초록 ▼

□ 연구개요
고성능 창호시스템과 공조, 조명의 최적화 기법의 기본개념은 동절기의 단열성능 개선을 통한 난방에너지 절감과 하절기 일사 차단을 통한 냉방에너지를 절감을 효율적으로 최적화하고 열쾌적 및 시쾌적 향상을 동시에 고려해야 한다는 것이다. 본 연구에서는 열쾌적, 시쾌적 향상 및 에너지 절감을 위한 고성능 창호시스템(창호 & 블라인드 시스템)과 공조·조명 시스템의 최적화 기법을 연구하고자 한다. 시뮬레이션과 측정을 통해 기술별 에너지 절감 기여도와 열쾌적 및 시쾌적 향상도를 분석한 후 에너지 성능 및 쾌적성 향상 방안을 검토

□ 연구개요
고성능 창호시스템과 공조, 조명의 최적화 기법의 기본개념은 동절기의 단열성능 개선을 통한 난방에너지 절감과 하절기 일사 차단을 통한 냉방에너지를 절감을 효율적으로 최적화하고 열쾌적 및 시쾌적 향상을 동시에 고려해야 한다는 것이다. 본 연구에서는 열쾌적, 시쾌적 향상 및 에너지 절감을 위한 고성능 창호시스템(창호 & 블라인드 시스템)과 공조·조명 시스템의 최적화 기법을 연구하고자 한다. 시뮬레이션과 측정을 통해 기술별 에너지 절감 기여도와 열쾌적 및 시쾌적 향상도를 분석한 후 에너지 성능 및 쾌적성 향상 방안을 검토하고, 건축물의 에너지 절감과 쾌적성 향상을 위해 기초 설계단계에서 이용 가능한 Excel 인터페이스 기반 간이 계산도구를 고찰하는 것이 전체 연구의 목표이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
EnergyPlus 시뮬레이션과 측정을 통해, 기술별 에너지 절감 기여도와 실내 쾌적 향상도 분석과, 실내 재실 쾌적성(열쾌적, 시쾌적) 향상 및 에너지 절감 제어 전략 방안을 연구하였다. 실험 연구로는 실제 Mock-up 실험실을 통해 LED 디밍제어와 외부 블라인드 자동제어의 연동을 통해 에너지 절감 및 쾌적 향상을 위한 조도, 일사량, 온습도 계측 실험을 진행하였다. 또한, 창호 및 블라인드의 에너지 해석 이론 고찰 및 시뮬레이션 목표에 맞게 월간 계산법(Monthly Calculation Method) 기반 준정상 해석방법(Quasi-steady-state Method)과 동적 해석툴(Dynamic Method)의 외피 투과체를 중심으로 해석 알고리즘의 차이점 및 냉난방 부하를 비교하였고, 액셀 워크시트 인터페이스를 이용한 월간 계산법 간이 계산툴을 작성하였다. 설비 시스템의 연구로는 전열교환기의 환기부하 절감량 간이계산 프로그램을 통해 전열교환기 효율 등을 입력을 통해 환기 풍량, 열교환된 외기의 온습도 및 엔탈피가 계산, 월평균 환기부하를 계산하였다. VAV 시스템의 제어 전략 연구 및 가스 엔진 구동 VRF의 에너지 사용량을 분석하고 EnergyPlus상의 가스 엔진 구동 VRF와 전기 엔진 구동 VRF 시스템 시뮬레이션을 통해 에너지성능을 평가하였다. 조명 시스템 연구로는 DeLight식을 수정하여 실내 조도를 예측식을 개발하고 예측 서브루틴을 개발하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구의 성과로 에너지 절감과 열쾌적 및 시쾌적 향상을 도모할 수 있는 고성능 창호 및 공조·조명 시스템의 제어 기법을 적용할 수 있다. 즉, 효율적으로 주광와 일사를 조절하여 시쾌적 향상과 동시에 실내 주광효율을 높이면서 열쾌적도 만족할 수 있게 하는 수단으로 고성능 창호 시스템(창호 & 블라인드)을 활용할 수 있게 될 것이며 또한 열적으로 쾌적한 공간을 생성할 수 있는 공조시스템의 제어방법을 제안하여 가장 효율적인 고성능 창호 시스템(창호 & 블라인드)과 공조·조명시스템의 제어방법을 적용 가능하게 할 것이다. 특히, 블라인드 시스템에 대해서는 실제적으로 시스템을 적용하기 위한 실험 데이터를 갖추게 될 것이며 개발된 제어 알고리즘을 적용할 경우 건물의 지능화를 촉진시킬 수 있어 국내 실정에 맞는 제어 기법을 친환경 건축물 관련 분야에 보급할 수 있을 것이다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 2.1 DIN V 18599 기반 월간계산법과 EnergyPlus의 외피 투과체 에너지 해석 비교 ... 3
• 2.2 전동 블라인드 자동제어와 LED 조명 시스템 디밍제어의 연동을 통한 Mock-up 실험 ... 5
• 2.3 전열교환기(Energy Recovery Ventilator, ERV) 환기부하 간이계산 해석 서브루틴 및 실험 ... 7
• 2.4 변풍량 공조(Variable Air Volume, VAV) 제어 전략에 따른 에너지 성능 및 실내 환경 평가 ... 9
• 2.5. Variable refrigerant flow (VRF) 히트펌프 시스템의 성능 해석 알고리즘 분석 ... 10
• 2.6 조명에너지 절감을 위한 천공 휘도 분포 및 주광 조도 예측식 개발 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 16
• 끝페이지 ... 17