초록

본 연구의 최종 목표는 개인 대응형 공조 시스템(IECS : Individual Environment Constrol System)을 개발하고 적용함으로써 기존 건물에너지대비 25%(93.14천 TOE/년) 이상의 에너지 절감을 이루어 궁극적으로 CO₂배출량을 78,000 TC/년 이상 저감시키는 데 있다. 이를 위하여 최적의 개인 대응형 공조유닛을 개발하고, 이를 제어하기 위한 최적제어알고리즘을 장착한 제어기를 개발하여 실험을 통해 우수성이 이입증된 개인 대응형 공조시스템을 개발함을 주요 내용으로 한다.

Abstract ▼

The final goal of this research is to reduce 78,000 TC/year of carbon dioxide emission and save 25%(93,140 TOE/year) of building energy consumption by the development and the application of this individual environment control system(IECS). In order to achieve our goal, optimal individual environment

The final goal of this research is to reduce 78,000 TC/year of carbon dioxide emission and save 25%(93,140 TOE/year) of building energy consumption by the development and the application of this individual environment control system(IECS). In order to achieve our goal, optimal individual environment control systems, the controllers with optimal control algorithm will be developed and prove the excellency by laboratory and field experiments.

목차 Contents

• 제 1 장. 서 론...27
• 제 1 절. 연구개발의 목적...27
• 제 2 절. 연구 개발의 필요성...27
• 제 3 절. 연구 개발의 범위...30
• 1. 연구 개발 목표...30
• 2. 연차별 연구개발 목표 및 범위...30
• 3. 연구개발 추진체계...31
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황...32
• 제 1 절. 국외 연구개발 현황...32
• 제 2 절. 국내 연구개발 현황...33
• 제 3 장. 연구개발 수행내용 및 결과(한국하니웰 : 주관연구기관)...34
• 제 1 절. 개발 개요...34
• 제 2 절. 제어 알고리즘의 기초 개념...34
• 1. 재실제어(조명제어)...34
• 2. 온도제어(풍량제어)...35
• 3. $CO_2$ 제어...35
• 4. 습도제어...37
• 5. 기타제어...37
• 6. 제어알고리즘의 입력 출력 형태...38
• 제 3 절. 개인대응형 공조시스템의 제어기 기초설계...39
• 1. 개인 대응형 공조시스템의 제어요소 분석에 의한 시스템 구성...39
• 2. 개인 대응형 공조시스템 제어기의 하드웨어 기본구성 설계...39
• 3. 개인 대응형 공조시스템 제어기의 하드웨어 회로 설계...41
• 제 4 절. 개인대응형 공조시스템의 제어기 시작품 설계...43
• 1. IECS 전용 제어기...43
• 2. 제어기 시작품 제작...46
• 제 5 절. 개인대응형 공조시스템 제어기 시제품 설계...56
• 1. 퍼지 제어 알고리즘...56
• 2. 제어기 시제품 제작 및 동작 신뢰성 확보...59
• 제 3 장. 연구개발 수행내용 및 결과(삼훈산업 : 공동연구기관)...73
• 제 1 절. 공조 설비 기초 연구...73
• 1. 연구내용...73
• 제 2 절. 개인대응형 공조설비 시작품 설계...77
• 1. 공기분배장치 설계...77
• 2. 1차 공기분배장치 설계 및 제작...78
• 3. 2차 공기분배장치 설계...82
• 4. 3차원 설계 & 수치 해석...85
• 제 3 장. 연구개발 수행내용 및 결과(서울대학교 : 위탁연구기관)...103
• 제 1 절. 기술 개발 배경 및 필요성...103
• 제 2 절. 기술개발 목적 및 내용...104
• 제 3 절. 공조 소음 개요...106
• 1. 소음원 및 전달경로...106
• 2. 실내 소음 평가...107
• 제 4 절. 소음원 분석 및 평가...112
• 1. 팬 소음...112
• 2. 덕트 유동 소음...114
• 제 5 절. 개별공조시스템의 소음원 저감...121
• 1. 시작품 소음 분석...121
• 2. 소음 저감 대책...126
• 제 6 절. 결론...135
• 1. 시작품 개별공조시스템의 소음원 분석...135
• 2. 소음 저감 대책...135
• 제 3 장. 연구개발 수행내용 및 결과(한국에너지기술연구원 : 공동연구기관)...139
• 제 1 절. 개발 개요...139
• 제 2 절. 개인대응형 공조공간의 이론적 열유동 해석...139
• 1. 수치적 모델링...139
• 2. 지배방정식...141
• 3. 경계 조건...142
• 4. 수치해석...142
• 5. 결과 및 고찰...143
• 6. 소결...147
• 제 3 절. 개인대응형 공조공간의 실험적 열유동 해석...148
• 1. 실험 장치...148
• 2. 실험 방법...151
• 3. 실험결과 및 고찰...153
• 제 4 절. 개인대응형 공조공간의 선정...185
• 1. 사무 공간...185
• 2. 사무 공간의 필요 크기...188
• 3. 소결...191
• 제 5 절. 개인대응형 공조공간의 쾌적 기준 선정...193
• 1. 열쾌적지표의 분류...194
• 2. 국내 열환경 기준...199
• 3. 재실자에 대한 열쾌적환경 조건...201
• 4. 쾌적환경 평가 방법...208
• 5. 열쾌적인자의 평가?조공간의 이론적 2차 열유동 해석...219
• 1. 수치적 모델링...219
• 2. 지배방정식...220
• 3. 경계 조건...221
• 4. 수치해석...223
• 5. 결과 및 고찰...226
• 6. 소결...244
• 제 7 절. 개인대응형 공조시스템에 대한 에너지 환경 실증 실험...246
• 1. 실험 목적 및 개요...246
• 2. 실험 장치 및 방법...246
• 3. 실험 결과 및 토의...248
• 제 4 장. 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...271
• 제 1 절. 개발목표의 달성도...271
• 1. 년차별 연구개발 목표의 달성도...271
• 2. 관련 분야의 기여도...274
• 제 5 장. 연구개발결과의 활용계획...279
• 제 6 장. 참고문헌...281