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문제 정의
- 본 연구는 그린리모델링을 실시한 C대학교 기숙사 3개동을 대상으로 관련기관의 시범사업 자료고찰과 그린리모델링에 따른 물리적환경 변화를 현장조사하고, 기숙사 리모델링 전후 모두 거주 경험이 있는 거주자를 대상으로 포커스그룹 인터뷰를 통해 리모델링에 대한 거주자평가를 하였다.
- 본 연구는 그린리모델링을 실시한 C대학교 기숙사를 대상으로 그린리모델링에 따른 물리적환경 변화와 에너지 소비량 변화, 거주자요구를 파악하여, 그린리모델링의 효과를 증대시키기 위한 방안 및 향후 그린리모델링 시 고려할 점을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 관련기관의 시범사업 자료고찰과 그린리모델링에 따른 물리적환경 변화를 현장조사하고, 기숙사 리모델링 전후 모두 거주 경험이 있는 거주자를 대상으로 포커스그룹 인터뷰를 진행하였다.
- 이러한 배경에서 본 연구는 그린리모델링을 실시한 기숙사를 대상으로 관련기관의 그린리모델링 시범사업 자료 고찰과 리모델링 요소에 대한 현장조사, 리모델링에 대한 거주자평가를 통해, 그린리모델링에 따른 물리적환경 변화와 에너지 소비량 변화, 거주자요구를 파악하여 그린리모델링의 효과를 증대시키기 위한 방안과 향후 그린리모델링 시 또는 신축 시 고려할 점을 도출하는 것을 목적으로 하였다.
- 건축부문에서 단열성 증가, 창호의 기밀성 증가, 자동출입문 및 방풍실 설치로 보온성 증가에 대해 긍정적으로 평가하였으나, 최고층 천장단열은 거주자가 인지하지 못하고 있었고, 남향실의 열 차단이 안 되는 점을 부정적으로 평가하였으며, 현관문의 보온성은 증대되었는데도 자동문이 결빙으로 인해 고장나는 사례에 대해 부정적으로 평가하였다. 이에 따른 개선안으로, 대학시설은 사용을 위한 시설일 뿐 아니라, 그 자체가 교육자료이며 거주자의 에너지 절약적 생활 실천의 확대를 위해서는 대학시설을 그린리모델링 하는 경우 그린리모델링을 시행한 요소가 무엇이며, 이의 의미는 무엇인지 등을 안내하는 표지를 부착할 필요가 있다고 보아 이를 제안하였다. 남향실의 열차단을 위해서는 향후 리모델링 시 방위별로 적합한 차양 설계 또는 단기 개선안으로 유리 단열필름 시공을 제안하였으며, 자동문 고장 방지를 위해서는 자동문이 눈, 비와 직접 닿지 않는 출입구 형태의 설계 및 보완을 제안하였다.
제안 방법
- 2. 기획 및 설계자 측면으로는, 자동 출입문 및 방풍실 설치로 기숙사 출입구부분의 보온성이 증가하였으나 겨울철 결빙으로 인한 자동문 고장으로 불편함이 발생하여, 향후 그린리모델링 시 출입구의 자동문을 벽체선 뒤로 약간 후퇴시키거나 기둥으로 보완하는 등 겨울철에 눈비가 직접적으로 닿지 않는 형태로 설계하여 결빙으로 인한 고장문제 예방을 제안한다.
- C대학교 본부 시설과에서 제공한 기숙사(진리관)의 그린리모델링 전과 후의 에너지 사용량 추이에 관한 자료를 분기별로 정리하였다. 그린리모델링 전 에너지 사용량은 2012년 3/4분기부터 2013년 2/4분기까지를 대상으로 하였고 그린리모델링 후 에너지 사용량은 2014년 1/4분기부터 4/4분기까지의 것을 대상으로 하였다.
- 건축부문에서 단열성 증가, 창호의 기밀성 증가, 자동출입문 및 방풍실 설치로 보온성 증가에 대해 긍정적으로 평가하였으나, 최고층 천장단열은 거주자가 인지하지 못하고 있었고, 남향실의 열 차단이 안 되는 점을 부정적으로 평가하였으며, 현관문의 보온성은 증대되었는데도 자동문이 결빙으로 인해 고장나는 사례에 대해 부정적으로 평가하였다. 이에 따른 개선안으로, 대학시설은 사용을 위한 시설일 뿐 아니라, 그 자체가 교육자료이며 거주자의 에너지 절약적 생활 실천의 확대를 위해서는 대학시설을 그린리모델링 하는 경우 그린리모델링을 시행한 요소가 무엇이며, 이의 의미는 무엇인지 등을 안내하는 표지를 부착할 필요가 있다고 보아 이를 제안하였다.
- 그린리모델링 요소 이외의 리모델링 요소에 대해서도 대체로 긍정적이었으나, 간벽의 차음성 부족, 도어락 잠금 방식이 잠시 복도에만 나갈때도 잠겨서 열쇠를 늘 지참해야하는 점, 젖은 생활용품 보관 등 용도별 수납공간의 미설치, 신발장 크기 확대에 비해 복도폭의 미확보, 세탁실이 지하에만 있는 점과 세탁기 수 부족, 공용시설에 용도에 부적합한 가구설치, 샤워실의 탈의 공간 및 탈의 보관함 미설치 등에 대해 부정적으로 평가하였다.
- 그린리모델링 요소별로 거주자평가를 분석하고 이에 따른 개선안을 제안하기 위하여, 그린리모델링 요소를 건축부문, 설비부문, 에너지사용량 분석결과로 구분 정리하였고, 부문별 하위 리모델링 요소에 따른 거주자평가결과를 긍정적, 부정적으로 표기하였으며, 평가결과에 대한 원인을 분석한 후, 부정적으로 평가받은 항목에 대해서는 개선안을 도출하였다[Table 4].
- 기숙사 행정실 승인 후 해당 기숙사를 2015년 4월 15일, 17일, 20일 3회 방문하여 현장조사하였다. 그린리모델링 요소와 시공 후 물리적환경 변화에 대해 관찰조사 하였고, 관찰조사로 확인하기 어려운 구체적인 사항과 에너지 사용량 자료 분석에 대해서는 기숙사 행정실 직원, 사무국 시설과 직원과 면접조사를 하였다.
- 그린리모델링에 따른 물리적환경 변화를 조사하기 위해 사전조사와 현장조사를 하였다. 사전조사로 2015년 3월 18일, 20일 2회 방문하여 기숙사 행정실 직원, 사무국 시설과 팀장을 면접조사했고, 연구대상 및 주제 선정을 위해 기숙사 리모델링의 개요를 파악하고, 그린리모델링 사업백서와 에너지 사용량에 관한 자료를 수집하였다.
- 기숙사 행정실 승인 후 해당 기숙사를 2015년 4월 15일, 17일, 20일 3회 방문하여 현장조사하였다. 그린리모델링 요소와 시공 후 물리적환경 변화에 대해 관찰조사 하였고, 관찰조사로 확인하기 어려운 구체적인 사항과 에너지 사용량 자료 분석에 대해서는 기숙사 행정실 직원, 사무국 시설과 직원과 면접조사를 하였다.
- 남향 공간은 일조량이 많아 생활에 불편함이 있어 차양장치 설치를 요구한 거주학생의 의견을 수렴하여 향후 그린리모델링 시 창호 외측에 방위별로 적합한 수직, 수평차양장치 설치를 고려하고, 단기대안으로는 유리단열필름 설치를 제안한다.
- 이에 대한 개선안으로 실별 제어 가능한 난방시스템 채택, 생활실 및 복도 환기시스템 설치, 환기를 자주 하고 겨울철 생활실 내 젖은 수건 비치를 생활화 할 것을 제안하였다. 또한, 평소 세탁물은 별도 건조공간이 없어 생활실에서 건조시키므로, 건조함 보완 측면에서도 세탁물 건조공간 마련, 전기패널 등 설치가 용이한 바닥난방 채택, 생활실 내 조명기구를 양쪽 책상 위에 분리 배치 및 점등 스위치 설치, 자동제어시스템 타이머 설정시간 조절 및 동체인식센서가 아닌 열감지센서 도입을 제안하였다.
- 리모델링에 대한 거주자평가로는 사전인터뷰와 포커스그룹 인터뷰를 진행하였다. 사전인터뷰는 연구주제의 구체화를 목적으로 진행하였다.
- 마감부문에서 지상층, 지하층 샤워실, 생활실과 복도의 천장, 벽면 및 바닥 마감재를 교체 및 시설개선을 하였으며 친환경 접착제를 사용하였다.
- 모든 리모델링 요소를 정리하고, 그린리모델링 사업백서의 시공내용과 현장조사 및 면접 결과를 바탕으로 변경 전 내용, 시공 후 모습, 변경내용과 채택이유를 정리하였다[Table 2].
- 사전인터뷰 대상은 기숙사 리모델링 전후에 계속 거주했던 학생 중 협조의사에 따라 2인씩 2회 자유로운 대화형식의 면접을 하였다. 사전 인터뷰는 2015년 3월 13일과 15일에 1시간씩 진행하였다. 사전인터뷰 후 리모델링을 실시한 기숙사의 물리적환경 변화에 대해 거주자의 평가가 어떠한지 파악하고 향후 리모델링 시 고려되었으면 하는 사항을 파악하기 위한 방법으로 포커스그룹 인터뷰 연구방법을 선택하였다.
- 사전 인터뷰는 2015년 3월 13일과 15일에 1시간씩 진행하였다. 사전인터뷰 후 리모델링을 실시한 기숙사의 물리적환경 변화에 대해 거주자의 평가가 어떠한지 파악하고 향후 리모델링 시 고려되었으면 하는 사항을 파악하기 위한 방법으로 포커스그룹 인터뷰 연구방법을 선택하였다.
- 설비 부문에서 냉·난방기, 조명기구를 교체하였고, 자동제어시스템(진리관에만 해당), 생활실 도어락시스템을 설치하였다.
- 설비부문에서는 에어컨 설치로 쾌적성 향상, 고효율 방열기교체로 온열감 향상, LED조명 교체로 밝기감 개선, 조명 커버 설치로 눈부심 감소에 대해 긍정적으로 평가하였으나, 고효율 방열기로 인한 건조함, 조명기구가 실 중앙에 위치하여 책상면에 그늘짐, 냉방 및 조명 자동제어시스템의 10분단위 동체인식센서 방식의 불편함을 부정적으로 평가하였다. 이에 대한 개선안으로 실별 제어 가능한 난방시스템 채택, 생활실 및 복도 환기시스템 설치, 환기를 자주 하고 겨울철 생활실 내 젖은 수건 비치를 생활화 할 것을 제안하였다.
- 블로어 도어 테스트 시험 결과 그린리모델링전 환기횟수 29회/h, 그린리모델링 후 환기횟수 12회/h로 기밀성이 높아진 것으로 나타났다. 에너지 성능평가는 시뮬레이션을 통해 에너지 소비량을 산정하였다. 에너지 시뮬레이션 결과 연간 냉난방에너지는 약 27%, 급탕에너지는 9%, 조명에너지는 57%의 절감 효과가 있을 것으로 판단되었고, 1차에너지 소요량은 그린리모델링 전 256kWh/m2에서 그린리모델링 후 162.
- 연구자는 토론 중간에 개입하지 않되, 물리적환경 변화 조사결과를 참고로, 인터뷰 참여자들이 언급하지 않은 사항에 한해 별도로 질문하였다. 인터뷰내용은 참여자들의 동의하에 녹음이 이루어졌고 동시에 수기로 기록하였다.
- 이에 따라 수요기관인 C대학교와의 협의에 따라 전체 리모델링 공사 예정 중이었던 당초 계획과 함께 그린리모델링 사업이 추가되면서 거주환경의 쾌적성뿐만 아니라 건물의 에너지 성능 향상 부문을 함께 고려하였다. 예산확보를 통해 해당 건물의 그린리모델링 설계 및 시공을 하였다. 이후 그린리모델링 전후로 품질관리와 에너지 성능평가를 실시하였다.
- 본 연구는 그린리모델링을 실시한 C대학교 기숙사를 대상으로 그린리모델링에 따른 물리적환경 변화와 에너지 소비량 변화, 거주자요구를 파악하여, 그린리모델링의 효과를 증대시키기 위한 방안 및 향후 그린리모델링 시 고려할 점을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 관련기관의 시범사업 자료고찰과 그린리모델링에 따른 물리적환경 변화를 현장조사하고, 기숙사 리모델링 전후 모두 거주 경험이 있는 거주자를 대상으로 포커스그룹 인터뷰를 진행하였다.
- 예산확보를 통해 해당 건물의 그린리모델링 설계 및 시공을 하였다. 이후 그린리모델링 전후로 품질관리와 에너지 성능평가를 실시하였다. 품질관리는 블로어 도어테스트(Blower Door Test)를 통해 건물 내 기밀 정도를 측정하였다.
- 조명은 LED로 교체 및 커버설치는 만족하였으나, 실 중앙에 위치하여 책상 위에 그림자가 발생하는 불편함이 있어, 2인실의 경우 조명기구 위치를 양 책상 위에 설치하고 개별점등조절을 가능하도록 하여, 2인이 개별 점등 할 수 있도록 설계할 것을 제안한다.
- 토론 항목은 총 4항목으로 하였다. “기숙사에 적용된 그린리모델링 요소는 어떤 것이 있는지 아는 사항이 있습니까?”, “리모델링 후 기숙사 물리적환경 변화에 대해 리모델링 전과 비교하여 자유롭게 토론해주십시오.
- 포커스그룹 인터뷰 내용은 공간별로(생활실, 복도, 공용공간), 인터뷰참여자의 리모델링 전후 공간에 대한 언급 내용을 긍정적, 부정적으로 구분하고 원인이 무엇인지 분석하였다.
- 이후 그린리모델링 전후로 품질관리와 에너지 성능평가를 실시하였다. 품질관리는 블로어 도어테스트(Blower Door Test)를 통해 건물 내 기밀 정도를 측정하였다. 블로어 도어 테스트 시험 결과 그린리모델링전 환기횟수 29회/h, 그린리모델링 후 환기횟수 12회/h로 기밀성이 높아진 것으로 나타났다.
대상 데이터
- 그린리모델링 전 에너지 사용량은 2012년 3/4분기부터 2013년 2/4분기까지를 대상으로 하였고 그린리모델링 후 에너지 사용량은 2014년 1/4분기부터 4/4분기까지의 것을 대상으로 하였다.
- 본 연구는 그린리모델링을 실시한 C대학교 기숙사 3개동을 조사대상으로 하였으며 건축물의 개요는 [Table 1]과 같다.
- 그린리모델링에 따른 물리적환경 변화를 조사하기 위해 사전조사와 현장조사를 하였다. 사전조사로 2015년 3월 18일, 20일 2회 방문하여 기숙사 행정실 직원, 사무국 시설과 팀장을 면접조사했고, 연구대상 및 주제 선정을 위해 기숙사 리모델링의 개요를 파악하고, 그린리모델링 사업백서와 에너지 사용량에 관한 자료를 수집하였다.
- 인터뷰 참여자는 리모델링 전후에 모두 거주한 주거환경학과 재학생으로서 협조의사가 있는 7명을 대상으로 하였으며, 2015년 5월 7일에 2시간 동안 진행하였다. 인터뷰 방식은 연구자가 토론주제 및 항목을 제시한 후 인터뷰 참여자가 자유롭게 토론하도록 하였다.
성능/효과
- 1. 관리자 측면으로는, 기숙사는 리모델링 후 총 에너지 사용량은 감소되었으나 오히려 사용량이 증가한 분기도 있어 보완이 필요하다. 그린리모델링을 실시하였음에도 거주 학생들이 그린리모델링을 한 부분에 대하여 인지하지 못하는 경우가 있었고, 교육적 효과를 증대하기 위한 방안 혹은 에너지 절약을 위해 생활실천을 유도하기 위한 방안이 필요하므로, 그린리모델링 요소 및 의미에 대한 표지 부착, 에너지절약적 생활지침 안내문 보급 및 부착을 제안한다.
- 3. 거주자 측면으로는, 그린리모델링으로 실내 기밀성이 많이 향상되고 난방기의 효율이 좋아졌지만 겨울철 환기부족으로 실내가 건조한데, 이때 창을 지나치게 열기보다는, 행정실에 조절을 건의하고 젖은 수건을 걸어놓아 실내에 습도를 보충할 것을 제안한다.
- 거주자평가 결과 외에, 그린리모델링 후 에너지 사용량이 감소된 것은 긍정적으로 평가할 수 있으나, 그린리모델링 후 사용량이 증가한 분기도 있어 보완책이 필요하다고 판단되어, 개선안으로 지열 등 신재생에너지 설비 채택과 에너지절약적 생활실천을 위한 지침 보급을 제안하였다.
- 고효율난방기를 통한 난방방식은 대체적으로 만족스러우나 너무 덥거나 실내가 건조해지고 바닥 난방 미설치로 바닥착석불쾌감, 족부불쾌감이 나타났다. 따라서 향후에는 실별 제어 가능한 난방시스템, 단기적으로는 설치 용이한 전기패널방식 등의 바닥난방을 채택하여 바닥으로부터의 온열감 향상 및 족부 불쾌감과 바닥착석에 대한 불쾌감을 개선할 수 있을 것으로 판단된다.
- 조사결과, 조사대상 기숙사의 그린리모델링 요소로는 건축부문에서 벽체 내단열, 최고층 천장단열, 창호교체, 실런트 재시공, 자동출입문 및 방풍실을 설치하였고 설비부문에서 EHP고효율 냉방기 설치, 고효율 방열기로의 교체, 조명기구 교체 및 커버 설치, 자동제어시스템 설치(진리관)를 하였다. 그린리모델링 후 에너지 사용량이 감소되고 거주자 만족도가 향상되었다. 그러나 개선되지 못하였거나 포커스그룹 인터뷰에 의한 거주자 평가결과 불만족하는 부분이 있는 것으로 나타나, 관리자 측면, 기획 및 설계자 측면, 거주자 측면에서 개선안을 다음과 같이 제안하였다.
- 본 연구대상의 시공지원이 포함된 2013년도를 보면, 전체 107건(시공 지원사업 45건, 사업기획 지원사업 62건)을 접수받아 시공 지원 4건, 사업기획 지원 6건을 선정하였고, 2014년에는 전체 52건(시공 지원사업 28건, 사업기획 지원사업 24건)을 접수받아 시공 지원 4건, 사업기획 지원 7건을 선정하였다.
- 분석결과, 인터뷰 참여자는 그린리모델링 요소 뿐 아니라 기숙사에서의 생활전반에 대한 의견을 다양하게 제시하였다. 리모델링에 대하여 대체로 긍정적으로 평가하였으나, 부정적 평가도 있었다.
- 품질관리는 블로어 도어테스트(Blower Door Test)를 통해 건물 내 기밀 정도를 측정하였다. 블로어 도어 테스트 시험 결과 그린리모델링전 환기횟수 29회/h, 그린리모델링 후 환기횟수 12회/h로 기밀성이 높아진 것으로 나타났다. 에너지 성능평가는 시뮬레이션을 통해 에너지 소비량을 산정하였다.
- 에너지 성능평가는 시뮬레이션을 통해 에너지 소비량을 산정하였다. 에너지 시뮬레이션 결과 연간 냉난방에너지는 약 27%, 급탕에너지는 9%, 조명에너지는 57%의 절감 효과가 있을 것으로 판단되었고, 1차에너지 소요량은 그린리모델링 전 256kWh/m2에서 그린리모델링 후 162.6 kWh/m2로 감소되어 약 37%의 에너지가 절감될 것으로 평가되었다.
- 그린리모델링 전 에너지 사용량은 2012년 3/4분기부터 2013년 2/4분기까지를 대상으로 하였고 그린리모델링 후 에너지 사용량은 2014년 1/4분기부터 4/4분기까지의 것을 대상으로 하였다. 연간 에너지 사용량을 기준으로 그린리모델링 전후를 비교해보면 전력은 18.4% 감소하였고 지역난방은 13.7% 감소하였음을 알 수 있다[Table 3].
- 조사결과, 조사대상 기숙사의 그린리모델링 요소로는 건축부문에서 벽체 내단열, 최고층 천장단열, 창호교체, 실런트 재시공, 자동출입문 및 방풍실을 설치하였고 설비부문에서 EHP고효율 냉방기 설치, 고효율 방열기로의 교체, 조명기구 교체 및 커버 설치, 자동제어시스템 설치(진리관)를 하였다. 그린리모델링 후 에너지 사용량이 감소되고 거주자 만족도가 향상되었다.
- 조사대상 기숙사의 리모델링 내용은 단열부문에서 벽체, 최상층 천장, 창호, 외부 출입문을 개선 및 단열시공하였고 기밀부문에서 계단실, 생활실·휴게실의 외벽 및 창틀 부위와 실런트 파손부위를 재시공 및 기밀성능이 우수한 자재로 교체하였다.
후속연구
- 고효율난방기를 통한 난방방식은 대체적으로 만족스러우나 너무 덥거나 실내가 건조해지고 바닥 난방 미설치로 바닥착석불쾌감, 족부불쾌감이 나타났다. 따라서 향후에는 실별 제어 가능한 난방시스템, 단기적으로는 설치 용이한 전기패널방식 등의 바닥난방을 채택하여 바닥으로부터의 온열감 향상 및 족부 불쾌감과 바닥착석에 대한 불쾌감을 개선할 수 있을 것으로 판단된다.
- 그러나 개선되지 못하였거나 포커스그룹 인터뷰에 의한 거주자 평가결과 불만족하는 부분이 있는 것으로 나타나, 관리자 측면, 기획 및 설계자 측면, 거주자 측면에서 개선안을 다음과 같이 제안하였다. 이는 단기적으로는 그린리모델링 효과 향상을 위해, 향후 그린리모델링 시 또는 기숙사 신축 시 자료로 이용될 수 있을 것으로 기대한다.
- 설비부문에서는 에어컨 설치로 쾌적성 향상, 고효율 방열기교체로 온열감 향상, LED조명 교체로 밝기감 개선, 조명 커버 설치로 눈부심 감소에 대해 긍정적으로 평가하였으나, 고효율 방열기로 인한 건조함, 조명기구가 실 중앙에 위치하여 책상면에 그늘짐, 냉방 및 조명 자동제어시스템의 10분단위 동체인식센서 방식의 불편함을 부정적으로 평가하였다. 이에 대한 개선안으로 실별 제어 가능한 난방시스템 채택, 생활실 및 복도 환기시스템 설치, 환기를 자주 하고 겨울철 생활실 내 젖은 수건 비치를 생활화 할 것을 제안하였다. 또한, 평소 세탁물은 별도 건조공간이 없어 생활실에서 건조시키므로, 건조함 보완 측면에서도 세탁물 건조공간 마련, 전기패널 등 설치가 용이한 바닥난방 채택, 생활실 내 조명기구를 양쪽 책상 위에 분리 배치 및 점등 스위치 설치, 자동제어시스템 타이머 설정시간 조절 및 동체인식센서가 아닌 열감지센서 도입을 제안하였다.
- 현재 자동제어시스템의 동체감지 센서방식은 10분단위로 움직임이 없을 시 자동적으로 전원이 꺼지는데 재실자가 있음에도 종료되어 거주자가 손을 흔드는 등 동작을 통해 다시 작동시켜야 불편함이 발생하는데, 이에 대해 타이머 설정시간을 30분 단위로 조절(관리자측면)하고, 향후 리모델링 시에는 동체감지방식 대신 열감지센서를 도입하여 불편을 해결할 수 있을 것으로 판단된다.
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