초록 ▼

연구개발목표 및 내용
최종 목표
○ 본 연구는 국내 건축물의 대다수를 차지하고 있으나 제도적으로 사각지대에 놓여 있고, 기술∙자본 부족으로 그 품질확보 가 어려운 국내 소규모건축과 관련하여, 신축/노후 건축물을 대상으로 설계⋅시공⋅설비⋅자재⋅제도 등 근본적인 기술에 대하여 현황을 분석하고, 시장밀착형 기술기준 개발을 통해 소규모 건축물의 지속가능한 품질을 확보하는데 그 목적이 있음
○ 소규모 건축물 실무자(설계/시공/설비/리모델링)를 위한 설계 지원도구와 노후건축물 리모델링의 단계별(단열/기밀/창호/설비 등) 의사

연구개발목표 및 내용
최종 목표
○ 본 연구는 국내 건축물의 대다수를 차지하고 있으나 제도적으로 사각지대에 놓여 있고, 기술∙자본 부족으로 그 품질확보 가 어려운 국내 소규모건축과 관련하여, 신축/노후 건축물을 대상으로 설계⋅시공⋅설비⋅자재⋅제도 등 근본적인 기술에 대하여 현황을 분석하고, 시장밀착형 기술기준 개발을 통해 소규모 건축물의 지속가능한 품질을 확보하는데 그 목적이 있음
○ 소규모 건축물 실무자(설계/시공/설비/리모델링)를 위한 설계 지원도구와 노후건축물 리모델링의 단계별(단열/기밀/창호/설비 등) 의사결정 지원 도구를 개발하여, 성능기반의 신축/리모델링 시장을 개척하는 것을 목표로 함
○ 소규모 건축물 시장의 체질 개선을 위한 제도적인 개선방안을 도출하고, 고품질/고효율, 저에너지 건축물의 가치평가 시장의 개설을 위한 평가 프로세스와 방법론을 개발함
○ 소규모 건축물 내 시스템에어컨, 보일러, 환기장치 등 개별적으로 설치되고 있는 기존 설비 방식의 운용 효율 개선 및 에너지 절감을 위해 히트펌프 기반의 냉·난방, 급탕, 제습, 환기 통합설비시스템을 개발함
○ 건축∙설비 분야의 기술기준 개발과 더불어 열원이 모두 분리 되어 있는 소규모 건축물용 제습환기 통합설비를 구축함과 동시에 국내기후 최적화/ 개별 설비의 통합제어 알고리즘을 개발하여 소규모 건축물 에너지 소비를 최적화하고자 함
○ 본 연구는 소규모 건축물을 구성하는 모든 요소를 아우르며, 하자발생을 억제하고 에너지성능을 최적화하기 위한 설계⋅시공⋅설비 기술 성과물을 개발하며 실증을 연계하여 검증∙보완 과정을 거치는 것을 목표로 함. 이때 파생되는 다양한 정보는 WEB 게시, 보급서, KS부합화, 제도연계 등을 통한 시장안착을 목표로 함

전체 내용
• 실증건축물 구축
- 연구개발된 설계/시공 기준 및 설비제품을 신축/리모델링 건축물에 실증적용함으로서 그 효과를 파악하고 검증하고자 함.
- 하나의 건축물을 온전히 구축하는 것이 아니라 일반건축물로 계획되어 있는 지자체 소유 건축물을 저에너지⋅고효율 건축물로 구현하는 방법으로, 다양한 실증 사례를 만들고자 함
- 소규모 건축물 품질 및 소비에너지 최적화 기술의 실증용 테스트베드 (신축 2건, 리모델링 1건)
• 소규모 건축물 설계/ 시공 가이드라인 작성
- 소규모 건축물 실무자를 위한 가이드라인 작성(도해 기반)
- 국내 상황에 적합한 설계⋅시공 기준(안)을 개발하여 연구종료 후에도 지속적인 개정으로 건축실무자의 활용도 제고
• 소규모 건축물 국내 자재 물성 측정 및 DB 구축
- 소규모 건축물 건축자재 수집 및 물성 시험방안 마련
- 종별 해외시험기준 기반 물성측정 (구조재, 단열재, 마감재 방수, 도장 등 총 10종 이상)
- KS 대체 여부 검토 및 부합화 (기본물성, 열⋅습물성)
• 국내기후 최적 외피 구성(안) 도출
- 시뮬레이션을 위한 습열평가 전용 표준 기상데이터와 대한민국 실내환경모델 개발
- 대한민국 기후 최적 외피 구성안 도출(습기/열교)
- 소규모 건축물 습기보호 기술서 개발
• 소규모 건축물 품질확보 방안 도출(하자개선방안)
- 설계자⋅시공자⋅건축주를 위한 소규모 건축물 시장밀착형 하자개선방안 개발 및 보급
• 기존 소규모 노후 건축물 성능 실측 및 DB 구축
- 기존 소규모 건축물 성능 실측 및 DB 구축을 통한 리모델링 시공 기술의 최적 적용방안 모색
• 소규모 노후 건축물 리모델링 공법별 성능개선 방안 도출 및 설계/ 시공 가이드라인 작성
- 국내외 리모델링 정책체계, 기술수준, 리모델링 전/ 후 성능 분석
- 건축유형, 공법별 리모델링 표준 건물 구축
• 건축물 단계별 리모델링 방안(공사비연계) 및 시장밀착형 기술체계 정립
- WEB기반 소규모 노후 건축물 에너지 성능진단 및 의사결정 체계 의 알고리즘 개발, 표준모델 구축
• WEB 기반 소규모 건축물 성능 진단 및 리모델링 의사결정 지원 프로그램 개발
- 리모델링 의사결정 지원 프로그램의 프로세스, 기능의 도출
• 소규모 건축물 인증제도 구축 및 제도 확산 방안 도출
- 신축/리모델링 관련 각종 인증제도와 적용 가능한 항목 도출
- 저에너지, 고효율, 고품질 소규모 건축물의 부동산 가치반영을 위한 평가 프로세스와 방법론을 개발
• 3D 기반 건축물 에너지 성능 평가 소프트웨어 개발
- 국내 다중 존(Multi zone) 부하계산 프로그램 및 건축물에너지절약설계기준, ISO 52016, DIN V 18599 등 기준 검토⋅분석을 토대로 시장밀착형 부하계산 프로그램 개발
• 히트펌프 기반 통합설비 패키지 개발
- 냉난방/급탕/환기/제습 모듈 조사 및 모듈 최적 조합 선정을 통한 통합설비 패키지 개발
- 실증대상지 적용을 통한 성능 검증
• 소규모 건축물을 위한 실내 ․ 외 제습형 환기장치, Plug-In 설비 통합시스템 설계 및 제작
- 하절기 제습부하 절감을 위한 데시칸트 제습모듈 개발
- 시스템에어컨, 보일러, 제습환기장치, 신재생에너지, 기타설비 등 개별 설비시스템 통합 최적화 컨트롤러 제작
- 모니터링 결과를 기반으로 한 모듈별 최적 구동 방안 제시
• 에너지성능 확보방안 체계화
- 건축물에너지 효율향상과 보급확산을 위한 국내외 정책을 조사⋅분석 및 적용방안모색
- 건축물에너지 효율등급 1++확보를 위한 건축조건 일반화
- 데시칸트 제습환기장치의 기간에너지 효율평가방안제안

1단계
목표 기반조사 및 연구 방향 설정
내용
(설계/시공/설비 기준)
- 해외 설계기준 중 소규모 건축물에 해당되는 항목 조사 및 분석
- 일반사항, 방재, 방화, 기초, 외피, 마감, 건물에너지, 신재생 에너지 해외 설계기준 조사 및 분석
- 해외 설계기준 분석을 통한 소규모 건축물 설계기준의 방향 설정
(재료/기후/품질 가이드)
- 국산 자재 수집 및 리스트 정리, 국제시험기준 조사
- 대한민국 실외 기상데이터 수집 및 보간 시작
- 소규모 건축물 부위별 하자 발생 사례 조사(30/100)
(리모델링 기술/플랫폼)
- 노후 소규모 건축물 실측 대상지 선정 및 리모델링 공법 조사
- 리모델링 대상 표준 건축물 구축 및 리모델링 기술체계 정립
- 국내외 Web 기반 리모델링 의사결정 지원 프로그램 기능 도출
(설비/프로그램)
- 히트펌프 플러그인 시스템 설계(보일러, GHP, HSHP, 전열/현열 환기시스템 등)
- 데시칸트 제습환기장치 설계
- 플러그인 설비통합 시스템 설계
(제도/인증/보급)
- 신축/리모델링 관련 각종 인증제도의 소규모 건축물 적용 가능 항목 도출
- 저에너지 건축물 부동산 가치평가 방법론 연구방향 수립

2단계
목표
세부성과 개발 및 핵심성과 초안작성
내용
(설계/시공/설비 기준)
- 해외 설계기준 사례 분석 결과를 통한 건축물 설계기준 분류 방법 및 목록개발
- 소규모 건축물 기준 분류에 따른 세부기준 초안 개발
(재료/기후/품질 가이드)
- 선진국 수준 종별 국내 자재 성능기준 수립, 물성시험 장비구축
- 대한민국 실외 기상데이터 보간 / 실내 기상데이터 수집 50채
- 국내 설계도면 기반 8기 주요 지역별 부위별 습열 평가
- 소규모 건축물 부위별 하자 분석 및 개선방안 작성 (60/100)
(리모델링 기술/플랫폼)
- 소규모 노후 건축물 실측 및 DB 구축 계속
- 소규모 건축물 대상 리모델링 공법 우선순위 도출
- 표준건물의 검증 및 부위/기술 적용에 따른 성능변화 파라메트릭 시뮬레이션 DB 구축
- 소규모 노후건축물 에너지 진단 및 의사결정 지원 프로그램 분석 및 설계 초안
(설비/프로그램)
- 히트펌프 기반 통합설비 프로토타입 구축
- 데시칸트 제습환기장치 설계 및 시작품 제작
- 플러그인 설비통합 시스템 프로토타입 구축
(제도/인증/보급)
- 에너지절약계획서, 녹색건축물인증, 건물에너지효율등급 등 국가 인증 내 소규모 건축물 적용항목 검토
- 부동산 가치평가 목표 기존 저에너지 건축물 대상 비용 추정연구

3단계
목표 핵심성과 고도화 및 검증
내용
(설계/시공/설비 기준)
- 소규모 건축물 설계/시공/설비 세부기준 개발 및 고도화
(재료/기후/품질 가이드)
- 성능시험 지속 / KS부합화 방안 마련
- 실외 기후 데이터 보간 계속/ 실내 환경 데이터 분석
- 대한민국 기후 기반 부위별 열교 해석 보고서
- 부위별 하자분석 및 개선방안 작성(100/100) 및 검증
(리모델링 기술/플랫폼)
- 소규모 노후 건축물 실측 및 DB 구축 계속
- 리모델링 공법 중 건식 욕실 제안(특허)
- 성능-비용 최적화 메타 모델 및 분석 알고리즘 구축
- 리모델링 의사결정 지원 프로그램 구현(시각화)
(설비/프로그램)
- 소규모 건축물 적용 통합설비 시스템 설계 및 제작(실증)
- 데시칸트 제습환기장치 시제품 제작(실증)
- 설비통합 시스템 시제품 제작 및 운용
(제도/인증/보급)
- 소규모 건축물 인증제도 개선(안) 도출(법제도 개선 성과)
- 부동산 가치평가 목표 기존 저에너지 건축물 대상 비용 추정연구, 신축단가표 작성을 통한 성과 확산방안 마련

4단계
목표
성과 적용 및 보급⋅확산
내용
(설계/시공/설비 기준)
- 설계기준(안) 개발 완료, 시공예시도 및 핸드북 작성 완료, 설비의 설계시공 리스크 관리 어플리케이션 개발 완료
(재료/기후/품질 가이드)
- 국내 유통자재 DB 웹 구축(WUFI프로그램 연계) 및 KS 부합화 제안
- 대한민국 기후 기반 최적외피구성안 제안(습기/열교)
- 습기 품질 확보 기술서 작성 완료
- 소규모 건축물 품질향상 가이드라인 보급
(리모델링 기술/플랫폼)
- 기존 소규모 노후 건축물 실측 및 DB 종료, 리모델링 공법별 실증 10채 완료
- 성능-비용 최적화 리모델링 프로토타입 프로세스 및 결과물 도출
- Web 기반 에너지진단 및 의사결정 지원 프로그램 개발 고도화, 플랫폼 구축
(설비/프로그램)
- 히트펌프 기반 통합설비 실증 데이터 분석 및 설비 최적화
- 데시칸트 제습 환기장치 실증 데이터 분석 및 설비 최적화
- 설비통합 제어 시스템 실증 및 사용자 매뉴얼 개발완료 (제도/인증/보급)
- 소규모 건축물 대상 인증제도 개선안 적용(법제도 개선 성과)
- 저에너지 건축물 가치평가 방안 적용(신축단가표 내 저에너지 건축물 분야 추가)

연구개발성과

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 본 연구의 결과물은 국내 소규모 건축물 시장을 이끌어가는 설계사⋅시공사⋅감리자 ⋅지자체⋅건축주를 위한 보급형 성과물이며, 소규모 건축물의 정량적인 성능수준 향상과 거주 쾌적성을 높이기 위한 방안으로써 전체 건축물의 대다수를 차지하고 있는 소규모 건축의 품질을 확보하여 지속가능한 저에너지 건축물의 실질적 구현이 가능
○ 개발된 지표, 기준, 지침서 등은 도해를 기반으로 작성하여 이해도를 높이며, 웹기반 통합 DB로 관리하여 이용자의 접근을 쉽게 함으로써 건축관련 종사자, 연구자, 기술자, 건축주의 지속적인 상호작용으로 건전한 소규모 건축 시장을 개척
○ 이와 같은 성과는 자재⋅재료 단계부터 철저하게 성능위주의 관리로 설계, 시공, 유지관리에 이르기까지 전 과정에 대한 기능성⋅안정성을 획득함으로써, 건축 설계 및 시공단계에서의 시행착오를 방지하고 건축물 운영기간 동안에 소비되는 에너지량 및 하자수선에 투입되는 비용을 감소
○ 결과적으로 취약한 소규모 건축물 시장구조 개선, 국가정책의 방향성 확립 및 관련 주체의 역량강화를 통해 제도의 사각지대에 있는 소규모 건축물의 품질을 확보할 수 있음

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 9
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 10
• 1-1. 연구개발과제의 정의 및 목표 ... 10
• 1-2. 연구개발과제의 단계별 목표 ... 17
• 2. 연구개발과제의 수행과정 및 수행내용 ... 20
• 2-1. 세부별 수행 내용 종합 ... 20
• 2-2. 성과별 수행 내용 ... 25
• 가. [성과 0-1] 소규모 건축물 소비에너지 최적화 실증건축물 구축(연구단) ... 25
• 나. [성과 1-1] 소규모 건축물의 설계기준안 및 설계상세도(설계팀) ... 35
• 다. [성과 1-2] 신축 소규모 건축물 시장밀착형 시공기술 기준, 시공예시도, 체크리스트, 매뉴얼 ... 40
• 라. [성과 1-3] 소규모건축물 설비의 설계·시공 리스크관리 지원기술 개발 ... 45
• 마. [성과 1-4] 국내 유통 건축자재의 물성(물리적/습열)측정 및 DB구축 ... 49
• 바. [성과 1-5] 국내기후 최적외피 구성 ... 54
• 사. [성과 1-6] 소규모 건축물의 품질향상 가이드라인 ... 63
• 아. [성과 2-1] 노후 소규모 건축물 성능개선 리모델링 공법 개발 및 적용 ... 66
• 자. [성과 2-2] WEB 기반 건축물 에너지성능 진단 및 리모델링 의사결정 지원기반 구축 ... 70
• 차. [성과 2-3] WEB 기반 소규모 노후건축물 에너지성능 진단 및 리모델링 의사결정 지원 프로그램 구현 ... 77
• 카. [성과 2-4] 소규모 건축물의 에너지 관리지원 기술 개발 ... 88
• 타. [성과 2-5] 시장밀착형 부하 계산 프로그램 ... 91
• 파. [성과 3-1] 히트펌프 기반 통합설비패키지 개발 및 설계 가이드라인 ... 98
• 하. [성과 3-2] 설비통합용 플러그인 시스템 개발 ... 103
• 거. [성과 3-3] 고효율 데시칸트 제습⋅환기 시스템 개발 ... 112
• 너. [성과 4-1] 소규모 건축물 설계/시공 기술 및 법적 적용방안 및 활용방안 제시 ... 119
• 더. [성과 4-2] 소규모 건축물 부동산 가치평가 기준 수립 ... 122
• 러. [성과 4-3] 소규모건축물의 소비에너지 최적화기술 보급확산체계 구축 및 예상성과 분석 ... 128
• 3. 연구개발과제의 수행결과 및 목표 달성 정도 ... 134
• 3-1. 연구수행 결과 ... 134
• 1) 정성적 연구개발성과 ... 134
• 2) 정량적 연구개발성과 ... 139
• 3) 세부 정량적 연구개발성과 ... 141
• 3-2. 목표 달성 수준 ... 152
• 4. 목표 미달 시 원인 분석 ... 154
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 155
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용계획 ... 158
• 끝페이지 ... 171