세계기후연구계획(WCRP)에 연구하고 있는 과학자들의 연구 보고서에 따르면 지금과 비슷하게 화석연료를 소비될 경우 2060년 이산화탄소 배출량이 산업화 이전 대비 2배에 이르며 지구의 온도가 1.5~4.5℃에 이를 수 있다는 전망을 내세우면서 전 세계는 2030년까지 이산화탄소 배출량을 2010년 대비 최소 45%이상 감축해야 하고, 2050년에는 탄소제로(Net-Zero)을 달성하여야 한다고 주장하고 있다. 더불어 건물 부분에서의 배출되는 탄소 배출량이 전체의 38%의 비율을 차지하면서 건축물의 탄소 절감이 필연적 문제로 대두되고 있으며 건물 부문의 온실가스 감축 목표는 2030년까지 14.4% 감축하고 2050년까지 ...
세계기후연구계획(WCRP)에 연구하고 있는 과학자들의 연구 보고서에 따르면 지금과 비슷하게 화석연료를 소비될 경우 2060년 이산화탄소 배출량이 산업화 이전 대비 2배에 이르며 지구의 온도가 1.5~4.5℃에 이를 수 있다는 전망을 내세우면서 전 세계는 2030년까지 이산화탄소 배출량을 2010년 대비 최소 45%이상 감축해야 하고, 2050년에는 탄소제로(Net-Zero)을 달성하여야 한다고 주장하고 있다. 더불어 건물 부분에서의 배출되는 탄소 배출량이 전체의 38%의 비율을 차지하면서 건축물의 탄소 절감이 필연적 문제로 대두되고 있으며 건물 부문의 온실가스 감축 목표는 2030년까지 14.4% 감축하고 2050년까지 탄소중립 목표에 세우고 탄소중립을 구현하기 위해 건축물의 에너지를 최소화하는 제도적으로 에너지 성능을 높이며 효과적인 에너지 관리를 위하여, 건축물 에너지효율등급 및 제로 에너지 건축물 인증제를 녹색건축물 조성 지원법에 의거하여 시행하고 있으며 향후 제로 에너지 건축물을 의무화 대상 민간, 공공건축물, 30년도까지 모든 용도의 민간, 공공건축물의 의무화 한국에너지 공단, 신재생에너지센터, 설치의무화, 2020 를 단계적으로 추진안으로 설정하고 있다. 이에 국내 건축물의 63.2%를 차지하는 주거 건축분야에서 제로 에너지 활성화를 도모하고 있으며 현재 단독주택에서 제로 에너지 1등급, 에너지 자립률 121.6%를 받은 ‘LG ThinQ Home’과 제로 에너지 2등급, 에너지 자립률 83.13%를 받은 세종시의 ‘행정중심복합도시 1-1 생활권 순환형 임대 단독주택인 로렌 하우스’등에 비해 공동주택은 ‘인천 송도 힐스테이트 레이크’아파트 단지가 제로 에너지 5등급, 에너지 자립률 22.3%을 받은 최초로 등장하였지만 주거건축의 47.2%를 차지하는 공동주택건축은 제로 에너지 등급 및 자립률 부분에서 5등급 이상의 높은 수준을 확보하지 못하고 활성화되지 않은 시점이다. 이에 본 연구는 제로 에너지 건축물을 달성하기 위해 적용되는 기술 및 요소들을 분류하고 건축물에 적용할 수 있는 방안을 도출하였다. 크게 에너지자립률에 영향을 줄 수 있는 신재생에너지원인 지열과 태양광을 적용하였고 태양광과 지열시스템 비교한 결과 지열 시스템을 적용한 것 대비 단위면적당 1차 에너지 생산량 12.35%, 에너지자립률 27.864%로 큰 차이를 보이며 제로 에너지 건축물 인증을 수준에 있어 실질적인 방안은 태양광 시스템이 가장 효율적인 것으로 도출되며 이에 표준 아파트 모델을 설정하고 태양광 시스템 설치면적에 따른 제로 에너지 인증등급의 변화를 분석한다. 태양광 발전량 및 설치부위를 도출하여 변화량을 측정한 결과 태양광 설치면적의 60% 적용 시 제로 에너지 인증등급의 수준에 도달하였고 100% 설치 시 에너지자립률 45.01%의 수준에 도달하여 제로 에너지 인증등급 ZEB 4등급까지 달성할 수 있을 것으로 보여진다. 또한, 태양광 시스템을 설치하는 면적이 증가함에 따라 100% 설치 시 이산화탄소 배출량을 미설치 경우에 비해 43.14% 정도를 절감하여 탄소중립에도 기여할 수 있을 것이다. 하지만 아파트 건축의 특성상 태양광 시스템 100% 설치 시, 제로 에너지 건축물 인증제도에서 최대 에너지자립률 45.01%를 기록하여 ZEB 4등급의 수준에 도달하였지만 더 높은 등급의 제로 에너지 건축물 인증등급 기준에 도달하는 것은 일정부분 한계점이 있어, 추후의 기술 발전이나 태양광 시스템의 설치 및 유형의 개발을 통하여 인증등급을 향상을 기대해야 할 것이다.
세계기후연구계획(WCRP)에 연구하고 있는 과학자들의 연구 보고서에 따르면 지금과 비슷하게 화석연료를 소비될 경우 2060년 이산화탄소 배출량이 산업화 이전 대비 2배에 이르며 지구의 온도가 1.5~4.5℃에 이를 수 있다는 전망을 내세우면서 전 세계는 2030년까지 이산화탄소 배출량을 2010년 대비 최소 45%이상 감축해야 하고, 2050년에는 탄소제로(Net-Zero)을 달성하여야 한다고 주장하고 있다. 더불어 건물 부분에서의 배출되는 탄소 배출량이 전체의 38%의 비율을 차지하면서 건축물의 탄소 절감이 필연적 문제로 대두되고 있으며 건물 부문의 온실가스 감축 목표는 2030년까지 14.4% 감축하고 2050년까지 탄소중립 목표에 세우고 탄소중립을 구현하기 위해 건축물의 에너지를 최소화하는 제도적으로 에너지 성능을 높이며 효과적인 에너지 관리를 위하여, 건축물 에너지효율등급 및 제로 에너지 건축물 인증제를 녹색건축물 조성 지원법에 의거하여 시행하고 있으며 향후 제로 에너지 건축물을 의무화 대상 민간, 공공건축물, 30년도까지 모든 용도의 민간, 공공건축물의 의무화 한국에너지 공단, 신재생에너지센터, 설치의무화, 2020 를 단계적으로 추진안으로 설정하고 있다. 이에 국내 건축물의 63.2%를 차지하는 주거 건축분야에서 제로 에너지 활성화를 도모하고 있으며 현재 단독주택에서 제로 에너지 1등급, 에너지 자립률 121.6%를 받은 ‘LG ThinQ Home’과 제로 에너지 2등급, 에너지 자립률 83.13%를 받은 세종시의 ‘행정중심복합도시 1-1 생활권 순환형 임대 단독주택인 로렌 하우스’등에 비해 공동주택은 ‘인천 송도 힐스테이트 레이크’아파트 단지가 제로 에너지 5등급, 에너지 자립률 22.3%을 받은 최초로 등장하였지만 주거건축의 47.2%를 차지하는 공동주택건축은 제로 에너지 등급 및 자립률 부분에서 5등급 이상의 높은 수준을 확보하지 못하고 활성화되지 않은 시점이다. 이에 본 연구는 제로 에너지 건축물을 달성하기 위해 적용되는 기술 및 요소들을 분류하고 건축물에 적용할 수 있는 방안을 도출하였다. 크게 에너지자립률에 영향을 줄 수 있는 신재생에너지원인 지열과 태양광을 적용하였고 태양광과 지열시스템 비교한 결과 지열 시스템을 적용한 것 대비 단위면적당 1차 에너지 생산량 12.35%, 에너지자립률 27.864%로 큰 차이를 보이며 제로 에너지 건축물 인증을 수준에 있어 실질적인 방안은 태양광 시스템이 가장 효율적인 것으로 도출되며 이에 표준 아파트 모델을 설정하고 태양광 시스템 설치면적에 따른 제로 에너지 인증등급의 변화를 분석한다. 태양광 발전량 및 설치부위를 도출하여 변화량을 측정한 결과 태양광 설치면적의 60% 적용 시 제로 에너지 인증등급의 수준에 도달하였고 100% 설치 시 에너지자립률 45.01%의 수준에 도달하여 제로 에너지 인증등급 ZEB 4등급까지 달성할 수 있을 것으로 보여진다. 또한, 태양광 시스템을 설치하는 면적이 증가함에 따라 100% 설치 시 이산화탄소 배출량을 미설치 경우에 비해 43.14% 정도를 절감하여 탄소중립에도 기여할 수 있을 것이다. 하지만 아파트 건축의 특성상 태양광 시스템 100% 설치 시, 제로 에너지 건축물 인증제도에서 최대 에너지자립률 45.01%를 기록하여 ZEB 4등급의 수준에 도달하였지만 더 높은 등급의 제로 에너지 건축물 인증등급 기준에 도달하는 것은 일정부분 한계점이 있어, 추후의 기술 발전이나 태양광 시스템의 설치 및 유형의 개발을 통하여 인증등급을 향상을 기대해야 할 것이다.
According to research reports by scientists studying the World Climate Research Plan (WCRP), Similar to now, if fossil fuels are consumed, carbon dioxide emissions in 2060 will double that of before industrialization, and the Earth's temperature could reach 1.5 to 4.5℃ the world argues that carbon d...
According to research reports by scientists studying the World Climate Research Plan (WCRP), Similar to now, if fossil fuels are consumed, carbon dioxide emissions in 2060 will double that of before industrialization, and the Earth's temperature could reach 1.5 to 4.5℃ the world argues that carbon dioxide emissions should be reduced by at least 45% compared to 2010 by 2030 and that net-zero should be achieved by 2050. In addition, carbon emissions from buildings account for 38% of the total, raising the inevitable problem of building carbon reduction to reduce greenhouse gas emissions in the building sector by 14.4% by 2030, set a carbon-neutral target by 2050, and implement carbon-neutralization by 2050 for institutional energy performance that minimizes the energy of buildings and effective energy management, the building energy efficiency rating and zero energy building certification system are implemented in accordance with the Green Building Construction Support Act, In the future, private and public buildings subject to mandatory zero energy buildings, and private and public buildings for all purposes until the year 30, Korea Energy Corporation, Renewable Energy Center, Installation Mandatory, 2020 is being set as a step-by-step promotion plan. Accordingly, it is promoting zero energy in the residential architecture sector, which accounts for 63.2% of domestic buildings, LG ThinQ Home, which currently received the first grade of zero energy and 121.6% energy independence rate in detached houses, Compared to the 'Loren House, a single-family house for rent in the 1-1 living area circulation in the Administrative City 1-1,' Sejong City, which received a zero energy rating of 2 and an energy self-reliance rate of 83.13%, the 'Incheon Songdo Hillstate Lake' apartment complex had zero energy. Although it appeared for the first time with a rating of 5 and an energy self-reliance rate of 22.3%, apartment buildings, which account for 47.2% of residential construction, have not achieved a high level of level 5 or higher in terms of zero energy rating and self-reliance rate and have not been activated. Therefore, in this study, technologies and factors applied to achieve a zero-energy building are classified, and a plan applicable to buildings is derived. Geothermal and solar power, which are new and renewable energy sources that can affect the energy self-reliance rate, were applied, and the result of comparing solar power and geothermal systems compared with the geothermal system application, the primary energy production per unit area was 12.35% and the energy self-reliance rate was 27.864%, the practical solution for the zero energy building certification level is that the solar system is the most efficient, so a standard apartment model is established and the change in the zero energy certification grade according to the installation area of the solar system is analyzed. The result of measuring the amount of change by deriving the amount of solar power generation and the installation site, When 60% of the solar installation area is applied, the level of the zero energy certification level has been reached, When 100% installed, the energy self-reliance rate of 45.01% is reached, and it is expected that the zero energy certification level, ZEB level 4, can be achieved. In addition, as the area where the solar system is installed increases, it will be possible to contribute to carbon neutrality by reducing carbon dioxide emissions by 43.14% when 100% installation is performed compared to the case without installation. However, due to the characteristics of apartment construction, when 100% of the solar system is installed, the maximum energy self-reliance rate of 45.01% was recorded in the zero energy building certification system, reaching the level of ZEB 4, but reaching a higher level of zero energy building certification level. There are some limitations, it should be expected that the certification level will be improved through future technological development or the installation and type of solar system.
According to research reports by scientists studying the World Climate Research Plan (WCRP), Similar to now, if fossil fuels are consumed, carbon dioxide emissions in 2060 will double that of before industrialization, and the Earth's temperature could reach 1.5 to 4.5℃ the world argues that carbon dioxide emissions should be reduced by at least 45% compared to 2010 by 2030 and that net-zero should be achieved by 2050. In addition, carbon emissions from buildings account for 38% of the total, raising the inevitable problem of building carbon reduction to reduce greenhouse gas emissions in the building sector by 14.4% by 2030, set a carbon-neutral target by 2050, and implement carbon-neutralization by 2050 for institutional energy performance that minimizes the energy of buildings and effective energy management, the building energy efficiency rating and zero energy building certification system are implemented in accordance with the Green Building Construction Support Act, In the future, private and public buildings subject to mandatory zero energy buildings, and private and public buildings for all purposes until the year 30, Korea Energy Corporation, Renewable Energy Center, Installation Mandatory, 2020 is being set as a step-by-step promotion plan. Accordingly, it is promoting zero energy in the residential architecture sector, which accounts for 63.2% of domestic buildings, LG ThinQ Home, which currently received the first grade of zero energy and 121.6% energy independence rate in detached houses, Compared to the 'Loren House, a single-family house for rent in the 1-1 living area circulation in the Administrative City 1-1,' Sejong City, which received a zero energy rating of 2 and an energy self-reliance rate of 83.13%, the 'Incheon Songdo Hillstate Lake' apartment complex had zero energy. Although it appeared for the first time with a rating of 5 and an energy self-reliance rate of 22.3%, apartment buildings, which account for 47.2% of residential construction, have not achieved a high level of level 5 or higher in terms of zero energy rating and self-reliance rate and have not been activated. Therefore, in this study, technologies and factors applied to achieve a zero-energy building are classified, and a plan applicable to buildings is derived. Geothermal and solar power, which are new and renewable energy sources that can affect the energy self-reliance rate, were applied, and the result of comparing solar power and geothermal systems compared with the geothermal system application, the primary energy production per unit area was 12.35% and the energy self-reliance rate was 27.864%, the practical solution for the zero energy building certification level is that the solar system is the most efficient, so a standard apartment model is established and the change in the zero energy certification grade according to the installation area of the solar system is analyzed. The result of measuring the amount of change by deriving the amount of solar power generation and the installation site, When 60% of the solar installation area is applied, the level of the zero energy certification level has been reached, When 100% installed, the energy self-reliance rate of 45.01% is reached, and it is expected that the zero energy certification level, ZEB level 4, can be achieved. In addition, as the area where the solar system is installed increases, it will be possible to contribute to carbon neutrality by reducing carbon dioxide emissions by 43.14% when 100% installation is performed compared to the case without installation. However, due to the characteristics of apartment construction, when 100% of the solar system is installed, the maximum energy self-reliance rate of 45.01% was recorded in the zero energy building certification system, reaching the level of ZEB 4, but reaching a higher level of zero energy building certification level. There are some limitations, it should be expected that the certification level will be improved through future technological development or the installation and type of solar system.
주제어
#제로 에너지 건축물 에너지 공동주택 태양광 시스템 에너지자립률 CO2 배출량 Zero Energy Building Energy Apartment house Solar system Energy independence rate CO2 Emission
학위논문 정보
저자
고현우
학위수여기관
국민대학교 테크노디자인전문대학원
학위구분
국내석사
학과
건축디자인학과
지도교수
김용성
발행연도
2022
총페이지
ix, 114
키워드
제로 에너지 건축물 에너지 공동주택 태양광 시스템 에너지자립률 CO2 배출량 Zero Energy Building Energy Apartment house Solar system Energy independence rate CO2 Emission
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