실시간 에너지 사용량 정보제공이 에너지 절감에 미치는 영향 연구 : 지역난방 사용량 차원에서 = The Impact of Real-Time Energy Usage Information on Energy Conservation|RISS 상세보기

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to empirically analyze the effect of providing information on real-time district heating usage on energy saving for apartment complexes using a district heating system. Although Korea is an energy-guzzling country, it is a country that relies on foreign resources that imports most of its resources. As a result, the issue of energy saving is a very important part in terms of energy security and national economy. The government has tried to solve this situation at various levels, but the effect is insignificant. Among various types of energy supply, in the case of district heating, it is more difficult to save energy due to the difficulty of replacing physical heating facilities and the fact that the energy-saving entity is the apartment management office, not the user.
In this study, a new approach to solving this problem is proposed. If the existing method of reducing district heating usage adopted the hardware improvement of the apartment machine room, this study proposes a software solution by improving end-user awareness. Specifically, it is an empirical study on the effectiveness of the method of inducing voluntary energy saving by allowing end users of each generation to recognize real-time district heating usage information.
As for the research method, among apartment complexes using district heating, apartment complexes that receive real-time usage information through a mobile app were selected as experimental groups, and apartment complexes under similar conditions were selected as control groups to compare their usage. For the experimental period, heating usage data for a total of two years, one year before and after the introduction of the mobile app, were used, and regression analysis was performed by applying the Difference-in-Differences (DID). In the regression analysis model, the intersection term was used to clearly show the effects of independent and control variables. The independent variable is whether or not real-time heating usage information is provided, and the dependent variable is selected as the heating usage of the unit area per hour. Since heating usage changes by 'climate factors', 'additional information provided', and 'change in lifestyle patterns', seasonal factors, monthly time points, and weekends and weekdays were selected as control variables. In addition, in order to control climatic conditions such as temperature, daily temperature difference, humidity, and wind speed as much as possible, a control group very similar to the experimental group was selected to increase the accuracy of the analysis.
As a result of regression analysis, it was found that the provision of real-time heating usage information had a statistically significant effect on heating usage reduction. However, the effect of information provision was significantly different depending on the season and whether on weekends or weekdays. In the analysis reflecting seasonal factors, the greatest saving effect was confirmed in winter. This is a period when there is a lot of room for usage reduction and interest in heating costs is high due to the seasonal characteristics of absolutely high heating usage, so the saving effect is considered to be excellent. As a control effect on weekdays and weekends reflecting life pattern factors, it was found that weekdays reduce heating usage more than weekends. In addition, the energy saving rate was calculated by analyzing the difference between the expected heating usage and the actual usage when real-time information was not provided.
This study is limited to existing electricity and water by conducting energy-saving effects by providing real-time information called direct feedback on energy products called district heating
It is significant in that it has expanded. It also suggested the possibility of further improvement in the future by seeking ways to further strengthen the effect of direct feedback through related theoretical background and prior research. The research results provide important implications for energy management and related policy making, and will also help improve the actual quality of life by contributing to reducing energy use and carbon emissions at the national level.

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국문 초록 (Abstract)

본 연구는 지역난방 시스템을 사용하는 아파트 단지를 대상으로 실시간 지역난방 사용량 정보제공이 에너지 절감에 미치는 영향을 실증적으로 분석하는 것을 목적으로 한다. 우리나라는 에너지 다소비 국가임에도 불구하고, 대부분의 자원을 수입하는 해외자원 의존국가이다. 그 결과 에너지 절감 문제는 에너지 안보, 국가경제 차원에서 매우 중요한 부분이 되었다. 정부에서는 이러한 상황을 해결하기 위해 다양한 차원에서 노력하였으나 그 효과는 미미한 상황이다. 여러가지 에너지 공급형태 중에서도 지역난방의 경우 물리적인 난방설비 교체의 어려움과 에너지 절감 주체가 사용자가 아닌 아파트 관리사무소라는 점으로 인해 에너지 절감이 더욱 어려운 현실이다.
이번 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 접근방식을 제안한다. 기존 지역난방 사용량 절감방식이 아파트 기계실의 하드웨어적인 개선을 채택하였다면, 이번 연구에서는 최종 사용자의 인식 개선에 의한 소프트웨어적 해결방안을 제시한다. 구체적으로는 실시간 지역난방 사용량 정보를 각 세대의 최종 사용자가 인식하게 함으로써, 자발적인 에너지 절감을 유도하는 방식의 효과성에 관한 실증연구이다.
연구방법은 지역난방을 사용하고 있는 아파트 단지 중 모바일 앱을 통해 실시간 사용량 정보를 제공받는 아파트 단지를 실험군으로 선정하고, 이와 유사한 조건의 아파트 단지들을 통제군으로 선정하여 사용량을 비교하였다. 실험대상 기간은 모바일 앱 도입 전·후 1년씩 총 2년 동안의 난방 사용량 데이터를 사용하며, 이중차분법(Difference-in-Differences, DID)을 적용한 회귀분석을 수행하였다. 회귀분석 모델에서 교차항을 사용하여 명확하게 독립변수와 조절변수의 효과를 나타날 수 있게 하였다. 독립변수는 실시간 난방 사용량 정보제공의 여부이며, 종속변수는 시간당 단위면적의 난방 사용량으로 선정하였다. 난방 사용량은 ‘기후요인’, ‘추가로 제공되는 정보 여부’, ‘생활패턴의 변화’에 의해 변화하기 때문에 계절적 요인, 월의 시점, 주말·평일 여부를 조절변수로 선정하였다. 그리고 기온, 일교차, 습도, 풍속 등의 기후조건을 최대한 통제하기 위해 실험군과 매우 유사한 대조군을 선정하여 분석의 정확성을 높였다.
회귀분석 결과, 실시간 난방 사용량 정보제공이 난방 사용량 절감에 통계적으로 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 다만, 정보제공의 효과는 계절별, 주말·평일 여부에 따라 유의미하게 다르게 나타났다. 계절적 요인을 반영한 분석에서는 동절기에 가장 큰 절감 효과가 확인되었다. 이는 절대적으로 난방 사용량이 많은 계절적 특성으로 인해, 사용량 절감 여지가 많고 난방비에 대한 관심도가 높은 시기라 절감효과가 뛰어난 것으로 파악된다. 생활패턴 요인을 반영한 평일·주말 조절효과로서는 평일이 주말보다 더 많이 난방 사용량을 절감하는 것으로 나타났다. 또한 실시간 정보제공을 하지 않았을 경우의 예상 난방 사용량과 실제 사용량 간의 차이를 분석하여 에너지 절감률을 산출하였다.
이번 연구는 직접 피드백이라고 불리는 실시간 정보제공에 의한 에너지 절감효과를 지역난방이라는 에너지 상품을 연구대상으로 수행함으로써 기존의 전력 및 수도에 한정된 연구를 확대하였다는 점에서 의의가 있다. 또한 관련 이론적 배경과 선행연구를 통해 직접 피드백 효과를 더욱 강화할 수 있는 방안을 모색함으로써 향후 추가 개선할 가능성에 대해서도 제시하였다. 연구결과는 에너지 관리 및 관련 정책 입안에 중요한 시사점을 제공하며, 국가 차원의 에너지 사용량 감소와 탄소배출 저감 목표 달성에 기여함으로써 실제적인 삶의 질 개선에도 도움이 될 것이다.

주요어 : 실시간 정보제공, 지역난방, 에너지 절감, 지역난방 사용량, 피드백

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본 연구는 지역난방 시스템을 사용하는 아파트 단지를 대상으로 실시간 지역난방 사용량 정보제공이 에너지 절감에 미치는 영향을 실증적으로 분석하는 것을 목적으로 한다. 우리나라는 에...

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