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문제 정의
- [3] 이처럼 현재까지 국내 고등학교 시설에 대한 전국 규모의 통계적 에너지 사용량과 지역별 비교, 최근에 제공되는 에너지 종류에 대한 연구는 이루어져 있지 않다. 따라서 본 연구의 최종 목표는 최근 2008년 한 해 동안 실제 사용된 전국 고등학교 교육시설의 실제 에너지 사용량을 수집하고 통계 분석을 통해 공급 에너지원 사용특성과 원단위에 따른 전체 에너지 사용량 비교 분석함으로서 고등학교 교육시설의 에너지 절약 목표를 구체화 할 수 있도록 다양한 방법으로 결과값을 제시하는 데 있다.
제안 방법
- 공조면적은 각 학교별 냉난방을 실시하는 면적을 합산하여 산출하였으며, 전체에너지 사용량은 각종 에너지원을 하나의 단위로 변환, 종합하여 산정하였다.
- 본 연구의 단위변환은 에너지 관리공단 에너지열량환산기준 규정4)에 의거 발열량환산기준을 조사하여 적용하였다. 환산표는 표 3과 같으며, 단위변환 과정은 다음 식과 같다.
- 이러한 다양한 에너지원을 비교, 분석하기 위해서는 하나의 단위 즉, kWh로 변환하였다. 전력의 경우 에너지원별 최종 사용량 비교를 위해 최종 공급량을 적용하여 분석하였으며, 2차 에너지를 기준으로 산정하였다.
- 표 7은 단위 공조면적 ㎡당 공급된 전체에너지 사용량을 시도별 다양한 에너지원으로 나누어 분석했다. 공조면적당 평균 사용된 에너지원별 비율을 살펴보면 전력이 67.
대상 데이터
- 전국 16개 시도별 2,202개 고등학교에 대한 시설 일반사항과 2008년 한 해 동안 사용된 에너지사용량을 수집하였다.3) 표 2는 대표적 분석항목을 나타낸 것이다.
- 전국 시도에서 가장 많은 유류를 소비한 곳은 강원지역으로 18.61㎥를 사용했으며, 가장 적은 소비량을 보인 곳은 대전지역으로 0.83㎥를 사용하였다. 유류 사용량의 지역 분포를 살펴보면 전반적으로 수도권 및 광역시에서 사용량이 저조하다는 것을 알 수 있다.
- 표 5와 그림 5는 전국 고등학교 교육시설에서 사용된 다양한 에너지원을 하나의 단위(MWh)로 변환하여 그 양을 종합해 나타냈다. 전국 전체 에너지 평균 사용량은 652.8MWh이며, 에너지 소비량이 가장 많은 지역은 서울지역으로 918.1MWh를 사용하였으며, 에너지 소비량이 적은 지역은 경남으로 392.7MWh를 사용하였다. 지역별 에너지 사용량을 비교해 볼 때 대체로 수도권 및 광역 대도시에서 사용량이 많았고, 그 외 중소도시에서 비교적 적은 것을 알 수 있다.
- 평균적으로 국립교육시설에서 1241.2MWh를 소비하여 가장 많은 에너지를 사용했으며, 그 다음 공립, 사립 교육시설 순으로 각각 691.6MWh, 684.8MWh의 에너지를 사용하였다.
- 하나의 학교시설에 대해 63개 항목의 데이터를 제공 받아, 그 중에서 본 연구에 필요한 29개의 데이터를 추출, 가공 처리하여 본 연구에 사용하였다.
성능/효과
- (1) 다양한 에너지원을 하나의 단위로 변환하여 종합해 보았을 때 에너지 소비 비율은 전력이 65.7%, 난방용가스가 19.8%, 유류가 13.0%, 집단에너지가 1.5%를 차지했다.
- (2) 원단위에 따른 에너지 사용량 분석에서 공조면적당 에너지 사용량은 전국 평균 98.3kWh/㎡를 소비하였고, 연면적당 에너지 사용량은 전국 평균 60.8kWh/㎡이며, 건축면적당 에너지 사용량은 전국 평균 186.1kWh/㎡로 나타났다.
- 6㎥를 사용하였다. 가스사용량의 지역 분포 분석 결과, 전체 가스사용량에 대한 수도권 및 광역시의 비중은 86.5%, 그 외 도시에서 13.5%를 차지하였다.
- 표 7은 단위 공조면적 ㎡당 공급된 전체에너지 사용량을 시도별 다양한 에너지원으로 나누어 분석했다. 공조면적당 평균 사용된 에너지원별 비율을 살펴보면 전력이 67.8%로 가장 많은 사용량을 나타내고 있어, 타 에너지원에 비해 월등히 높은 비율을 차지하고 있었다. 또한 이것은 앞으로 더 많은 소비량을 나타낼 것으로 예상하고 있다.
- 2% 증가하여 가장 큰 변화를 나타냈다. 그 다음으로 공조면적이 12,500㎡에서 17,500㎡로 증가할 때 834.2MWh에서 1039.3MWh으로 24.6%로 증가했으며, 공조면적 7,500㎡에서 12,500㎡까지 증가할 때 20.7% 증가하여 가장 적은 증가폭을 나타냈다.
- 7%로 다양한 에너지원 중에서 사용량이 가장 많았다. 난방용가스 사용량과 유류사용량이 각각 19.8%, 13.0%로 그 다음을 이었으며, 집단에너지사용량은 1.5%로 가장 적은 비율을 차지하였다.
- 난방용가스 사용량은 전국 평균 10,555.6㎥로 분석되었으며 이 결과는 중학교 교육시설 대비 178.2% 많은 소비량이다. 고등학교 교육시설에서 가장 많은 사용량을 나타낸 지역은 대전지역으로 33,096.
- 표 8은 전국 시도별 고등학교 교육시설의 단위 연면적 ㎡당 전체 에너지사용량을 나타냈다. 시도별 연면적당 전체 에너지사용량은 전국 평균 60.8kWh/㎡로 나타났으며, 단위 연면적당 가장 많은 에너지를 소비하고 있는 지역은 경기지역으로 79.7kWh/㎡를 사용했으며, 가장 적은 에너지를 소비한 제주지역은 37.0kWh/㎡의 에너지를 사용하였다.
- 7MWh로 분석되었다. 일반전력 평균 사용량은 370.2MWh로 나타났고 심야전력 평균 사용량은 58.5MWh로 나타났다. 고등학교 교육시설의 전체전력 사용량에 대비 일반전력 사용량은 86.
- 전체 에너지사용량 대비 전력 사용량이 차지하는 비율은 65.7%로 다양한 에너지원 중에서 사용량이 가장 많았다. 난방용가스 사용량과 유류사용량이 각각 19.
- 학생 1인당 에너지 사용량의 전국 평균은 1157.0kW이며, 1학급당 에너지 사용량 전국 평균은 31382.0kWh로 분석되었다.
- 0kWh를 사용하였다. 학생당 가장 많이 에너지를 소비한 지역과 가장 적은 에너지를 소비한 지역은 각각 강원과 부산지역이며, 이 결과는 지역적 기후의 영향으로 기온차가 큰 동절기의 에너지 소비량에 기인하는 것으로 판단된다.
후속연구
- 본 연구를 통해 도출된 결과는 전국 고등학교 교육시설의 에너지절감 목표설정을 수립하는데 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
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