 분석하는 것을 목적으로 한다. 노후 단독주택의 그린리모델링을 통해 에너지 절감 효과를 예측하기 위해서 부산광역시 남구를 대상으로 단독주택의 현황을 조사하였고 그 중에서 단독주택의 수가 가장 많은 문현동을 대상지역으로 선정하였다. 단독주택의 연면적, ...
본 연구에서는 건물부문에서 효과적으로 온실가스 감축하기 위해 노후 건축물의 그린리모델링을 통한 에너지 절감 효과를 분석하는 것을 목적으로 한다. 노후 단독주택의 그린리모델링을 통해 에너지 절감 효과를 예측하기 위해서 부산광역시 남구를 대상으로 단독주택의 현황을 조사하였고 그 중에서 단독주택의 수가 가장 많은 문현동을 대상지역으로 선정하였다. 단독주택의 연면적, 건축면적, 벽의 재료, 지붕의 재료 및 형태, 열관류율 등의 현황을 조사하여 노후 단독주택 표준모델을 선정하였다. 선정된 노후 단독주택 표준모델을 에너지 시뮬레이션 Design Builder를 통해 건축물의 패시브시스템 단일요소 변화에 따른 냉난방에너지를 분석하였다. 또한 패시브시스템과 액티브시스템을 개선하여 도출된 연간 단위면적당 1차에너지소요량을 통해 그린리모델링 효과를 분석하였으며, 이 결과를 통해 녹색건축물 전환 여부를 평가하였다. 또한 도출된 표준모델의 그린리모델링 효과를 통해 대상지역의 에너지 절감량을 예측하였다. 연구의 결과로 문현동 노후 단독주택 표준모델의 패시브시스템 단일요소 변화에 따른 냉난방에너지소요량 산출 결과, 모든 표준모델에서 침기량의 개선을 우선으로 적용해야 하는 점을 도출하였다. 1980년대 이전 1층 표준모델에서는 지붕 > 벽 순서의 개선 효과가 침기량 다음으로 에너지효율이 좋았으며, 1980년대 1층 표준모델에서는 1980년대 이전 표준모델보다 지붕의 면적과 벽의 면적이 줄어들고 기존 단열기준에 따라 창호 > 벽의 순으로 개선 효과가 침기량 다음으로 에너지효율이 좋은 것으로 도출되었다. 1980년대 이전 2층 표준모델에서는 1층 표준모델보다 외피의 면적이 늘어나기 때문에 벽 > 창호의 순으로 개선 효과가 에너지효율이 좋은 것으로 도출되었으며, 1980년대 2층 표준모델은 외피면적의 증가와 1980년대 열관류율 기준에 의해 창호 > 지붕 순으로 개선 효과가 에너지효율이 좋은 것으로 도출되었다. 3부위 개선 시에는 지붕과 창호, 침기량을 개선하였을 때와 벽과 창호, 침기량을 개선하였을 때 결과의 차이는 매우 작은 것으로 도출되었다. 또한 모든 표준모델에서 5부위 개선을 하였을 때 4부위 개선 효과보다 에너지효율이 좋지 못하기 때문에 패시브시스템뿐만 아니라 액티브시스템 개선을 통해 그린리모델링 효과 분석이 필요하다. 문현동 노후 단독주택 표준모델의 그린리모델링을 통한 연간 단위면적당 1차에너지소요량을 분석한 결과, 1980년대 이전 1층 표준모델을 현재기준으로 개선했을 경우 개선 전 대비 에너지 절감률은 51.2%로 나타났고 패시브기준으로 개선했을 경우 개선 전 대비 에너지 절감률은 54.0%로 나타났다. 1980년대 1층 표준모델을 현재기준으로 개선했을 경우 에너지 절감률은 19.9%로 나타났고 패시브기준으로 개선했을 경우 에너지 절감률은 25.4%로 나타났다. 1980년대 이전 2층 표준모델을 현재기준으로 개선했을 경우 에너지 절감률은 39.8%로 나타났고 패시브기준으로 개선했을 경우 에너지 절감률은 41.0%로 나타났다. 1980년대 2층 표준모델을 현재기준으로 개선했을 경우 에너지 절감률은 4.1%로 나타났고 패시브기준으로 개선했을 경우 에너지 절감률은 6.6%로 나타났다. 문현동 노후 단독주택 표준모델의 녹색건축물 전환 여부 평가 결과, 1980년대 이전 1층 표준모델은 개선 전 7등급 수준의 1차에너지소요량을 보이며, 현재기준으로 개선 시 에너지효율등급 2등급을 달성하였고 패시브기준 또한 2등급을 달성하였다. 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 개선 여부는 현재기준과 패시브기준 모두 51.2%와 54.0%로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 절감하였으므로 녹색건축물 전환 여부 두 기준에 모두 충족하였다. 1980년대 1층 표준모델의 개선 전 에너지효율등급은 3등급 수준의 1차에너지소요량을 보이며, 현재기준으로 개선 시 에너지효율등급 2등급을 달성하였고 패시브기준 또한 2등급을 달성하였다. 다음으로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 개선 여부는 현재기준은 19.9%로 개선 기준에 충족하지 못하였으며, 패시브기준은 25.4%로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 절감하였으므로 현재기준의 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 개선을 제외한 기준에서 녹색건축물 전환 여부에 충족하였다. 1980년대 이전 2층 표준모델은 개선 전 6등급 수준의 1차에너지소요량을 보이며, 현재기준으로 개선 시 에너지효율등급 3등급을 달성하였고 패시브기준 또한 3등급을 달성하였다. 다음으로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 개선 여부는 현재기준과 패시브기준 모두 39.8%와 41.0%로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 절감하였으므로 녹색건축물 전환 여부 두 기준에 모두 충족하였다. 1980년대 2층 표준모델은 개선 전 3등급 수준의 1차에너지소요량을 보이며, 현재기준으로 개선 시 에너지효율등급 3등급을 유지하였고 패시브기준 또한 3등급을 유지하였다. 다음으로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 개선 여부는 현재기준은 4.1%로 개선 기준에 충족하지 못하였으며, 패시브기준 또한 6.6%로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 절감하지 못하였으므로 에너지효율등급 기준에서만 녹색건축물 전환 여부에 충족하였다. 따라서 대상지역의 표준모델 개선을 통해 모든 표준모델이 녹색건축물 전환 여부에 충족하는 것으로 나타났다. 하지만 노후 단독주택 표준모델을 개선하여 1차에너지소요량 20% 개선에 달성하지 못한 기준들은 냉방에너지 증가로 인한 결과이기 때문에 그린리모델링을 통한 냉방에너지 절감 계획이 반드시 요구된다. 따라서 패시브시스템의 차양 계획, 액티브시스템의 폐열회수환기장치 설치, 신재생에너지 등을 통해 노후 건축물의 그린리모델링 시 추가적인 계획이 필요하다고 판단된다. 부산광역시 남구 문현동 표준모델의 그린리모델링 효과 예측 결과, 대상지역에서 현재기준으로 개선 시 가장 큰 절감량을 나타내는 표준모델은 1980년대 이전 2층 표준모델로 예측되며, 패시브기준으로 개선 시에도 1980년대 이전 2층 표준모델로 예측된다. 하지만 현재기준으로 개선 시 가장 큰 절감률을 나타내는 표준모델은 1980년대 이전 1층 표준모델로 예측되며, 패시브기준으로 개선 시에도 1980년대 이전 1층 표준모델로 예측된다. 이러한 결과를 통해 1980년대 이전 표준모델이 1980년대 표준모델의 수보다 작지만, 단열성능이 없는 표준모델을 개선 시 가장 큰 에너지 절감 효과가 도출될 것으로 예상된다. 또한 각 표준모델에 대해 냉방에너지에 대한 개선을 추가로 한다면 대상지역의 연간 1차에너지소요량을 더 크게 절감할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구의 한계점으로는 노후 단독주택의 표준모델을 선정함에 있어서 단독주택 현황을 다양한 방법으로 수집하지 못하고 몇 가지 한정된 데이터로만 선정하였다는 점, 표준모델을 더 다양하게 선정하여 대상지역의 에너지 절감량을 도출해내지 못한 점과 패시브시스템과 액티브시스템의 변수를 좀 더 폭넓게 선정하지 못했다는 점, 그린리모델링 효과 분석을 에너지 절감뿐만 아니라 실내 환경의 쾌적성 평가, 경제성 평가 등의 분석이 필요하다. 추후 연구에서는 앞서 언급한 한계점들을 고려하여 노후 단독주택의 그린리모델링 효과를 분석하는 연구가 필요하다.
본 연구에서는 건물부문에서 효과적으로 온실가스 감축하기 위해 노후 건축물의 그린리모델링을 통한 에너지 절감 효과를 분석하는 것을 목적으로 한다. 노후 단독주택의 그린리모델링을 통해 에너지 절감 효과를 예측하기 위해서 부산광역시 남구를 대상으로 단독주택의 현황을 조사하였고 그 중에서 단독주택의 수가 가장 많은 문현동을 대상지역으로 선정하였다. 단독주택의 연면적, 건축면적, 벽의 재료, 지붕의 재료 및 형태, 열관류율 등의 현황을 조사하여 노후 단독주택 표준모델을 선정하였다. 선정된 노후 단독주택 표준모델을 에너지 시뮬레이션 Design Builder를 통해 건축물의 패시브시스템 단일요소 변화에 따른 냉난방에너지를 분석하였다. 또한 패시브시스템과 액티브시스템을 개선하여 도출된 연간 단위면적당 1차에너지소요량을 통해 그린리모델링 효과를 분석하였으며, 이 결과를 통해 녹색건축물 전환 여부를 평가하였다. 또한 도출된 표준모델의 그린리모델링 효과를 통해 대상지역의 에너지 절감량을 예측하였다. 연구의 결과로 문현동 노후 단독주택 표준모델의 패시브시스템 단일요소 변화에 따른 냉난방에너지소요량 산출 결과, 모든 표준모델에서 침기량의 개선을 우선으로 적용해야 하는 점을 도출하였다. 1980년대 이전 1층 표준모델에서는 지붕 > 벽 순서의 개선 효과가 침기량 다음으로 에너지효율이 좋았으며, 1980년대 1층 표준모델에서는 1980년대 이전 표준모델보다 지붕의 면적과 벽의 면적이 줄어들고 기존 단열기준에 따라 창호 > 벽의 순으로 개선 효과가 침기량 다음으로 에너지효율이 좋은 것으로 도출되었다. 1980년대 이전 2층 표준모델에서는 1층 표준모델보다 외피의 면적이 늘어나기 때문에 벽 > 창호의 순으로 개선 효과가 에너지효율이 좋은 것으로 도출되었으며, 1980년대 2층 표준모델은 외피면적의 증가와 1980년대 열관류율 기준에 의해 창호 > 지붕 순으로 개선 효과가 에너지효율이 좋은 것으로 도출되었다. 3부위 개선 시에는 지붕과 창호, 침기량을 개선하였을 때와 벽과 창호, 침기량을 개선하였을 때 결과의 차이는 매우 작은 것으로 도출되었다. 또한 모든 표준모델에서 5부위 개선을 하였을 때 4부위 개선 효과보다 에너지효율이 좋지 못하기 때문에 패시브시스템뿐만 아니라 액티브시스템 개선을 통해 그린리모델링 효과 분석이 필요하다. 문현동 노후 단독주택 표준모델의 그린리모델링을 통한 연간 단위면적당 1차에너지소요량을 분석한 결과, 1980년대 이전 1층 표준모델을 현재기준으로 개선했을 경우 개선 전 대비 에너지 절감률은 51.2%로 나타났고 패시브기준으로 개선했을 경우 개선 전 대비 에너지 절감률은 54.0%로 나타났다. 1980년대 1층 표준모델을 현재기준으로 개선했을 경우 에너지 절감률은 19.9%로 나타났고 패시브기준으로 개선했을 경우 에너지 절감률은 25.4%로 나타났다. 1980년대 이전 2층 표준모델을 현재기준으로 개선했을 경우 에너지 절감률은 39.8%로 나타났고 패시브기준으로 개선했을 경우 에너지 절감률은 41.0%로 나타났다. 1980년대 2층 표준모델을 현재기준으로 개선했을 경우 에너지 절감률은 4.1%로 나타났고 패시브기준으로 개선했을 경우 에너지 절감률은 6.6%로 나타났다. 문현동 노후 단독주택 표준모델의 녹색건축물 전환 여부 평가 결과, 1980년대 이전 1층 표준모델은 개선 전 7등급 수준의 1차에너지소요량을 보이며, 현재기준으로 개선 시 에너지효율등급 2등급을 달성하였고 패시브기준 또한 2등급을 달성하였다. 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 개선 여부는 현재기준과 패시브기준 모두 51.2%와 54.0%로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 절감하였으므로 녹색건축물 전환 여부 두 기준에 모두 충족하였다. 1980년대 1층 표준모델의 개선 전 에너지효율등급은 3등급 수준의 1차에너지소요량을 보이며, 현재기준으로 개선 시 에너지효율등급 2등급을 달성하였고 패시브기준 또한 2등급을 달성하였다. 다음으로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 개선 여부는 현재기준은 19.9%로 개선 기준에 충족하지 못하였으며, 패시브기준은 25.4%로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 절감하였으므로 현재기준의 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 개선을 제외한 기준에서 녹색건축물 전환 여부에 충족하였다. 1980년대 이전 2층 표준모델은 개선 전 6등급 수준의 1차에너지소요량을 보이며, 현재기준으로 개선 시 에너지효율등급 3등급을 달성하였고 패시브기준 또한 3등급을 달성하였다. 다음으로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 개선 여부는 현재기준과 패시브기준 모두 39.8%와 41.0%로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 절감하였으므로 녹색건축물 전환 여부 두 기준에 모두 충족하였다. 1980년대 2층 표준모델은 개선 전 3등급 수준의 1차에너지소요량을 보이며, 현재기준으로 개선 시 에너지효율등급 3등급을 유지하였고 패시브기준 또한 3등급을 유지하였다. 다음으로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 개선 여부는 현재기준은 4.1%로 개선 기준에 충족하지 못하였으며, 패시브기준 또한 6.6%로 연간 단위면적당 1차에너지소요량 20% 이상 절감하지 못하였으므로 에너지효율등급 기준에서만 녹색건축물 전환 여부에 충족하였다. 따라서 대상지역의 표준모델 개선을 통해 모든 표준모델이 녹색건축물 전환 여부에 충족하는 것으로 나타났다. 하지만 노후 단독주택 표준모델을 개선하여 1차에너지소요량 20% 개선에 달성하지 못한 기준들은 냉방에너지 증가로 인한 결과이기 때문에 그린리모델링을 통한 냉방에너지 절감 계획이 반드시 요구된다. 따라서 패시브시스템의 차양 계획, 액티브시스템의 폐열회수환기장치 설치, 신재생에너지 등을 통해 노후 건축물의 그린리모델링 시 추가적인 계획이 필요하다고 판단된다. 부산광역시 남구 문현동 표준모델의 그린리모델링 효과 예측 결과, 대상지역에서 현재기준으로 개선 시 가장 큰 절감량을 나타내는 표준모델은 1980년대 이전 2층 표준모델로 예측되며, 패시브기준으로 개선 시에도 1980년대 이전 2층 표준모델로 예측된다. 하지만 현재기준으로 개선 시 가장 큰 절감률을 나타내는 표준모델은 1980년대 이전 1층 표준모델로 예측되며, 패시브기준으로 개선 시에도 1980년대 이전 1층 표준모델로 예측된다. 이러한 결과를 통해 1980년대 이전 표준모델이 1980년대 표준모델의 수보다 작지만, 단열성능이 없는 표준모델을 개선 시 가장 큰 에너지 절감 효과가 도출될 것으로 예상된다. 또한 각 표준모델에 대해 냉방에너지에 대한 개선을 추가로 한다면 대상지역의 연간 1차에너지소요량을 더 크게 절감할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구의 한계점으로는 노후 단독주택의 표준모델을 선정함에 있어서 단독주택 현황을 다양한 방법으로 수집하지 못하고 몇 가지 한정된 데이터로만 선정하였다는 점, 표준모델을 더 다양하게 선정하여 대상지역의 에너지 절감량을 도출해내지 못한 점과 패시브시스템과 액티브시스템의 변수를 좀 더 폭넓게 선정하지 못했다는 점, 그린리모델링 효과 분석을 에너지 절감뿐만 아니라 실내 환경의 쾌적성 평가, 경제성 평가 등의 분석이 필요하다. 추후 연구에서는 앞서 언급한 한계점들을 고려하여 노후 단독주택의 그린리모델링 효과를 분석하는 연구가 필요하다.
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