초록 ▼

연구개요
동시냉난방 시스템은 기존의 개별 냉난방 시스템에 비해 에너지를 절감시킬 수 있으나 냉난방 부하량이 동일하지 않을 경우 보조냉난방 시스템의 사용이 불가피하다. 따라서 동일하지 않은 냉난방 부하를 어떻게 효과적으로 처리할 것인지에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 건물 내 냉난방 부하를 최대한 비슷하게 만들기 위한 Load Balancing이라는 개념을 제안하고, 이 개념을 바탕으로 비슷한 에너지 소모로 사람의 쾌적을 증대시킬 수 있는 방법을 개발하였다.

연구 목표대비 연구결과
본 연구의 주요 목표와 결

연구개요
동시냉난방 시스템은 기존의 개별 냉난방 시스템에 비해 에너지를 절감시킬 수 있으나 냉난방 부하량이 동일하지 않을 경우 보조냉난방 시스템의 사용이 불가피하다. 따라서 동일하지 않은 냉난방 부하를 어떻게 효과적으로 처리할 것인지에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 건물 내 냉난방 부하를 최대한 비슷하게 만들기 위한 Load Balancing이라는 개념을 제안하고, 이 개념을 바탕으로 비슷한 에너지 소모로 사람의 쾌적을 증대시킬 수 있는 방법을 개발하였다.

연구 목표대비 연구결과
본 연구의 주요 목표와 결과는 다음과 같다.
1. Load Balancing 개념 구체화
동시냉난방 시스템에서 에너지 절감과 쾌적을 동시에 만족할 수 있는 개념을 도출하였으며, 관련된 현재 기술 현황을 재검토하였다.
2. 동시냉난방 시스템 모델링
TRNSYS를 활용하여 동시냉난방 시스템을 모델링하였으며, 동시냉난방 시스템을 적용 가능한 건물군을 분석하였다.
3. Load Balancing 제어/운영 프로세스 수립 및 프로그래밍
현재 건물에서의 냉난방부하량을 예측할 수 있는 방법을 제안하였으며, 냉난방 설정 온도의 범위 및 단계를 특정하였다. 이를 바탕으로 이전 시점의 온도 및 탱크 내부의 에너지 잔여량을 확인하여 다음 시점의 온도를 실시간으로 설정할 수 있는 제어 프로세스를 수립하였다.
4. 실효성 판단지표 도출
Load Balancing 개념에 따른 에너지 최대 절감량을 정량적으로 평가할 수 있는 판단지표를 도출하였다.
5. Load Balancing 개념 실효성 분석
실효성 판단지표를 활용한 정적 계산 방법과 시뮬레이션을 활용한 동적 계산 방법을 이용하여 Load Balancing 개념의 실효성을 분석하였다. 분석결과 Load Balancing을 적용한 동시냉난방 시스템은 에너지를 절감시킴과 동시에 쾌적 온도를 유지할 수 있음을 확인하였다.

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
에너지 절감과 인체 쾌적도는 현재까지 상반되는 개념이었으나 두 가지를 모두 만족시킬 수 있는 냉난방 제어 방법에 대한 새로운 개념을 제시하였으며, 실효성 분석을 통해 Load Balancing 제어 방법을 실제 적용 시 중요한 근거자료가 될 것으로 기대된다.
본 연구를 통해 매년 학술발표대회를 참여하였기에 국내 동시냉난방 시스템의 연구 폭을 넓힐 수 있을 것으로 기대되며, SCIE, KCI급 논문을 출판함으로써 국내외 관련 연구 및 후속연구에 활용이 가능할 것으로 보인다.
본 연구의 주요 수요처는 히트펌프 시스템 관련사 및 기계설비설계회사로 판단되며, 추후 협업을 통해 관련 실험을 추진할 수 있을 것으로 기대된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구개발의 목적 ... 4
• 1.2 연구개발의 필요성 ... 4
• 1.3 연구개발의 범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1 [1차년도 (12개월)] Load Balancing 개념 및 적용 시스템 도출, 시뮬레이션 모델링 ... 5
• 2.2 [2차년도 (6개월)] 제어/운영 프로그래밍 및 시뮬레이션 모델 타당성 검증 ... 7
• 2.3 [3차년도 (12개월)] 시뮬레이션을 통한 Load Balancing 개념의 실효성 분석 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 3.1 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 3.2 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3.3 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 4.1 학문적 측면 ... 13
• 4.2 기술적, 경제적 측면 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 18
• 끝페이지 ... 24