보고서 정보
주관연구기관 |
한국건설기술연구원 Korea Institute Of Construction Technology |
연구책임자 |
이승언
|
참여연구자 |
송승영
,
최성우
,
임광섭
,
문현준
,
이용준
,
김선숙
,
김종엽
,
조영흠
,
김영돈
,
김용인
,
임창식
,
최성우
,
양인호
,
유기형
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2020-08 |
과제시작연도 |
2019 |
주관부처 |
국토교통부 Ministry of Land, Infrastructure, and Transport |
연구관리전문기관 |
국토교통과학기술진흥원 Korea Agency for Infrastructure Technology Advancement |
등록번호 |
TRKO202300002792 |
과제고유번호 |
1615010658 |
사업명 |
도시건축연구사업(R&D) |
DB 구축일자 |
2023-05-18
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키워드 |
건축물 에너지 통합지원시스템.저에너지 건축 통합 데이터베이스.건축물 에너지 효율화 포트폴리오 지원 프로그램.대표 원단위.에너지성능 비교분석 (벤치마킹) 프로그램.Integrated building energy support system.Integrated low energy building database.Building energy conservation portfolio support program.Representative Energy Use Intensity (EUI).Energy performance comparison and analysis (benchmarking) program.
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초록
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□ 연구개발 목표
(1-A) 건축물 에너지 통합지원시스템 개발
⦁ 저에너지 건축물 보급 및 확산을 위한 건축물 에너지 통합지원시스템 개발을 통하여 건축 활용주체들(일반인, 전문가)에게 필요한 최적 정보 제공 및 효과 분석 등을 제공하여 의사결정을 돕는 공적 종합 지원체계 및 시스템을 구축
⦁ 현재 운영 중인 녹색건축포털 그린투게더(www.greento gether.go.kr)에 탑재 및 연동 시범평가를 통해 국가 건축물 에너지 통합지원포털을 목표로 발전
⦁ 건축물 운영 단계의 일부 지원에 국한된 포털의 서비스
□ 연구개발 목표
(1-A) 건축물 에너지 통합지원시스템 개발
⦁ 저에너지 건축물 보급 및 확산을 위한 건축물 에너지 통합지원시스템 개발을 통하여 건축 활용주체들(일반인, 전문가)에게 필요한 최적 정보 제공 및 효과 분석 등을 제공하여 의사결정을 돕는 공적 종합 지원체계 및 시스템을 구축
⦁ 현재 운영 중인 녹색건축포털 그린투게더(www.greento gether.go.kr)에 탑재 및 연동 시범평가를 통해 국가 건축물 에너지 통합지원포털을 목표로 발전
⦁ 건축물 운영 단계의 일부 지원에 국한된 포털의 서비스 제공 영역을 건축물 설계, 시공, 운영, 리모델링, 재건축 등 건축 행위의 모든 단계에서 건축물 에너지 통합화 지원이 가능한 컨텐츠 및 서비스 제공
(1-B) 녹색건축 지원 통합정보 DB 및 에너지성능 평가 표준모델 개발
⦁ 저에너지 자재 정보 검색 One-stop 서비스 제공을 위한 저에너지 관련 공공형 건축 지원 통합 데이터화
⦁ 자재 DB 구축 및 통합DB 설계
(1-C) 건축물 에너지 효율화 지원시스템 구축
⦁ 신축 또는 기존 건축물의 에너지 효율화를 목적으로 대상 건물의 용도별 에너지 성능, 건축/설비 특성, 경제성을 반영하여 도출된 에너지 절감 기술(ECM, Energy Conservation Measure) 조합(Combination)안 제공
⦁ 에너지 절감 기술 적용 시 비용 분석에 활용될 수 있는 경제성 평가 모델 및 DB와 사용자의 요구 조건을 반영하여 건축물 에너지 효율화 방안을 제공하는 웹 기반 서비스 구축
⦁ 건축주/건물관리자와 건물에너지성능 개선 관련자(건축가, 건축물에너지평가사 등)에게 건축물 에너지 효율과 관련된 정보를 바탕으로 건축물 에너지 효율화 대안의 에너지 성능 및 경제성에 대한 평가 자료를 제공하고 이를 기반으로 합리적 의사결정을 유도
(1-F) 계측계획 수립 및 시스템 설계
⦁ 상세 에너지사용량 계측계획 수립 (공동주택/업무시설)
⦁ 상세 에너지사용량 계측시스템 설계 및 유지관리 (공동주택/업무시설)
⦁ 건축물 에너지 성능수준 비교분석 (벤치마킹) 결과 기반 에너지 성능 개선가이드 개발(공동주택/업무시설)
(2-D) 계측기반 건축물의 상세 에너지정보 DB 구축
⦁ 공동주택 및 업무시설의 용도별 (난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기 등) 에너지사용량 계측시스템을 실제 건축물에 시공하고, 계측데이터를 처리하여, 그린투게더 등을 통해 서비스되는, 계측기반 건축물의 상세 에너지정보 DB 구축
(2-E) 상세 에너지정보 DB 기반 건축물 에너지성능 수준 비교분석 프로그램 및 서비스 시스템 개발
⦁ 상세 에너지사용량 (난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기 등)을 추정하고, 유사 건물군 대비 진단대상 건물의 에너지성능 수준을 파악한 후, 성능 취약 부분에 대한 에너지성능 개선가이드를 제안해주는, 계측 상세 에너지정보 DB 기반 건축물 (공동주택, 업무시설)의 에너지성능 수준 비교분석 프로그램 및 서비스 시스템 개발
(2-G) 에너지소요량 산정 지원시스템 개발
⦁ 에너지 소요량 산정 시스템은 설계단계의 정보를 활용하여 신축 건물의 에너지소요량을 예측하고 완공 단계 혹은 기존 건축물에 대한 에너지 소요량의 상세 평가 등 다양한 건물 조건에 대응할 수 있는 시스템 설계 및 구축
□ 연구개발 내용
(1-A) 건축물 에너지 통합지원시스템 개발
⦁ 건축물 에너지 통합지원시스템 개발을 위한 Framework 설계, 관련 사이트 및 제도와의 연계구축, 웹사이트 구축 등의 통합적인 관리체계 구축
⦁ 기존 ‘그린투게더’의 한계점을 보완하여 단순 정보제공에서 벗어나 전 생애단계에 효과적으로 활용할 수 있는 컨텐츠 및 서비스 제공
⦁ 건축물 에너지 통합지원시스템은 녹색 건축물의 효율화 지원 및 기술간의 연계, 그린투게더와의 연동 구현을 위한 시스템으로 사용자 중심의 DB 제공 및 에너지 효율화를 위한 가이드 및 Tool 제공으로 함으로서 대국민 건축통합포탈로 개발
(1-B) 녹색건축 지원 통합정보 DB 및 에너지성능 평가 표준모델 개발
⦁ 공공형 빅데이터 구축
- 정부지원 하에 무분별하게 축적되고 있는 저에너지 건축 정보 데이터를 공공형 빅데이터로 구축
- 조달청 나라장터 및 쇼핑몰 내 단가 등록 업체 및 단가 계약업체 제품, 물가정보지의 자재 및 설비정보 데이터 구축
⦁ 건물부문 국가에너지 정책 수립을 위한 신뢰성 있는 데이터 제공
- 서비스 대상 사용자(정책입안자, 실무자, 일반인 등)의 통합지원시스템의 서비스 활용도 및 편의성을 높이기 위해 법규검토 등을 통한 현 정책 기준에 근거하여 사용자에게 적합한 Default 데이터 정의
⦁ 저에너지 건축 자재 데이터의 표준화
- 분류코드, 엔티티정의서의 어트리뷰트 등 구축 데이터의 표준화를 위해 자재 DB의 단열재, 창세트, 조명 등의 항목에 대해 전문가 자문을 실시하였으며, 이는 정책입안 및 기술개발 방향 설정을 위한 국가 통계자료로 활용 추진
(1-C) 건축물 에너지 효율화 지원시스템 구축
⦁ 건축물 에너지 효율화 지원 프로그램 개발
- 건축물 에너지 효율화 지원 Framework 및 방법론 개발
- 건축물 에너지 효율화 의사결정 프로세스 및 방법론 개발
- 건축물 에너지 효율화 지원 프로그램 개발 및 웹 기반 베타서비스 연계지원
- 건축물 에너지 효율화 지원 프로그램 매뉴얼 개발
⦁ 경제성 평가용 DB개발 및 ECM LIST 구축
- 공동주택 건축 및 설비, 신재생부문 ECM 도출
- 공동주택 경제성평가 DB 구축 및 코드화
- 공동주택 에너지 효율화 관련 콘텐츠 개발
- 공동주택 경제성평가 지원시스템 콘텐츠 매뉴얼 작성
- 비주거(업무시설) 건축 및 설비, 신재생부문 ECM 도출
- 비주거(업무시설) 경제성평가 DB 구축 및 코드화
- 비주거(업무시설) 에너지 효율화 관련 콘텐츠 개발
- 비주거(업무시설) 경제성평가 지원시스템 콘텐츠 매뉴얼 작성
(1-F) 계측계획 수립 및 시스템 설계
⦁ 공동주택과 업무시설에 대한 상세 에너지사용량 계측원칙 수립 및 보완
⦁ 표본건물 구축
- 계측건축물 현장조사
- 계측건축물 특성 조사표 작성
- 계측시스템 설계도서 및 설치보고서 작성
⦁ 에너지 성능개선 가이드 (Step 1 레벨) 개발
- 건물 유형별 에너지성능 개선 요소 도출 및 우선순위 평가 (공동주택, 업무시설)
(2-D) 계측기반 건축물의 상세 에너지정보 DB 구축
⦁ 표본건물 구축 및 상세 에너지정보 DB 서비스 데이터 및 시스템 구축
- 표본설계, 계측 건축물 선정, 현장조사 및 조사표 작성, 계측시스템 설치관리 및 유지관리
- 계측데이터 통계처리 알고리즘 수립 및 적용/원단위, 대표 원단위/패턴 데이터 도출 및 유의성 검토
- 상세 에너지정보 DB 서비스 시스템 구축 및 유지관리, 운영방안 수립
(2-E) 상세 에너지정보 DB 기반 건축물 에너지성능 수준 비교 분석 프로그램 및 서비스 시스템 개발
⦁ 상세 에너지정보 DB 기반 공동주택 에너지성능 수준 비교분석 프로그램 및 서비스 시스템 개발
⦁ 상세 에너지정보 DB 기반 업무시설 에너지성능 수준 비교분석 프로그램 및 서비스 시스템 개발
(2-G) 에너지소요량 산정 지원시스템 개발
⦁ 건축물 에너지 소요량에 영향을 미치는 요소들에 대한 정의 및 체계화, 이들 요소와 데이터베이스와의 연계 구조 개발, 사용자들의 다양한 요구와 수준에 대응한 최적 입력 지원 시스템 구축
⦁ 사용자의 정보 부재로 미입력 사항 발생시 대체정보 제공이 가능한 최적 디폴트 DB 구축, 에너지 해석용 성능평가 표준모델(표준 건물 조닝, 용도프로필, 지역별 기상데이터 등) 을 구축
□ 연구개발성과
(1-A) 건축물 에너지 통합지원시스템 개발
⦁ 건축물 에너지 통합지원시스템은 모든 일반인에게 저에너지 건축물에 대한 인식을 고취하고 실제로 컨텐츠 및 서비스에 접근이 용이하도록 웹상에 공개하고 사용자의 입력을 통하여 정책과 제도가 적용 된 총괄적인 최신 정보를 피드백 할 수 있음
⦁ 저에너지 건축물 보급 및 확산을 위한 녹색 건축 지원 컨텐츠 및 서비스 정보간의 종합적인 연계가된 국가 건축물에너지 통합 지원시스템 구축
(1-B) 녹색건축 지원 통합정보 DB 및 에너지성능 평가 표준모델 개발
⦁ 저에너지 건축물 지원시스템 통합정보 DB구축 및 DBMS설계
- 산재되어 있는 저에너지 관련 빅데이터의 정부 지원 및 정부 주도 공공형 스마트 저에너지 건축 지원 통합 데이터화
- 무분별하게 축적되고 있는 저에너지 건축 정보 데이터를 정부 지원 및 정부 주도의 관리로 공공형 빅데이터 구축
- 건물부문 국가에너지 정책 입안 및 기술개발 방향 수립을 위한 신뢰성 있는 데이터 제공 및 정책 기준에 근거한 Intelligent Default 데이터를 설정하여 시뮬레이션을 통한 정책 효용성 검토
(1-C) 건축물 에너지 효율화 지원시스템 구축
⦁ 국내 건축물의 신축, 운영 중인 건축물의 리트로핏, 노후 건축물 리모델링 등 각 생애 단계에서 에너지 효율 향상과 경제성을 동시에 확보할 수 있는 국가 차원의 지원 방법론 및 시스템을 제공
⦁ 개별 건축물의 에너지 효율화를 유도하고 이를 통해 궁극적으로 국가 건물부문 에너지 절감 및 온실가스 배출 감축 목표 달성에 기여
⦁ 공동주택/비주거 건축물의 경제성 분석에 필요한 각종 정보를 일관된 방법으로 구축한 데이터베이스와 여러 변수에 대해 고려가 가능하도록 개발한 경제성 평가 방법론을 개발
⦁ 공동주택/비주거 건축물 에너지 효율화와 관련된 경제성을 일관성 있는 지표로 나타냄
(1-F) 계측 계획수립 및 시스템 설계
⦁ 공동주택/업무시설 계측기반 상세 에너지정보 DB 구축을 위한 상세 에너지사용량 데이터의 계측, 수집, 전송 및 저장 기본 원칙 (이화여대 (2-D) 협업)
⦁ 계측건축물 현장조사 및 특성 조사표
⦁ 계측시스템 설계도서 및 계측건축물 설치보고서
⦁ 건물 유형별 에너지성능 개선 요소 도출 및 우선순위 평가와 우선순위 도출한 에너지 성능개선 가이드:공동주택 1 Set / 업무시설 1set
(2-D) 계측기반 건축물의 상세 에너지정보 DB 구축
⦁ 표본설계, 계측건축물 현장조사 및 특성 조사표
⦁ 상세 에너지정보 DB 서비스 데이터 (계측 표본건물 특성, 연간 원단위 통계값, 기간별 원단위 분포 패턴)
⦁ 상세 에너지정보 DB 서비스 시스템
(2-E) 상세 에너지정보 DB 기반 건축물 에너지성능 수준 비교 분석 프로그램 및 서비스 시스템 개발
⦁ 건축물(공동주택, 업무시설) 에너지성능 수준 비교분석 프로그램, 소프트웨어 등록
⦁ 특허, SCI(E) 논문, 국내외 학술지 게재, 국내외 학술발표 등
(2-G) 에너지소요량 산정 지원시스템 개발
⦁ ISO 13790을 기준으로 주거/비주거 건물의 평가용으로 구축된 ECO/ECO2-OD의 에너지 평가툴을 단순화시켜 일반인도 쉽게 접하여 결과를 확인할 수 있는 간이용 웹기반의 시스템 개발 및 구축
⦁ 건축물의 설계단계에서의 소요량 예측을 위한 일반인 수준 및 전문가 수준을 구분하여 구축
⦁ 에너지소요량 산정 지원시스템의 예측 및 산출 결과는 통합지원시스템의 에너지효율화 지원 서비스 등 다른 컨텐츠와의 연동을 통하여 한 단계 더 업그레이드 된 건물 개선가이드 정보를 제안하여 에너지 효율정이고 경제적인 지원방안 제시
□ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
(1-A) 건축물 에너지 통합지원시스템 개발
⦁ 건축물 에너지 통합지원시스템 개발은 신축 단계 건축물의 에너지 성능 수준 대안 결정, 운영 단계 건축물의 리트로핏 수준 및 대안 결정, 노후 건축물 재탄생 단계에서의 리모델링 수준 및 대안 결정 등 건축물의 각 생애단계별로 건축물 에너지 효율화와 관련된 다양한 의사결정이 필요할 때에 에너지 효율과 함께 경제적 요인 등이 함께 고려되어 경제적 가치를 동시에 상승시킬 수 있는 방안을 통합 제공함으로서 저에너지 건축시장의 자생적 생태계를 제공하는 허브 역할을 할 수 있음
(1-B) 녹색건축 지원 통합정보 DB 및 에너지성능 평가 표준모델 개발
⦁ 자발적 에너지 리모델링 참여를 유도하여 건물부문 국가에너지 감축에 기여
- 건축물 에너지효율화를 위한 의사결정 지원에 사용되는 저에너지 자재 제품 정보의 구체적, 실시간 업로드를 통해 사용자는 저에너지 자재에 대한 사용자 인식 확대 및 자발적 에너지 리모델링에 참여
⦁ 실시간 업로드 자재 정보 구축
- 자재 생산업체의 통합지원시스템 내 자발적 개별제품 정보 업로드를 통해 사용자의 구체적 실시간 제품정보 검색 가능
(1-C) 건축물 에너지 효율화 지원시스템 구축
⦁ 건축물의 에너지 효율화와 관련된 이해관계자(건축주, 건물관리자, 건축가 등)가 주어진 예산 범위 안에서 효율적인 요소기술의 대안 선정을 위한 도구로 활용
⦁ 초기 기획단계에서 에너지 효율화 효과를 검토할 수 있도록 함으로써 국민의 건축물 에너지 효율화를 유도하기 위한 정책적 도구로도 활용
⦁ 정책 및 사용자의 의견이 반영된 경제성 분석을 통한 사용자의 편리성을 극대화
⦁ 효율화 관련 정부 정책 추진 활용 및 사용자 의사결정을 제공
⦁ 효율화 정보를 제공하기 위한 공동주택/비주거 건축물의 경제성 평가 정보를 제공하여 정보의 극대화를 추진
⦁ 국내에 표준화되어있지 않은 공동주택/비주거 건축물의 에너지 효율화 방안을 일관성 있는 지표로 나타내어 사용자가 합리적인 선택을 할 수 있도록 건축물의 분석 결과를 제공
⦁ 건축물의 유형에 따라 특화된 에너지 효율화 대안을 적용함으로써 보다 효율적인 에너지 성능 향상과 비용 절감을 추구
(1-F) 계측계획 수립 및 시스템 설계
⦁ 건축물 에너지 계측시스템 설계 기술 향상
⦁ 에너지 효율적인 건물의 실질적인 기술 보급 및 정착
⦁ 건물 거주자 및 관리자를 대상으로 에너지 효율적 운전 유도를 통해 건물 에너지사용량 절감에 기여
⦁ 건물 거주자 및 관리자의 효율적 에너지 성능 개선 및 리모델링 계획 수립에 기여
⦁ 건물주 및 국가적인 차원의 에너지 절감 및 CO2 배출저감 효과 기대
(2-D) 건축물 상세 에너지사용량 대표 원단위 DB구축
⦁ 건물 에너지정책 수립을 위한 신뢰할 수 있는 계측기반의 상세 데이터 제공
⦁ 건축/기계/전기부문 기술개발 및 적용 방향 설정과 에너지효율적 설계 기반 제공
⦁ 건축물 상세 에너지사용량과 시간별 사용 프로파일 예측을 통해 에너지원별 피크치 절감을 위한 효과적 방안 도출
(2-E) 상세 에너지정보 DB 기반 건축물 에너지성능 수준 비교 분석 프로그램 및 서비스 시스템 개발
⦁ 그린투게더와 연계한 대국민서비스로서, 에너지원별(전기, 가스, 지역난방) 사용량으로부터 상세 에너지사용량 (난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기, 전기기기 등)의 추정이 가능하고, 유사 건물군 대비 진단대상 건물의 에너지성능 수준을 파악하여 취약 부분에 대한 에너지성능 개선가이드를 제안해줌으로써 거주자로 하여금 자발적, 합리적 에너지절약 활동에 동참하도록 유도
⦁ 건축물 에너지성능 평가 프로그램의 입력자료와 상세 에너지사용량 추정식 보정에 활용 가능
(2-G) 에너지소요량 산정 지원시스템 개발
⦁ 건축물의 설계단계에서의 에너지 소요량 예측을 통하여 신축건축물의 에너지 성능 향상에 기여, DB에 구축되어 있는 자재/장비의 사용 촉진 가능
⦁ 기존 건축물의 에너지 사용량 평가를 통하여 사용자의 건물 수준 확인 및 개선가이드를 통한 리모델링 촉진
(출처 : 요약문 21p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 3
- 보고서 요약서 ... 19
- 요약문 ... 21
- 목차 ... 25
- 표목차 ... 27
- 그림목차 ... 29
- 제1장 연구개발 과제개요 ... 33
- 제1절 최종 목표 ... 35
- 1. 최종 목표 ... 35
- 제2절 연차별 연구개발 목표 및 내용 ... 37
- 1. 연차별 연구개발 목표 및 내용 ... 37
- 제2장 연구수행 내용 및 성과 ... 51
- 제1절 연구수행 내용 ... 53
- 1. 연구의 구성 ... 53
- 2. 연구범위 및 수행방법 ... 54
- 제2절 연구수행 성과 ... 79
- 1. 상세 에너지사용량 계측 및 DB 구축 ... 79
- 2. 건축물 에너지 통합지원시스템 ... 108
- 3. 연구결과 ... 298
- 제3장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 ... 309
- 제1절 최종 연구목표 및 목표 달성여부 ... 311
- 1. 연구기관별 최종 연구목표 ... 311
- 제2절 연차별 목표 및 목표 달성여부 ... 313
- 1. 연차별 목표 및 목표 달성여부 ... 313
- 제4장 연구개발 성과의 활용계획 ... 345
- 제1절 연구개발 결과의 활용방안 ... 347
- 1. 연구개발 결과의 활용방안 및 기대효과 ... 347
- 제2절 연구개발 성과 활용계획 ... 357
- 1. 연구개발 성과 활용계획 ... 357
- 참고문헌 ... 360
- 끝페이지 ... 365
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