선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 이 중에서, 반사거울을 이용한 태양광 채광시스템은 설치가 간단하고 비용이 저렴할 뿐만 아니라 다양한 건축물에 적용할 수 있어, 이미 그 실용성이 입증된 채광시스템이다. 이에 본 연구는 지난해 우리나라에서 개발된 반사거울형 고성능 태양광 채광시스템의 채광성능을 평가하여 개발된 채광시스템의 채광학적 효용성을 입증하고 우리나라에서의 적용가능성을 검증하는데 연구목적이 있다.
- 반사거울을 이용한 태양광 채광시스템은 설치가 간단하고 비용이 저렴할 뿐만 아니라 다양한 건축물에 적용할 수 있어, 이미 그 실용성이 입증된 채광시스템이다. 이에 본 연구는 본 연구팀이 개발한 반사거울형 고성능 태양광 채광시스템의 채광성능을 평가하여 개발된 채광시스템의 채광 학적 효용성을 입증하였으며, 연구결과는 다음과 같다.
제안 방법
-
1. 개발된 태양광 채광시스템의 개요
개발된 고성능 태양광 채광시스템은 지름 80cm 의 채광 돔과 베이스, 1 ・ 2차 반사거울 추적제어 장치와 구동부, 그리고 시스템 설치 대 등으로 구성 된다
. 본 연구를 통하여 개발된 시스템의 형상 및 사양은 （그림 1, 2）과 （표 1）와 같다. - 이때, 실내로 유입되는 반사광의 위치를 조절할 수 있도록 2차 반사거울의 높이와 각도를 조절할 수 있도록 개발되었다. 고성능 태양광 채광시스템의 설치 개념도는（그림 5）과 같다.
- 개발된 고성능 태양광 채광시스템의 채광성능을 평가하기 위한 실험은 （표 2）와 같이 3가지 변수로 나누어 실시하였다. 평가실험은 청천공 상태에서 실시하였고, 실내 및 실외 주광조도를 정오를 기준으로 동시에 측정하였다.
- 실험은 2001년 8월 10일부터 8월 30일까지 약 20일간 실시하였고 이중 청천공 상태에서 외부 주광조도의 변화가 적은 측정결과를 이용하여 개발된 고성능 태양광 채광시스템의 채광성능을 평가하였다.
- 채광장치를 설치하지 않은 경우의 실험대상 사무실의 실내 채광성능을 평가하였다. 이 때, 북측 개구부를 지닌 사무실의 실내 주광성능은 주광률（수조면（受朝面）의 주광조도/옥외 전천 공조도X100）을 이용하여 평가하였다.
- 채광장치를 설치하지 않은 경우의 실험대상 사무실의 실내 채광성능을 평가하였다. 이 때, 북측 개구부를 지닌 사무실의 실내 주광성능은 주광률（수조면（受朝面）의 주광조도/옥외 전천 공조도X100）을 이용하여 평가하였다. 정오에 측정된 실내 주광조도 및 주광률은 （표 3） 및 （그림 8）과 같다.
- 2차 반사거울의 형상에 따른 채광성능을 분석하기 위해서 평면거울형 2차 반사거울을 설치한 실험대상 사무실의 실내 채광성능을 평가하였다. 실험시의 외부 직사일광조도는 56,500~69,800 룩스（평균 61,400 룩스）이며, 전천공조도는 13,900~15,20。 룩스（평균 14,600 룩스）로 측정 되었다（그림 13）.
- 채광장치를 설치한 경우의 실험대상 사무실의 실내 채광성능을 태양광 조사부와 실 전체로 나누어 분석하였다. 정오에 측정된 실내 주광조도 및 주광률은 （표 4） 및 （그림 10）과 같다.
대상 데이터
- 개발된 고성능 태양광 채광시스템의 채광성능을 평가하기 위한 실험은 수원에 있는 K대학 공과대학 건물에서 실시하였다. 태양광 채광시스템을 설치한 공과대학 건물은 지상 4층, 지하 1층인 중복도식으로, 북쪽에 있는 1층 사무실을 실험대상 사무실로 선정하였다.
- 개발된 고성능 태양광 채광시스템의 채광성능을 평가하기 위한 실험은 수원에 있는 K대학 공과대학 건물에서 실시하였다. 태양광 채광시스템을 설치한 공과대학 건물은 지상 4층, 지하 1층인 중복도식으로, 북쪽에 있는 1층 사무실을 실험대상 사무실로 선정하였다. 이 사무실은 북측창 문을 통한 빛만으로는 실내가 어두워 주간에도 꼭 인공조명을 사용해야하는 곳이어서 실험을 하기에 알맞은 조건을 갖추고 있다.
- 개발된 고성능 태양광 채광시스템의 채광성능을 평가하기 위한 실험은 （표 2）와 같이 3가지 변수로 나누어 실시하였다. 평가실험은 청천공 상태에서 실시하였고, 실내 및 실외 주광조도를 정오를 기준으로 동시에 측정하였다. 주광조도의 측정을 위해서 Topcon사의 IM-5 조도계를 사용하였다
- 실외 주광조도는 외부방해물의 영향이 없는 K 대학 공대옥상에서 측정하였고 실내 주광조도는 사무소（7.7mX5.5m） 바닥면에서 개구부를 기준으로 50cm 간격으로 가로 9칸 세로 12칸의 모두 108개 지점을 선정하여 실시하였다（그림 6）.
이론/모형
- 평가실험은 청천공 상태에서 실시하였고, 실내 및 실외 주광조도를 정오를 기준으로 동시에 측정하였다. 주광조도의 측정을 위해서 Topcon사의 IM-5 조도계를 사용하였다
성능/효과
- 정오에 측정된 실내 주광조도 및 주광률은 （표 3） 및 （그림 8）과 같다. 측정시의 외부 직사일광조도 는 78,200 룩스~99,300 룩스（평균 91,800 룩스）로 분석되었으며, 전천공조도는 32,80 0-36,200 룩스（평균 34,400 룩스）로 측 정되었다 （그림 7）. 분석결과, 실내 주광조도는 87-1,317 룩스（평균 518 룩스）이고 주광률은 0.
- 측정시의 외부 직사일광조도 는 78,200 룩스~99,300 룩스（평균 91,800 룩스）로 분석되었으며, 전천공조도는 32,80 0-36,200 룩스（평균 34,400 룩스）로 측 정되었다 （그림 7）. 분석결과, 실내 주광조도는 87-1,317 룩스（평균 518 룩스）이고 주광률은 0.2-3.6 %（평균 1.5%）로 일본건축학회 기준 주광률 2%에 미치지 못하는 것으로 분석되었다.
- 분석결과 실내 주광률 3.0% 이상은 A행 4~6 열, B행 3~7열 그리고 C행 5~6열, 주광률 20% 이상은 A행 2~7열, B행2~8열, C행2~8열, D행 2~8열, E행 3~7열, F행 5~6열로 그리고 주광 표 4. 채광장치를 설치한 경우의 채광성능 （단위는 룩스, 괄호안은 주광률 %） 률 1.
- 정오에 측정된 실내 주광조도 및 주광률은 （표 4） 및 （그림 10）과 같다. 측정시의 외부 직사일광조도는 77,900 룩스~82,300 룩 스（평균 79,300 룩스）로 분석되었으며, 전천공 조도는 20,500~21,700 룩스（평균 21,100 룩 스）로 측정되었다 （그림 9）.
- 분석결과, 실내 주광조도는 93~1,439 룩스 （평균 569 룩스）이고 주광률은 Q.4~8.3 % （평균 2.6 %）로 분석되었다. 또한, 태양광 조 사부분의 주광조도는 519~1,439 룩스（평균 973 룩스）이고 주광률은 2.
- 6 %）로 분석되었다. 또한, 태양광 조 사부분의 주광조도는 519~1,439 룩스（평균 973 룩스）이고 주광률은 2.4~7.3 %（평균 4.5 %）로 실 평균보다 약 75 % 높은 것으로 분석되었다.
- 채광장치의 설치에 따른 채광성능의 향상을 분석한 결과는 （표 5）와 같다. 분석결과, 채광장치 의 설치로 인한 실 평균 주광률의 증가는 L5 % 에서 2.6 %로 약 75 % 증가하며, 태양광 조사 부분에서는 2.4 %에서 4.5 %로 약 87 % 증가하는 것으로 분석되어 태양광 채광시스템의 설치 로 실내 채광성능이 현저하게 향상되는 것으로 분석되었다. 실내 주광률의 분포도는 （그림 11）, （그림 12）과 같다.
- 분석결과, 평면거울형 2차 반사거울을 설치한 경우의 실내 주광조도는 114-6,950 룩스（평균 622 룩스）이고 주광률은 0,8~46.6 %（평균 4.2%）로 분석되어 비교적 높은 채광성능을 지닌 것으로 분석되었다.
- 2 %으로 분석되어 I행 이후부터 인공조명의 점 등이 부분적으로 필요한 것으로 분석되었다. 태양광이 직접 조사되는 바닥 조사면의 주광률이 38.4 %로 실 평균 주광률 4.2 %의 약 9배나 큰 것으로 분석되었다. 또한, 최대와 최소 주광률 차가 약 50배로 크게 나타나 실내 주광률 분포가 매우 불균등한 것으로 분석 되었다.
- 2 %의 약 9배나 큰 것으로 분석되었다. 또한, 최대와 최소 주광률 차가 약 50배로 크게 나타나 실내 주광률 분포가 매우 불균등한 것으로 분석 되었다.
- 볼록거울형 2차 반사거울을 사용한 경우（실험 2, 실 평균 주광률 2.6 %）와 비교하면, 평면거울 형 2차 반사거울은 실내 평균 주광률이 1.6 % （약 60 % 증가） 높은 것으로 분석되어 채광학적 으로 유리한 것으로 분석되었다.
- ② 실험대상으로 선정된 사무실에 태양광 채광 시스템을 설치하지 않은 경우의 실내 평균 주광률 은 1.5%로 낮게 나타나 실 소요조도를 만족하기 위해서는 주간에도 인공조명을 점등하여야 하는 것으로 분석되었다.
- ③ 개발된 고성능 태양광 채광시스템의 설치에 따른 실 평균 주광률은 약 75 % 증가（태양광 조 사부분은 약 87 % 증가）하여 실내 채광에 충분한 자연광이 유입되는 것으로 분석되어 태양광 채 광시스템이 채광학적으로 유효한 것으로 분석되었다.
- ④ 2차 반사거울의 형상에 따른 채광성능은 평면 거울형이 볼록거울형보다 실내 평균 주광률은 1.6 % （약 60 % 증가） 높은 것으로 분석되었으나, 실내 조도분포조도분포의 불균형과 눈부심 발생 등 실내 시환경의 질이 악화될 수 있는 것으로 분석되었다.
후속연구
- 본 연구에서 평가된 고성능 태양광 채광시스템은 채광적으로 유효하며 다양한 건축물에 쉽게 적용할 수 있어 높은 성장가능성을 지닌 시스템이다. 그러므로, 개발된 시스템의 활성화를 위한 지속적인 연구가 필요하며 이를 통하여 앞으로 새로운 대체에너지 산업의 개발 및 새로운 시장개척 등이 기대된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.