초록 ▼

□ 연구개요
정부 및 각 지자체들은 건물부문의 온실가스 감축목표 달성을 위한 방안으로써 건물의 물리적 성능이 우수한 제로에너지건물 보급을 도입하는 추세이다. 그러나 제로에너지를 목표로 계획/설계가 되었어도, 이것이 건물 운영단계에서의 제로에너지를 보장하지는 못한다. 건물의 최종 에너지사용량을 결정하는 것은 건물 사용자이기 때문이며, 국제적으로 거주자 행태로 명명하고 있다. 즉, 제로에너지건물의 보급을 통해 온실가스 감축목표 달성을 위해서는 건물의 물리적 성능향상과 더불어 제로에너지가 될 수 있도록 거주자가 건물을 운영해야 하는

□ 연구개요
정부 및 각 지자체들은 건물부문의 온실가스 감축목표 달성을 위한 방안으로써 건물의 물리적 성능이 우수한 제로에너지건물 보급을 도입하는 추세이다. 그러나 제로에너지를 목표로 계획/설계가 되었어도, 이것이 건물 운영단계에서의 제로에너지를 보장하지는 못한다. 건물의 최종 에너지사용량을 결정하는 것은 건물 사용자이기 때문이며, 국제적으로 거주자 행태로 명명하고 있다. 즉, 제로에너지건물의 보급을 통해 온실가스 감축목표 달성을 위해서는 건물의 물리적 성능향상과 더불어 제로에너지가 될 수 있도록 거주자가 건물을 운영해야 하는 것이다. 한편, 많은 연구자들은 건물의 물리적 성능 향상이 한계에 도달했다고 판단하고 있다. 그러므로 건물부문의 온실가스 감축을 위해, 제로에너지건물 거주자의 에너지사용 행태를 분석하고 이를 다시 요소기술 개발 및 운영에 융합시키는 연구가 요구된다.
- 목표 1: 건물의 물리적 성능에 따른 거주자의 에너지사용 행태 분석
- 목표 2: 에너지 절감 유도를 위한 행태와 요소기술의 융합 알고리즘 개발

□ 연구 목표대비 연구결과
⦁ 1차 년도: 모니터링 시스템 구축
거주자의 에너지 사용 행태 모니터링을 위해 우선적으로 행태에 영향을 미치는 요인을 도출하고 측정 범위가 제한되어야 한다. 다음으로 측정대상의 경우 제로에너지 건물 거주자와 일반 건물 거주자로 구분하여 모집하며, 모집된 측정세대의 사전방문과 설문을 통해 유의미한 결과가 도출될 수 있도록 대상을 선정하였다. 그리고 각 세대별로 설치되는 모니터링 시스템은 제로에너지건물 구현을 위한 요소기술과 실내 외환경요인, 재실상태, 창 개폐 상태 그리고 각 에너지사용량을 포함하였다.

⦁ 2차년도: 데이터 수집 및 분석
거주자의 에너지 사용 행태가 계절별로 상이함을 고려하여 연간 측정을 실시 하였다. 데이터 측정이 장기적으로 진행되므로 수집과 분석을 병행하였으며, 데이터 로거를 통한 측정과 함께 거주자의 생활습관 및 성향 등을 데이터 분석 시 참고할 수 있도록 설문조사를 실시하였다. 수집된 데이터는 통계적 방법에 의해 각 행태의 발생 시점 및 빈도, 에너지 사용 정보를 도출하였다. 또한 주요 에너지 사용 행태를 대상으로 기계적 학습(Random Forest, SVM) 알고리즘을 적용하여 예측모델을 작성하였다.

⦁ 3차년도: 융합 알고리즘 개발 및 에너지절감효과 분석
분석결과에 기반하여 거주자의 행태를 보완하는 방향으로 요소기술이 운영되도록 융합알고리즘을 개발하였다. 또한 개발된 융합알고리즘을 대상으로 에너지 절감효과를 정량적으로 분석하였다. 이를 위해 데이터 분석 툴과 건물 에너지 분석 툴의 통합이 요구되며, 본 연구에서는 BCVTB를 활용한 통합시뮬레이션을 구현하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
재실자의 행태를 반영한 건물 에너지 분석을 실시함으로써 실제 에너지 사용량에 근접한 예측이 가능할 것이며, 이는 건물 에너지 관련 연구들의 기반이 될 것이다. 특히 에너지 수요관리를 통한 피크 부하 제어뿐만 아니라 실시간 제어의 정확성이 높아지게 된다. 또한 ESCO나 Green remodeling과 같은 기존 건축물의 리트로핏 사업시 개선 전 에너지 사용량에 대한 정확한 도출이 가능하므로 저에너지 사업 활성화에 기여할 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 차년도별 연구 목표 및 내용 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 가. 건물의 물리적 성능에 따른 거주자의 에너지사용 행태 분석 ... 4
• 나. 에너지 절감을 위한 행태와 요소기술의 융합알고리즘 개발 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 13
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 13
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 15
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 20
• 끝페이지 ... 32