[논문]반사판의 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 가동형 광선반 개발 연구

김다솜; 이행우; 서장후; 김용성

doi:10.6110/kjacr.2016.28.9.343

Abstract ▼ AI-Helper

Due to the recent increase in lighting energy consumption in buildings, there are a growing number of studies seeking solutions this problem. The effectiveness of light-shelves as natural lighting systems to solve this problem has been recognized, and various studies regarding such systems are being...

Due to the recent increase in lighting energy consumption in buildings, there are a growing number of studies seeking solutions this problem. The effectiveness of light-shelves as natural lighting systems to solve this problem has been recognized, and various studies regarding such systems are being carried out currently. However, the lighting efficiency of light-shelves decreases if illumination intensity is low-such as at night time, and it also obstructs the views of building occupants. Therefore, the purpose of this study is to examine a movable drawer type light-shelf which allows for the width of the reflector to be adjusted and verify its performance through a simulated test-bed. The following conclusions were reached. 1) The purpose of this study is to solve the problem previously associated with the light-shelf system- of obstructed views-by responding to external environments and minimizing the width of the light-shelf at night time when the efficiency of the light-shelf declines. 2) The proper variables of the movable drawer type light-shelf which enables the width adjustment of the reflector were ascertained in this study according to four solar terms : a width of 0.6 m at an angle of $20^{\circ}$, a width of 0.4m with an angle of $20^{\circ}$, and a width of 0.1 m with an angle of $20^{\circ}$ were determined for the summer solstice, fall/spring equinoxes, and winter solstice respectively; revealing that width adjustment of the light-shelf is a significant factor. 3) The movable drawer type light-shelf which enables${\backslash}$width adjustment of the reflector suggested in this study can reduce the lighting energy consumption by 18.7% and 14.3% in comparison to previous light-shelves with a fixed width of 0.3 m and 0.6m, indicating that it is effective for saving energy.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

(1) 본 연구는 외부환경에 대응하며, 광선반의 효율이 저하되는 야간 등의 경우에는 광선반의 폭을 최소로 하여 기존 광선반이 가지는 조망권 저하의 문제를 해결하고자 한다.
이에 본 연구는 광선반 폭의 조절이 가능한 서랍형 타입의 광선반을 제안하며, 이후 실거주 기반의 테스트베드를 통한 성능검증을 실시함으로써 유효성 검증 및 광선반 설계 시 기초자료 구축을 목적으로 한다.

제안 방법

첫 번째, 이론고찰의 단계로 광선반의 개념 및 연구동향과 실내 권장 조도기준에 대한 고찰을 실시하였다. 두 번째, 고찰된 내용을 근거로 반사판의 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 광선반을 제안하였다. 세 번째,광선반의 성능평가를 진행하기 위하여 테스트베드를 구축하였으며, 기존 광선반 타입인 폭 0.
두 번째, 고찰된 내용을 근거로 반사판의 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 광선반을 제안하였다. 세 번째,광선반의 성능평가를 진행하기 위하여 테스트베드를 구축하였으며, 기존 광선반 타입인 폭 0.3 m, 0.6 m의 광선반은 각각 Case 1, 2로 설정하여 성능을 비교 분석함으로써 유효성을 검증하였다.
1에서 나타나듯이 다음의 절차에 의거하여 진행되도록 하였다. 첫 번째, 이론고찰의 단계로 광선반의 개념 및 연구동향과 실내 권장 조도기준에 대한 고찰을 실시하였다. 두 번째, 고찰된 내용을 근거로 반사판의 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 광선반을 제안하였다.

대상 데이터

1 m간격으로 조정이 가능하도록 설정하였다. 또한, 본 연구는 Table 5에서 나타나듯이 반사판 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 가동형 광선반을 제작하기 위하여 20mm×20 mm 규격의 프로파일을 이용하였으며, 반사판은 반사율 85%의 specular reflection film를 적용하였다.
본 연구는 반사판의 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 가동형 광선반을 제안하며, 제안된 광선반은 광선반의 폭의 길이가 0.3 m 및 0.6 m로 고정된 타입인 Case 1, Case 2에 대한 채광성능 및 조명에너지 사용량을 비교분석하였다. 이에 대한 결과는 다음과 같다.
본 연구는 앞서서 제안한 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 가동형 광선반의 성능평가를 하기 위하여 테스트베드를 구축하였으며, 테스트베드는 Table 3에서 나타나듯이 폭 4.9 m, 깊이 6.6 m, 높이 2.5 m의 크기이며, 광선반이 설치되는 창의 크기는 폭 2.2 m, 높이 1.8m로 채광성능을 위한 외부환경은 정남향으로 설정하였다. 또한 인공태양광 조사장치를 창측 외부챔버에 구축하였다.

이론/모형

성능평가를 위한 조도 기준은 KS A3011에 의거하였으며, Table 2에서 나타나듯이 활동유형에 따라서 고휘도 대비 시작업, 일반휘도 대비 시작업, 저휘도 대비 시작업으로 구분된다. 일반휘도의 시 작업의 경우에는 거실의 독서, 사무실의 세밀한 일, 연구실의 일반작업 등에 필요한 조도로 최소 300 lx, 최대 600 lx로 제시하고 있으며, 본 연구에서는 성능평가의 기준을 일반휘도 시작업의 표준조도인 400 lx로 설정하여 진행하였다.
실내 조도는 재실자의 쾌적한 환경을 조성하기 위한 필수 요소이며, 조명 에너지 사용과 밀접한 연관성을 가지고 있다. 성능평가를 위한 조도 기준은 KS A3011에 의거하였으며, Table 2에서 나타나듯이 활동유형에 따라서 고휘도 대비 시작업, 일반휘도 대비 시작업, 저휘도 대비 시작업으로 구분된다. 일반휘도의 시 작업의 경우에는 거실의 독서, 사무실의 세밀한 일, 연구실의 일반작업 등에 필요한 조도로 최소 300 lx, 최대 600 lx로 제시하고 있으며, 본 연구에서는 성능평가의 기준을 일반휘도 시작업의 표준조도인 400 lx로 설정하여 진행하였다.

성능/효과

(2) 본 연구는 절기에 따른 반사판의 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 가동형 광선반의 적정 변인을 도출하였으며, 하지, 중간기, 동지에 대하여 폭 0.6 m/각도 20°, 폭 0.4 m/각도 20°, 폭 0.1 m/각도 20°로 도출되어 광선반 폭의 조절은 유의미 할 것으로 판단된다.
(3) 본 연구는 절기에 따른 반사판의 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 가동형 광선반은 기존의 폭 0.3 m 및 폭 0.6 m의 광선반에 대비한 조명에너지 저감은 각각 18.7% 및 14.3%의 개선이 가능하여 에너지저감에도 유효한 것으로 판단된다.

후속연구

본 연구는 기존 광선반이 가지는 문제를 해결하며, 채광성능을 개선하여 조명에너지 해결에 기여 가능하다는 점에서 의미가 있으나, 광선반의 폭의 제어를 위한 경제성 및 기술에 대한 검토가 이루어지지 않았다는 한계는 가진다. 향후에는 이러한 부분을 보완한 연구 및 건물부문의 에너지 문제 해결을 위한 연구는 지속되어야 할 것이다.
본 연구는 기존 광선반이 가지는 문제를 해결하며, 채광성능을 개선하여 조명에너지 해결에 기여 가능하다는 점에서 의미가 있으나, 광선반의 폭의 제어를 위한 경제성 및 기술에 대한 검토가 이루어지지 않았다는 한계는 가진다. 향후에는 이러한 부분을 보완한 연구 및 건물부문의 에너지 문제 해결을 위한 연구는 지속되어야 할 것이다.

참고문헌 (10)

Lee, H. W., Kim, D. S., and Kim, Y. S., 2013, Simulation Study on the Performance Evaluation of Light-shelf focused on the Depth of Space and the Dimensions and Angles of Light-shelf, Journal of the Architectural Institute of Korea Planning & Design, Vol. 29, No. 3, pp. 335-344.
Kim, J. T., Kim, K. C., and Kim, G., 2004, Development and Performance Evaluation of a Sloped Light-Shelf Daylighting System, Journal of the Korean Solar Energy Society, Vol. 24, No. 2, pp. 39-50.
Cho, I. S., Kim, B. S., and Lee, J. S., 2004, Analysis on the Performance and Optimum Size Selection of a Light Shelf Using Lightscape, Journal of the Architectural Institute of Korea Planning & Design, Vol. 20, No. 6, pp. 231-238.
Kim, G. and Lee, S. Y., 2007, Daylighting Performance of a Light Shelf within Partitioned Space, Journal of Korean Institute of Architectural Sustainable Environment and Building System, Vol. 1, No. 3, pp. 30-37.
Lee, H. W. and Lee, S. N., 2011, The Improvement of Uniformity Ratio for Luminous Environment Using Horizontal Light-Shelf in an Office Building, Journal of Korean Living Environment System, Vol. 18, No. 1, pp. 145-152.
Chung, Y. G., 2013, The Study on the Sunlighting and Energy Performance Evaluation of the Photovoltaic Light-Shelf on Windows, Journal of Korean Institute of Architectural Sustainable Environment and Building System, Vol. 7, No. 3, pp. 215-220.
Lee, H. W., Kim, Y. S., Seo, J. H., and Kim, D. S., 2014, Simulation Study on the Performance Evaluation of Light-Shelf According to Geometric Shape of Ceiling, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 26, No. 4, pp. 181-192.

원문보기 상세보기
Chae, W. R., Lee, H. W., Seo, J. H., and Kim, Y. S., 2014, Evaluation of Lighting Performance of Mixed Type Light-Shelf in Residential Space According to Angular Variations, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 26, No. 9, pp. 424-433.

원문보기 상세보기
Yoon, Y. J., Moon, J. W., and Kim, S. Y., 2016, Analysis of Lighting Control System for Applications of Light-Shelf Conditions to Office Space, Journal of Korean Living Environment System, Vol. 23, No. 2, pp. 310-319.
Jung, B. K. and Choi, A. S., 2003, An Experimental Study of the Optimum Spatial Characteristics and Location of Photosensor for Daylight Responsive Dimming Systems, Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, Vol. 17, No. 5, pp. 8-14.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[국내논문] 반사판의 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 가동형 광선반 개발 연구
Development of a Movable Drawer Type Light-Shelf with Adjustable Depth of the Reflector 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

참고문헌 (10)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[국내논문] 반사판의 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 가동형 광선반 개발 연구 Development of a Movable Drawer Type Light-Shelf with Adjustable Depth of the Reflector 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

참고문헌 (10)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

이행우 (18) 서장후 (20) 김용성 (31)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

[국내논문] 반사판의 폭 조절이 가능한 서랍형 타입의 가동형 광선반 개발 연구
Development of a Movable Drawer Type Light-Shelf with Adjustable Depth of the Reflector 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper