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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 분당의 정자동과 구미동에 위치한 초고층 주상복합 아파트와 일반아파트의 실질적인 전력사용량과 열사용량의 비교를 통하여 초고층 주상복합 아파트의 에너지 소비특성을 밝히려고 한다.
- 본 연구는 초고층 주상복합 아파트의 전력에너지 소비와 열에너지 소비를 정량적으로 조사하고 분석하여 초고층 주상복합 아파트의 에너지 효율을 높이기 위한 계획과 유지관리를 위한 기초적 자료를 구축하고자 하였고, 일반아파트의 에너지 소비실태와 비교분석을 통하여 기존연구문헌과 신문기사에서 문제를 제기하고 있는 초고층 주상복합 아파트의 에너지 효율에 관한 실증조사를 통하여 정확한 진단을 하고자 하였다.
- 본 연구에서는 선정한 단지들 간의 에너지 사용량 비교 시 외부 환경에 의한 영향을 줄이기 위해 동일한 기후조건과 도시환경을 갖추고 있는 하나의 지역을 선정하였다. 초고층 주상복합 아파트에 입주한지 5년이 경과하여 다년간의 데이터를 확보할 수 있고, 도시 속에서 주거의 유형으로 자리를 잡은 분당 정자동의 초고층 주상복합 아파트와 분당 정자동 및 구미동의 일반 아파트를 선정하여 전력사용량과 열사용량을 조사하였다.
제안 방법
- 에너지 공급처로의 정보보호요청으로 부득이하게 그룹으로 정리하였다. A그룹과 B그룹은 초고층 주상복합 아파트로 A그룹 단지의 주동평면 유형은 탑상형이며, B그룹 단지의 주동평면 유형은 판상형이 주를 이루고 있어 주동평면 유형에 따른 열소비량을 비교할 수 있도록 분류하였다. C그룹과 D그룹은 각각 14～25층, 15～16층의 층수를 가지고 분당신도시의 가장 일반적인 판상형 형태의 주동평면을 가지고 있다.
- 객관적인 데이터 분석과 거주자를 대상으로 한 설문을 통해서 초고층 주상복합 아파트의 에너지 소비특성에 대한 기초자료를 구축하였다. 추후 연구에서는 일반아파트보다 전용부분 1.
- 전력에너지 사용량에 대한 유효데이터를 확보한 단지는 총 6단지 이며, [표 3]에 나타낸 바와 같이 분당구 정자동과 구미동에 위치한 초고층 주상복합 아파트 4단지와 일반 아파트 2단지이다. 건축적인 환경으로 인한 에너지 소비실태를 파악할 수 있도록 주동 층수가 유사한 단지와 기준층 평면 유형이 유사한 단지로 구분하였다.
- 넷째, 초고층 주상복합 아파트와 일반아파트의 바닥면 적당 월별 에너지 소비량을 비교하여 주거유형에 따른 에너지 소비특성을 분석하였다.
- 단지 전체의 전력사용량의 비교 결과는 각 단지의 평면Type의 구성이 전력사용량에 영향을 미칠 수 있어 단지별로 바닥 면적이 동일한 주동을 서로 비교해보았다.
- 셋째, 열사용량은 평면 유형과 높이가 유사한 단지들을 그룹으로 만들어 각 그룹 내 단지의 열사용량의 합을 토대로 바닥면적당 열사용량을 에너지 소비의 단위로 설정하였다.
- 앞서 분석한 방법에서 다양한 변수에 의해 객관적인 판단이 어려워 전력사용량을 각 단지의 세대수로 나누어 보았다.
- 본 연구를 위한 자료는 초고층 주상복합 아파트의 전력에너지 공급처인 한국전력공사와 열에너지 공급처인 한국지역난방공사의 검침을 통한 실제사용량 데이터를 활용하였다. 자료의 출처가 서로 달라 활용한 데이터의 유형이 다르므로 본 연구에서는 전력에너지 소비실태와 열에너지 소비실태를 위한 조사 분석은 구분되어서 이루어진다.
- 전력에너지 소비실태를 분석하기 위한 첫 번째 방법으로 각 단지 전체의 전용부분 전력사용량의 합으로 비교를 해보았다.
- 제공받은 자료를 객관적으로 비교분석하기 위하여, 각각 단지의 전용부분(세대내 사용량) 열사용량(Mcal)을 전용부분의 바닥면적(㎡, 분양면적을 사용함-분양면적을 거주자가 실제 생활하는 면적으로 간주함)의 합으로 나누어 에너지 소비 단위를 설정하였으며, 2005년 1월부터 2007년 12월까지 월별로 분석을 실시하였다.
- 제공받은 자료를 객관적으로 비교분석하기 위하여, 각각 단지의 전용부분(세대내 사용량) 전력사용량(kWh)을 전용부분의 바닥면적(㎡, 분양면적을 사용함-분양면적을 거주자가 실제 생활하는 면적으로 간주함)의 합으로 나누어 에너지 소비 단위를 설정하였으며, 2005년 1월부터 2007년 12월까지 월별로 분석을 실시하였다.
- 첫째, 분당 정자동에 평면유형과 높이가 다른 아파트 단지를 선정하여 한국전력공사와 한국지역난방공사의 도움을 받아 2005년～2007년 3년간의 전력사용량과 열사용량에 대한 각 단지별, 각 주동별 자료를 조사 하였다.
- 본 연구에서는 선정한 단지들 간의 에너지 사용량 비교 시 외부 환경에 의한 영향을 줄이기 위해 동일한 기후조건과 도시환경을 갖추고 있는 하나의 지역을 선정하였다. 초고층 주상복합 아파트에 입주한지 5년이 경과하여 다년간의 데이터를 확보할 수 있고, 도시 속에서 주거의 유형으로 자리를 잡은 분당 정자동의 초고층 주상복합 아파트와 분당 정자동 및 구미동의 일반 아파트를 선정하여 전력사용량과 열사용량을 조사하였다.
대상 데이터
- 조사대상지는 전력에너지 공급을 위해 한국전력공사와 종합계약방식을 채택하였으며, 한국지역난방공사를 통해 열에너지를 공급받는 분당지역에 위치해 있다. 본 연구를 위한 자료는 초고층 주상복합 아파트의 전력에너지 공급처인 한국전력공사와 열에너지 공급처인 한국지역난방공사의 검침을 통한 실제사용량 데이터를 활용하였다. 자료의 출처가 서로 달라 활용한 데이터의 유형이 다르므로 본 연구에서는 전력에너지 소비실태와 열에너지 소비실태를 위한 조사 분석은 구분되어서 이루어진다.
- 에너지 공급처인 한국전력공사에서 받은 자료의 형태는 각 단지의 동별 전력사용량(kWh)을 매월별로 수집한 데이터이다.
- 에너지 공급처인 한국지역난방공사에서 받은 자료의 형태는 각 단지 그룹의 열사용량(Mcal)을 매월별로 수집한 데이터이다.
- 전력사용량에 대한 유효 데이터를 확보한 단지는 총 11단지 이며, 아래 표에 나타낸 바와 같이 분당구 정자동과 구미동, 금곡동에 위치한 초고층 주상복합 아파트 4단지와 일반 아파트 7단지이다. 에너지 공급처로의 정보보호요청으로 부득이하게 그룹으로 정리하였다.
- 전력에너지 사용량에 대한 유효데이터를 확보한 단지는 총 6단지 이며, [표 3]에 나타낸 바와 같이 분당구 정자동과 구미동에 위치한 초고층 주상복합 아파트 4단지와 일반 아파트 2단지이다. 건축적인 환경으로 인한 에너지 소비실태를 파악할 수 있도록 주동 층수가 유사한 단지와 기준층 평면 유형이 유사한 단지로 구분하였다.
- 조사대상지는 전력에너지 공급을 위해 한국전력공사와 종합계약방식을 채택하였으며, 한국지역난방공사를 통해 열에너지를 공급받는 분당지역에 위치해 있다. 본 연구를 위한 자료는 초고층 주상복합 아파트의 전력에너지 공급처인 한국전력공사와 열에너지 공급처인 한국지역난방공사의 검침을 통한 실제사용량 데이터를 활용하였다.
성능/효과
- [그림 3]과 같이 전력에너지 소비실태를 분석한 결과, 냉방을 위한 전력사용이 많은 여름철에 전력에너지 소비량이 최대로 나타나는 것을 알 수 있었으며, 대체적으로 D단지의 전력소비량이 가장 높게 나왔고, F단지의 전력소비량이 가장 적게 나왔다.
- [그림 1]과 같이 에너지 소비량을 분석한 결과, 난방을 위한 온수의 사용이 집중되는 겨울철에 열사용량이 최대로 나타나는 것을 알 수 있었으며, 온수 사용이 극히 적은 여름철에는 에너지 사용이 거의 없는 것으로 나타나고 있다. 많은 연구에서 의해, 표면적이 넓어 열의 방출이 많을 것으로 예상되었던 초고층 주상복합 아파트에서 소비되는 열에너지 소비량이 일반아파트에 비해 높게 나와야 함에도 불구하고 큰 차이를 보이고 있지 않음을 알 수 있었다. 또한, 초고층 주상복합 아파트의 비교에 있어서도 탑상형과 판상형 아파트의 열소비량도 매우 유사하였다.
- 위의 조사결과를 토대로 일반아파트의 세대 당 전력사용량 평균을 초고층 주상복합 아파트의 세대 당 전력에너지 소비량과 비교하였을 때 약 150% 즉, 1.5배 정도 많은 양의 전력에너지를 소비하고 있는 것으로 조사되었다.
- 위의 조사결과를 토대로 일반아파트의 세대당 전력사용량 평균을 초고층 주상복합 아파트의 세대당 전력에너지 소비량과 비교하였을 때 C단지와 D단지는 일반아파트의 약 200% 즉, 2배 정도 많은 양의 전력에너지를 소비하고 있는 것으로 조사되었으며, A단지와 B단지는 일반아파트의 약 300% 즉, 3배 정도 많은 양의 전력에너지를 소비하고 있는 것으로 조사되었다. 이는 초고층 주상복합 아파트가 일반아파트에 비해 지하주차장 면적이 넓고, 주민들을 위한 공용시설이 많기 때문으로 추정된다.
- 분당지역의 초고층 주상복합 아파트는 신문기사에 보도된 타워팰리스 만큼의 과도한 에너지 소비가 이루어지지 않았음을 알 수 있었다. 일부 신문기사에서 타워팰리스의 월평균 전기요금은 3.3㎡당 10,000원 정도로 보도하였으나 본 연구의 조사대상지인 분당지역 초고층 주상복합 아파트의 월평균 전기요금을 분석한 결과 3.3㎡당 2300원 정도로 조사되었고, 윤순진 교수의 연구를 인용하여 초고층 주상복합 아파트의 가구당 월평균 소비전력이 1000kwh 이며 전국 가구별 평균이 334kwh 로 초고층 주상복합 아파트의 소비전력이 3～4배가량 많은 것으로 주장하고 있으나 본 연구의 조사대상지인 분당지역 초고층 주상복합 아파트의 월평균 소비전력은 500kwh 로 일반아파트 월평균 소비전력 300kwh 의 2배도 채 넘지 않는 것으로 분석되었다.
- 5배가량 높은 것으로 조사되었다. 전용부분 소비량이 높은 것은 초고층 주상복합 아파트의 주고객층이 고소득층으로 설정되어 세대 내 공급된 조명시설과 가전제품의 수량이 많고 비효율적이기 때문인 것으로 분석되었고, 주민들의 경제적 수준의 차이로 인하여 에너지 소비습관에도 문제가 있는 것으로 분석되었다.
- 초고층 주상복합 아파트의 전력사용량의 평균을 일반 아파트의 전력사용량으로 나누어 보았을 때 초고층 주상복합 아파트의 전력사용량이 약 150% 즉, 1.5배가량 많이 사용하는 것으로 나타났다.
- 초고층 주상복합 아파트의 전력사용량의 평균을 일반아파트의 전력사용량으로 나누어 보았을 때 초고층 주상복합 아파트의 전력사용량이 약 120% 즉, 1.2배가량 많이 사용하는 것으로 나타났다.
후속연구
- 본 연구는 단지 전체의 전력에너지, 열에너지 사용량을 바닥면적으로 나누어 단순비교 하였지만, 초고층 주상복합 아파트의 공용부분과 각각의 주동별로 사용되는 전력 에너지에 대한 연구를 구체적이고 지속적으로 실시하여 초고층 주상복합 아파트의 에너지 효율을 높일 수 있는 방안을 강구하여야 할 것이다.
- 객관적인 데이터 분석과 거주자를 대상으로 한 설문을 통해서 초고층 주상복합 아파트의 에너지 소비특성에 대한 기초자료를 구축하였다. 추후 연구에서는 일반아파트보다 전용부분 1.2～1.5배, 공용부분 2～3배 정도의 전력사용량이 많은 초고층 주상복합 아파트의 에너지 소비를 줄이기 위한 입면, 체적, 창면적비 등에 관한 구체적인 방안을 마련해야 할 것이다.
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