초록 ▼

□ 연구개요
■ 지열시스템은 연중 안정된 지중온도를 이용하여 냉난방 에너지 저감을 도모하는 기술로서, 국내외 건설사를 중심으로 관심이 높으나 소규모 건축물에 대해서는 초기투자비 부담으로 보급이 어려움.
■ 본 연구에서는 기존 지열 시스템의 보급 장애요소인 초기투자비의 절감을 위해, 저시공비의에너지 저장형 지열 시스템을 개발하는 것을 목적으로 함.
■ 이를 실현하기 위해 지표면 열플럭스 영향이 적은 건물 직하의 비교적 안정된 지중 열원을 활용하고, 지중 축열 효과를 극대화할 수 있는 기술(축열 기능 채움재(Grout)

□ 연구개요
■ 지열시스템은 연중 안정된 지중온도를 이용하여 냉난방 에너지 저감을 도모하는 기술로서, 국내외 건설사를 중심으로 관심이 높으나 소규모 건축물에 대해서는 초기투자비 부담으로 보급이 어려움.
■ 본 연구에서는 기존 지열 시스템의 보급 장애요소인 초기투자비의 절감을 위해, 저시공비의에너지 저장형 지열 시스템을 개발하는 것을 목적으로 함.
■ 이를 실현하기 위해 지표면 열플럭스 영향이 적은 건물 직하의 비교적 안정된 지중 열원을 활용하고, 지중 축열 효과를 극대화할 수 있는 기술(축열 기능 채움재(Grout), 지중벽 설치 등)을 접목하고자 하였음.
■ 구체적으로는 건물 직하 에너지 저장형 지중열교환기 설계 및 시공법 개발, 성능 예측법 개발, 냉난방 실증실험, 시스템 최적화 등을 수행하여 개발 시스템의 실용화를 도모하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
■ 연구 개발 최종 목표 달성을 위해 연차별 계획에 따라 연구 개발이 성실히 수행되었으며, 지중열교환기 설계를 위한 채열성능 및 경제성 분석이 체계적으로 수행되었음. 실무에서 도입 가능한 수준의 설계 사양(파이프 관경, 간격, 설치 깊이 등) 제시 및 정량적 성능 수준이 제시되었음.
■ 연구 목표에 제시되었던 지중열교환기 설계 및 설치 방법 검토를 위한 해석 방법이 제시되었으며, 지중열교환기의 정밀 해석, 건물에너지 동적해석에 근거한 부하량 분석, LCC에 기반한 ROI분석 등이 연구계획에 맞게 수행되었음.
■ 본 연구 개발에 바탕이 되는 지열 시스템의 경제성 분석 및 지열 시스템의 성능 실험과 관련된 연구를 수행하여 학술등재지 및 학술발표대회 논문을 발표하였고, SCI급 논문 등의 학술 성과 도출 및 지역 인재 양성을 위한 기반을 다졌음.
■ 다만, 실무 레벨의 다양한 검토(건축 설계 및 시공 단계) 및 기술의 수용성 재고를 위한 노력이 필요할 것으로 판단됨.

□ 연구개발결과의 중요성
■ 본 연구 개발을 통해 기존의 초기 도입 비용 문제로 보급이 지연되었던 소규모 건축 대상 지열에너지 이용에 새로운 보급 기술을 제시하였으며, 실무 도입을 위한 구체적 설계 사양 및 시공법을 도출하였음.
■ 연구개발결과는 향후 건물 직하형 지중열교환기의 설계 용량을 파악하는데에 중요한 근거자료가 되며, 에너지 저장 가능성 및 타 열원설비와의 융합 가능성을 제시하였음.
■ 본 연구결과는 지중 축열을 기초로 한 자연에너지의 효율적 이용을 활성화시킬 것이며, 건물내에서의 열에너지 네트워크, 건물간 에너지 융통 등의 에너지수요 대응에 기여할 것임.
■ 건물 하부의 미활용 공간을 활용하여 에너지를 축적하고 활용하는 기술 개발을 통해 건축물 내 효율적 공간 활용 및 폐열, 미활용에너지 이용을 촉진시킴.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 3.1 학문적, 기술적 파급효과 ... 8
• 3.2 경제 및 산업분야의 파급효과 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 10
• 5. 연구성과 ... 11
• 끝페이지 ... 13