[논문]SK케미칼 연구소에 적용된 친환경 기술 적용 효과 분석 - 에너지 및 수자원 절감 적용 효과를 중심으로 -

유지용; 이유하; 이영렬; 양재웅; 박현근

SK케미칼 연구소에 적용된 친환경 기술 적용 효과 분석 - 에너지 및 수자원 절감 적용 효과를 중심으로 -
The Analysis on Eco-friendly Technologies Effect Applied to SK Chemicals R&D Center 원문보기

유지용 (SK 건설) , 이유하 (SK 건설) , 이영렬 (SK 건설) , 양재웅 (SK 건설) , 박현근 (SK 건설)

The SK Chemical R&D center is an eco-friendly building designed as top score in the GBCC(GREEN BUILDING CERTIFICATE CRITERIA). This building has applied various eco-friendly technologies such as energy /water resource cutdown, improvement of indoor quality and improvement of user convenience, etc through eco-friendly concept from the design phase. In this thesis, an economic efficiency evaluation has been performed on building energy cwater resource cutdown technologies among them and the results are as follows. The building energy has cut down about 40% compared to ordinary buildings and the investment recovery period was shown as about 5 years. The water resource has cut down about 63% compared to ordinary buildings and the investment recovery period was shown as about 10 years.

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문제 정의

본 건물의 Design Concept은 공간(Archi -tectural Plan)과 기술/서비스(Environment /IT Technology)가 디자인으로 융합된 건축물 구현을 그 목표로 하고 있다.
본 장에서는 SK케미칼 연구소에 적용된 60 여 종류의 친환경 기술 중 건물 에너지 및 수자원 절감 기술에 대해 소개하고 그 경제적 효과에 대해 분석해 보았다.
이에 본 告에서는 SK케미칼 연구소에 적용된다양한 친환경 기술에 대해 알아보는 한편 친환경 기술 중 운영단계에서의 효과가 가장 큰 에너지/수자원 절감 기술에 대해 경제성 평가를 실시 하여 기술 적용 타당성에 대해 검토해 보았다.

제안 방법

본 건물에는 1～2층, 아뜨리움 및 일부 패널 부위를 제외하고 커튼월 전면에 3중 유리를 적용 하였다. 국내에서 일부 커튼월 건물에 부분적으로 3중 유리가 적용된 사례는 있으나 커튼월 전반에 걸쳐 3중 유리를 적용한 사례는 SK케미칼 연구소가 최초인 것으로 조사되었다.
본 건물에는 사무동에 바닥급기 시스템이 적용 되어 있으며 바닥급기 시스템 효율을 향상시키기 위해 가변풍량 방식인 VAV 시스템을 동시에 적용하였다.
본 건물에는 크게 절수형 위생기구(무수 소변기, 전자 감응식 수전, 6liter 대변기), 우수 시스템, 중수 시스템 등의 수자원 절감 기술이 적용되었다.
아뜨리움은 두 동을 이어주는 브릿지, 이동시 개방감 및 아뜨리움 조망이 가능하게 하는 누드 엘리베이터, 재실자들을 재충전을 위한 녹지 휴게 공간인 그린샤프트, 사무동 층간 이동이 가능한 오픈 계단, 봄·가을에 아뜨리움 연돌효과를 이용한 자연환기 시스템 적용 등으로 그 기능을 극대화 하였다.
총 120m²면적에 적용된 BIPV 시스템은 연간 전력 생산량이 약 10,000kWh로써 여기서 생산된 전기는 수세용 휴지 절감을 위해 화장실에 적용된 에어워셔의 전력으로 사용되어 빌딩 근무자가 신재생에너지 생산 효과를 직접 체험 할 수 있게 하였다.

대상 데이터

본 건물은 2008년 7월에 친환경 건축물 예비 인증에서 국내 최고 점수(113.18점)로 최우수 등급을 취득하였으며 점수 현황은 아래와 같다.

이론/모형

경제성 분석은 SK케미칼 연구소와 일반 건물의 공사비, 유지관리비, 총생애비용, 총이익 등을 비교/분석하는 LCC(Life Cycle Cost) 기법을 활용하였으며 전제 조건은 Table 3과 같다.
본 시스템에는 슬래브에 매설된 파이프에 냉/온수를 공급하는 Concrete Core Tempering 방식과 천장에 설치된 복사 패널에 냉/온수를 공급하는 Ceiling Panel 방식 등이 있으며 SK케미칼 연구소에는 Ceiling Panel 방식이 적용되었다.

성능/효과

SK케미칼 연구소에 적용된 에너지 절감 기술에 대해 경제성 평가를 한 결과, 에너지 관련 공사비는 일반 건물 대비 약 48% 증가하였으나 연간 에너지비가 3.8억원(35%) 절감되었으며 투자회수기간은 5년으로 경제성이 있는 것으로 분석되었다.
본 告에서 SK케미칼 연구소에 적용된 건물 에너지 및 수자원 절감 기술에 대해 경제성 평가를한 결과, 건물 에너지는 초기 공사비 증가분에 대한 회수가 5년 내외로 어느 정도 경제성이 있는 것으로 분석되었으며 수자원 기술은 약 10년으로 다소 경제성이 떨어지는 것으로 나타났다.
본 건물은 Gold 등급 이상을 목표로 LEED 인증 추진 중에 있고, 현재 설계 반영 사항에 대한 내부 평가 결과 49점～54점 내외로 목표 달성이 가능할 것으로 사료된다.
상기 결과는 에너지 시뮬레이션에 의한 것으로 에너지 시뮬레이션에 미반영된 고성능 단열재, 옥상/벽면 녹화 그리고 BEWMS를 고려시 에너지 절감 효과는 약 40% 내외로 추정되며 따라서 투자회수 기간은 5년보다 짧을 것으로 예상된다.
수자원 절감 기술에 대해 경제성 평가를 한 결과, 수자원 관련 공사비는 일반 공사 대비 약 525% 증가하였으나 연간 상하수도비가 약 0.22억원(63%) 절감되어 투자회수기간이 10년으로 다소 길게 나타났다. 이는 우수, 중수 시스템이 공사비에 비해 운영 단계에서 절감 효과가 생각보다 크지 않았기 때문으로 분석되었다.

후속연구

본 건물은 앞에서 언급한 바와 같이 국내 최고 수준의 친환경 건축물 구현을 목표로 하고 있으며 이미 국내 친환경 건축물 인증 제도에서는 최고 수준의 예비 인증을 취득하였고 추가로 LEED(미국) Platinum 등급 인증을 추진 중에 있다.
마지막으로, 당사는 상기 친환경 기술을 유비 쿼터스 기술을 활용해 최적 운영 및 관리가 가능하도록 계획 중에 있다. 이럴 경우 건물 에너지 및 수자원 절감 효과 그리고 경제적 효과가 더욱 증가할 것으로 예상되며 그 결과에 대해서는 추후 발표할 예정이다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

SK케미칼 연구소란?

SK케미칼 연구소는 60 여 종류의 친환경 기술이 설계에 반영되어 시공 중에 있는 국내 최고 수준의 친환경 건축물이다.

친환경 기술이 가진 속성은?

친환경 기술의 경우 일반적으로 공사비는 상대 적으로 높지만 운영 단계에서 건물주/재실자에게 에너지/수자원 절감, 실내 쾌적성 향상, 편의성 증가 등 다양한 가치를 제공하는 속성을 가지고 있어 설계 초기단계에서부터 운영 단계에서 발생 하는 제공 가치에 대해 정확히 분석되어야 한다.

친환경 기술은 앞에서 언급한 바와 같이 설계～운영 단계까지의 정확한 제공 가치 분석이 매우 중요하다 할 수 있는데, 본 告에서 SK케미칼 연구소에 적용된 건물 에너지 및 수자원 절감 기술에 대해 경제성 평가를한 결과는?

본 告에서 SK케미칼 연구소에 적용된 건물 에너지 및 수자원 절감 기술에 대해 경제성 평가를한 결과, 건물 에너지는 초기 공사비 증가분에 대한 회수가 5년 내외로 어느 정도 경제성이 있는 것으로 분석되었으며 수자원 기술은 약 10년으로 다소 경제성이 떨어지는 것으로 나타났다.

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