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문제 정의
- 하지만 공동주택의 경우 인접동에 의한 음영영향 및 가용 설치면적의 제한 등으로 인해 태양열 및 태양광 시스템의 설치여건이 단독주택과는 상이하다. 따라서 본 연구에서는 인접 동간의 음영영향을 고려하고, 주동의 다양한 배치유형에 따른 PV시스템의 설치 가용면적 및 이에 따른 연 간 발전량을 평가함으로서 국내 공동주택에서 현실적으로 설치가능한 PV시스템의 설치 규모를 예측해 보고 이에 따른 단지 총 전기 부하 대비 분담율을 평가하였다. 20층의 남 향 9개동이 3×3열로 배치된 공동주택 단지 （동별 360세대, 연면적 7,462m2동）를 aH치 유형별로 4가지로 구분하여 평가한 핵심 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 본 연구에서는 아파트 배치형태에 따른 주동 외피의 연간 적산일사수열량 분석과 위치에 따른 등급화 및 패턴분석을 통해 공동주택 단지 의 종합적인 태양접근성을 평가한 선행연구를1) 바탕으로 단지내 전기부하 분석을 통해 총 부 하량 대비 태양광 시스템 (PV system)을 통한 공급량을 비교함으로서, 다양한 설치가능 옵션 에 따른 최대 공급가능 규모량 판정과 적정 적 용부위 선정을 고찰하는데 주 목적이 있다.
가설 설정
- 표 4는 면적옵션 변화에 따라 단지규모의 태양광시스템을 통해 생산할 수 있는 총 전기 량 및 이때의 태양광 시스템의 전기부하 분담 율을 산출한 결과이다. 단, 표 4의 결과에서 최남측 3개동은 인접건물이 없는 것으로 가 정하였으며, PV 생산량은 PV를 설치하였을 때 후방 6개동과의 동일한 입면디자인을 고려하여 동일한 부위에 동일한 규모의 PV를 적용하는 것으로 하였다.
- 이를 위해 9개동으로 구성된 20층 규모의 30도 경사각 박공지붕형 고층아파트 단지를 해석대상으로 가정하였으며, 4개 종류의 배 치유형을 해석대상으로 고려하였다. 단지는 남향으로 가정하였으며, 대전지역의 시간별 표준기상자료를 해석에 적용하였다.
- 공동주택에 태양광 시스템을 적용하기 위해서 는 PV모듈을 설치할 수 있는 부위를 결정해야 할 것이다. 본 연구에서는 설치가능면적으로 그림 3과 같이 지붕면(R)과 수직벽면의 세대와 세 대간의 불투명 외벽부위, 각 세대의 투명 발코 니 부위에 적용하는 것으로 가정하였다.
- 이 때, 수직벽면 설치영역인 면적옵션 1, 2, 3은 앞서 언급한 바와 같이 일사량 및 일사수 열면적을 등급화한 결과를 나타낸 선행연구를 토대로 하여 일사수열이 가장 양호한 A등 급과 B등급 영역에 대하여만 PV모듈을 설치 하는 것으로 가정하였다(그림 2 참조). 따라서 수직벽면의 설치 가능한 최종 면적은 배치유 형에 따른 A, B등급의 영 역면적 이 틀림으로, 동 배치유형에 따라 각각 다르게 적용된다.
- 한편, 주동의 수직벽면을 총 168개의 그리 드로 분할해 각 셀의 일사수열량 중 가장 큰 일사수열면을 기준으로 그림 2와 같이 10% 간격의 5개 구간영역으로 구분하여 음영영향을 평가에 기준하여, 본 연구에서는 수직벽 면에 대하여 최상부의 최대일사수열량을 100 으로 보았을 때 91-100% 부분을 A등급, 8 1-90% 부분을 B등급으로 하여 A 및 B 등 급에 해당되는 세대에 PV 시스템을 적용하는 것으로 가정하였다.
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