GCAM-EML을 이용한 대형상업용 건물에너지 효율변화의 장기영향 분석

백민호,ZULFIKAR YURNAIDI,오재익,김수덕 재단법인 에너지경제연구원 2015 에너지경제연구 Vol.14 No.3

While various energy efficiency improvement programs with specific energy saving targets are being proposed by governments, the feasibility of those programs and targets are properly assessed in quantitative manner. This research focuses on the enhanced building shell efficiency, efficiency improvement of lighting appliances to reduce cooling energy demand via 9 scenarios discussed in this article using GCAM-EML. Provided in this process of research are quantification of such policy impacts on energy system through scenario simulation results. The results show that this energy efficiency of large buildings are evaluated to be improved at maximum of 4.1% and 8.5% by 2030 and 2055 compared to the reference case. Although this improvement does not seem be large enough, it should be noted that the cumulative energy savings up to 2030 is estimated to be 2.36MTOE and it is 1.16 times of large commercial building energy consumption of 2010 reported by energy survey conducted on 2011. A further detailed research with a more realistic scenarios would better describe how various energy efficiency improvement programs currently deployed affect the overall building’s energy efficiency in the future, and this information could be better utilized for the detailed design of various ongoing energy efficiency programs. 건물에너지소비절약을 위한 정책들이 구체적인 소비저감목표를 제시하지만 저감목표달성이 어떻게 가능할 것인가에 대한 정량분석 결과를 제시하지 못하고 있다. 본 연구는 GCAM-EML모형을 이용하여, 대형상업용건물에 적용될 수 있는 건물외피 효율강화 및 조명기기의 효율개선 등 두 개의 요인에 대해 각각 세부 시나리오 분석을 통해 이들 두 개 요인이 대형 상업용건물에너지 효율개선에 미치는 효과를 살펴 봄으로써 건물에너지의 효율개선 잠재력을 평가해 본다. 두 개의 에너지효율개선 관련 요인을 근거로, 시나리오 분석을 진행한 결과 기준안 대비 효율개선은 2030년에 최대 4.1%, 2055년에 8.5%로 나타닜다. 이를 누적 에너지저감량으로 환산하면, 2030년 최대 2.36MTOE에 달하여 이는 2010년 대형건물의 총 에너지소비량의 1.16배에 해당한다여러가지 에너지효율개선 정책 중 대형상업용 건물에너지 소비의 극히 일부 * 이 논문은 2015년 자원경제학회 하계 학술대회에서 발표한 논문을 수정 보완한 논문입니다. 본 논문의 개선을 위해서 많은 조언을 하여 주신 에너지경제연구원 오경수 박사님, 그리고 익명의 심사자들께 감사드립니다. ** 아주대학교 에너지시스템학과 박사과정(주저자). minhobaek83@gmail.com *** 아주대학교 에너지시스템학과 석박사통합과정. viczhoel@yahoo.com **** 아주대학교 에너지시스템학과 연구교수. jaickoh@gmail.com ***** 아주대학교 에너지시스템학과 교수(교신저자). suduk@ajou.ac.kr 분을 차지하는 두 개의 요인만의 효과가 이러하다면, 다양한 에너지효율개선 정책이 향후 건축물의 에너지효율등급 개선에 줄 수 있는 잠재적 영향력을 짐작할 수 있게 한다. 한편, 본 연구에서 사용한 방법론은 개별정책의 효과를 통합평가 함으로써, 정책목표를 종합적으로 점검하는데 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

유럽연합의 건물 에너지효율성 향상에 관한 지침에 관한 연구

이종영 ( Jong Yeong Yi ) 한국환경법학회 2011 環境法 硏究 Vol.33 No.1

유럽연합은 온실가스감축을 위한 정책으로 생활 활동과 교통에서 에너지절약과 에너지효율성을 향상시키는데 중점을 두어 왔다. 그러나 유럽연합과 같은 산업국가에서 상업용과 거주용 건물로 대변되는 건물부문의 에너지 소비량 또한 전체 이산화탄소의 배출과 에너지소비에서 적지 않은 비중을 차지하고 있으며, 이는 전체 에너지소비량의 40%에 이르고 있다. 유럽연합의 산업구조는 결과적으로 제조부문과 에너지산업부문에서 에너지효율성 향상보다 서비스산업의 기반이 되는 건물의 냉난방과 온수사용을 위한 에너지절약과 에너지효율성 향상으로 정책방향을 돌릴 수밖에 없었다. 이에 유럽연합은 "2002년 건물 에너지효율성 지침"을 제정하여 회원국의 자국법률로 건물 에너지효율성 향상을 위한 제도를 이행하도록 요구하게 되었다. 동지침 제3조는 건물의 전체 에너지효율성 산정방법에 관하여 규정하고 있다. 동지침에 따른 건물 에너지효율성 산정방법은 회원국이 건물 에너지효율성의 산정방법을 결정하는데 있어 일정한 원칙에 따를 것을 요구하고 있다. 동지침 제4조는 건물의 에너지효율성 산정방법에 따라 건물 전체의 에너지효율성을 높이기 위한 최소요구사항에 관하여 규정하고 있다. 건물의 에너지효율성 최소요구사항은 건물의 환기와 같은 부정적인 영향을 가능한 방지하기 위하여 건물의 내부온도조건을 고려하고, 건축연한, 장소적 조건 및 이용형태를 고려하여 정하고 있다. 동지침 제7조는 에너지효율증서에 관하여 규정하고 있다. 동지침에 의하면 유럽연합 회원국은 건물의 신축, 판매 및 임대를 할 때에는 건물의 구매자, 임차인에게 해당 건물의 에너지효율증서를 보여야 한다. 에너지효율증서는 건물구매자나 임차인이 건물의 에너지효율성을 비교하고 판단할 수 있도록 하기 위하여 에너지효율성 비교표를 포함하고 있어야 한다. 동지침 제8조는 난방시설에 관하여 규정하고 있다. 이에 의하면 건물의 소유자는 에너지소비를 줄이고 이산화탄소의 배출을 감축하기 위하여 건물에 설치된 난방시설의 연한에 따라 전문가로부터 정기적으로 검사를 받아 난방장치의 교체하거나 대체난방기 사용 등의 자문을 받아야 한다. "2010년 건물 에너지효율성 지침"은 유럽연합의 제2차 전략적 에너지리뷰의 일환으로 유럽연합위원회에 의한 "2002년 건물 에너지효율성 지침"의 개정으로 보는 것이 적합하다. 동지침은 온실가스감축을 강력하게 지향하고 있고, 감축 목표치를 설정하고, 이를 위한 제도적 수단을 강화하는데 개정목적을 두고 있다. 동지침의 목적조문은 목적달성을 위한 요건으로 "에너지제로 건물을 보급하기 위한 국가의 계획수립", "에너지효율 증명서 및 검사보고서의 독립된 관리제도"를 새롭게 도입하였다. 동지침 제11조에서 규정하고 있는 "건물에너지효율증서"의 기본적인 요건은 건물 에너지효율성의 비교·평가가 가능하도록 판단기준이 되는 참고치의 부가, 에너지효율성 개선을 위한 권고의 명기 등으로 규정하고 있다. 장기적으로 우리나라도 건물의 에너지효율성을 증대하기 위하여 모든 건물에 대하여 에너지효율등급에 대한 인증을 받고, 그 결과 에너지효율등급이 낮은 건물에 대하여 의무적 조치를 하도록 하거나 시장친화적인 제도로서 건물의 매매와 임대차를 체결할 때에 건물의 가치평가에 활용할 수 있도록 하는 유럽연합의 에너지효율증명서제도를 도입하는 방안을 고려할 필요가 있다. 장기적으로 우리나라도 건물의 에너지효율성을 증대하기 위하여 모든 건물에 대하여 에너지효율등급에 대한 인증을 받고, 그 결과 에너지효율등급이 낮은 건물에 대하여 의무적 조치를 하도록 하거나 시장친화적인 제도로서 건물의 매매와 임대차를 체결할 때에 건물의 가치평가에 활용할 수 있도록 하는 유럽연합의 에너지효율증명서제도를 도입하는 방안을 고려할 필요가 있다. Die Richtlinie 2002/91/EG uber die Gesamtenergieeffizienz von Gebauden verfolgt ein intergriertes Konzept zur Minderung des Energieverbrauchs im Gebaudesektor. Das Ziel der Richtlinie besteht darin, die Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz von Gebauden in der Gemeinschaft unter Berucksichtigung der jeweiligen auBeren klimatischen und lokalen Bedingungen sowie der Anforderungen an das Innenraumklima und der Kostenwirksamkeit zu unterstutzen. Die Gesamtenergieeffiezenz eines Gebaudes ist hierbei die Energiemenge, die tatsachlich verbraucht oder veranschlagt wird, um den unterschiedlichen Erfordernissen im Rahmen der Standardnutzung des Gebaudes Rechnung zu tragen. Art.3 der Richtlinie legt zunachst eine Methode zur Berechnung der Gesamtenergieeffizienz von Gebauden fest. Hierauf aufbauend verlangt Art.4 der Richtlinie seitens der Mitgliedstaaten die Festlegung von Mindestanforderungen an die Gesamtenergieeffizienz von Gebauden, wobei zwischen neuen und bestehenden sowie unterschiedlichen Gebaudekategorien differenziert werden kann. Die Richtlinie stellt ein wichtiges Element zur Reduzierung des Energieverbrauchs im Gebaudesektor dar. Die intergrierte, ganzheitliche Betrachtung der Energieeffizienz eines Gebaudes erfordert die Berucksichtigung moglicher Einsparpotentiale auch auBerhalb der klassischen Warmedammung, so z.B im Bereich Kuhlung und Beleuchtung. Diese Aspekte sind vor allem bei Nicht-Wohngebauden relevant und konnen dort hohe Einsparpotentiale eroffnen. Von groBer okologischer Bedeutung ist ferner die verbindliche Einfuhrung des Energieausweises fur alle Gebaude. Dieser fordert durch die damit verbundene Transparenz ein erhohtes Verbraucherbewusstsein hinsichtlich der Energieeffizienz eines Gebaudes und verleiht so dem Aspekt des Energieverbrauchs ein starkes Gewicht im Immobilienwettbewerb. Gerade Mietern, die in der Regel keinen Einfluss auf die Energietechnik einer Wohnung/eines Hauses haben, werden auf diese Weise Moglichkeiten der indirekten Einflussnahme gegeben. Hinsichtlich der Pflicht zur Durchfuhrung von MaBnahmen zur Minderung des Energieverbrauchs bei groBeren Renovierungen bestehender Gebaude ist ferner zu bemangeln, dass diese erst bei einer GebaudegroBe von minderstens 1000㎡ greift. Auch bei kleineren Gebauden ist es sinnvoll, bei bestimmten ohnehin anfallenden Renovierungen z.B. gleich WarmedammungsmaBnahmen mit durchzufuhren. Festzuhalten bleibt damit, dass die Richtlinie zwar in vielen Punkten kritikwurdig ist, letzlich aber einem bedeutsamen Beitrag zur Energieeinsparung leisten kann, indem die Mitgliedstaaten verpflichtet werden, Mindestandforderungen an die Energieeffizienz neuer und bestehender Gebaude zu stellen sowie bestehende groBerer Gebaude bei Renovierungen den Mindestnormen genugen mussen.

독일의 건물 에너지 법제에 관한 연구: 건물에너지절약법과 난방재생에너지법을 중심으로

정호수 ( Ho-soo Jeong ),정해조 ( Hae-jo Chung ) 한국세계지역학회 2018 世界地域硏究論叢 Vol.36 No.2

본 논문은 독일의 건물에너지에 관련된 법의 제정과 건설산업현장에서의 실천에 대한 노력을 규명하고, 한국의 에너지법제 정비 방향에 시사점을 주고자 한다. 독일은 1973년 1차 석유파동 이후 건물 에너지 성능을 향상시킬 목적으로 1976년 건물에너지 절약법을 제정하였고, 건물에너지절약법 및 건물에너지절약규칙은 신축 건물뿐만 아니라 기존 건물의 에너지 성능 향상을 위해 단열 및 단열 성능을 향상하는 방향으로 개정되어 왔다. 또한 유럽연합은 2010년 EU건물에너지지침을 통해 모든 신축 건물을 에너지 소비량이 극히 적은 ‘제로에너지건물’(zero-energy building)로 건축하기 위해 회원국에 법규의 강화를 요구하고 있다. 독일 건물에너지법제는 건물의 에너지 사용에 있어 화석연료의 사용을 줄이고 CO₂의 배출을 감소시켜 기후협정을 준수하는 것이다. 또한 건물에 대한 단열조치 등에 의해 건물의 에너지 성능을 향상시켜 에너지 소비량을 줄이고, 또한 화석연료를 대체하는 재생에너지의 이용을 늘리는 것이다. 또한 독일은 건물의 에너지 절약과 관련하여 2008년 건물의 난방에너지원을 재생에너지로 이용할 것을 의무화하는 난방재생에너지법을 제정하였다. 한편 우리나라의 건물에너지 관련 법규는 ‘저탄소 녹색성장 기본법’, ‘녹색건축물 조성지원법’, ‘에너지이용합리화법’ 및 ‘신재생에너지법’ 등에서 다루고 있다. 우리나라의 건물에너지 관련 법규는 각각의 법령에 산재해 있고, 그 내용 또한 의무규정으로 되어 있지 않다. 우리나라의 에너지 총 소비량에서 가정 및 상업부문이 차지하는 비율이 16.8%임을 감안해 볼 때, 건물에너지와 관련된 위의 4개 법뿐만 아니라 ‘건축법’ 등을 종합적으로 검토하여 에너지 성능 향상 및 재생에너지의 의무 사용을 위한 종합적인 법안의 재정비가 필요할 것이다. This paper reviews the major regulations concerning energy uses for buildings and explores their implementation in the construction sites in Germany. Built upon the case research on Germany, it also aims to suggest useful policy guidelines for reforming energy-related laws in South Korea. Having undergone the first oil crisis in 1973, Germany passed the laws, “Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebauden (1976)” and “Verordnung uber einen energiesparenden Warmeschutz bei Gebauden (1977)”, in order to increase energy efficiency level in buildings. Such a legal reform was designed, primarily to enhance energy efficiency by applying insulation technologies in existing buildings. At the EU level, the EU Directive 2010/31/EU (regulating energy performance of buildings) was adopted which encouraged member states to impose stricter regulations on all newly constructed buildings in view of realizing the stage of “zero-energy building”. The German energy laws regulating buildings have contributed to climate change mitigation by reducing fossil fuel energy sources and subsequently cutting CO₂ emission. Such laws also aimed to reduce energy consumption by raising energy efficiency, and concurrently, leading the society to use more renewable energy sources for building. In addition, “Gesetz zur Forderung Erneuerbarer Energien im Warmebereich” which was enacted in 2008 stipulates the mandatory clauses of heating buildings with renewable energy mix. In the case of South Korea, relevant existing energy laws include “Low Carbon Green Growth Act”, ‘the Green Buildings Construction Support Act”, “Rational Energy Utilization Act”, and “Renewable Energy Law”. There is a tendency that energy laws regulating buildings are scattered around several related laws and regulations. Besides, they do not include any mandatory clauses focusing on buildings. Considering the fact that energy consumption in household and commercial sectors account 16.8% of the total energy consumption in Korea, apart from the above-mentioned four major Acts, a comprehensive legal reform will be necessary to establish a coherent legal approach to regulate energy use in construction sector. This will contribute to raising overall energy capacity and encouraging use of renewable energy sources in buildings.

신재생융복합건물 에너지 관리를 위한 운영장치 개발

공민석(Min Suk Kong),임흥빈(Heung Bin Lim),이경호(Kyoung Ho Lee) 대한설비공학회 2018 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2018 No.11

건물에서의 에너지 소비량이 증가함에 따라 에너지 절감을 위한 노력으로 신재생에너지시스템 이용 확대 및 건물에너지 최적관리에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 신재생융복합건물 에너지 최적운영을 위한 운영장치 개발 및 이의 성능을 검증하기 위한 시험환경 구축에 대하여 소개한다. 태양열집열기, 태양광모듈, 지열원히트펌프, 온수저장조 및 전력저장장치가 설치되어 냉난방, 급탕 및 전력을 공급할 수 있는 제로에너지주택을 연구대상으로 하였다. 건물 에너지의 최적 운영을 위해 건물시스템 물리모델을 개발하고 모델학습 및 최적화기법을 연계하여 최적운전을 위한 제어변수를 도출하는 에너지운영최적화 기법이 탑재된 운영장치가 설계 및 제작 되었다. 운영장치 프로그램은 데이터수집모듈, 기상예측모듈, 사용자입력모듈, 학습모듈, 운영계획 모듈, 출력정보관리모듈로 구성하였다. 운영장치는 수집된 입력정보를 이용한 시스템모델의 학습, 학습결과를 이용한 시스템 운전변수의 최적 제어값 도출, 이를 통한 설비제어기들의 운전 등의 과정을 통해 건물에너지시스템이 운영될 수 있도록 하였다. 운영장치는 신재생융복합건물에 설치되어 건물에너지시스템을 운영할 수 있도록 하였다. 추가적으로 시험주택에 모니터링 시스템을 구축하여 에너지운영 상세데이터를 수집할 수 있도록 하였으며 추후 운영장치의 에너지운영 최적화기법의 성능검증 및 개선에 활용할 예정이다.

건물 열적 성능 수준별 실내 복사환경에 따른 재실자의 열적 쾌적성의 변화를 고려한 건물에너지 소비량 산출

박소현,송두삼 대한설비공학회 2020 설비공학 논문집 Vol.32 No.1

본 연구에서는 건물에너지 시뮬레이션을 통해 건물 열적 성능수준별 외주부의 복사환경 및 온열 쾌적감의 차이, 그리고 재실자가 열적 쾌적감을 확보하기 위해 실시하는 적응행동(실내 설정온도 조절)을 반영하는 시뮬레이션과 종래의 시뮬레이션과 같이 일정 설정온도만을 기준으로 실시하는 경우의 냉난방에너지 소비량의 차이를 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. (1) 건물 열적 성능이 취약할 경우에는 공기(건구)온도만으로 실내 온열환경을 제어하는 기존의 제어방법은 재실자의 온열쾌적감을 대변할 수 없다. 즉, 건구온도가 내주부, 외부주 모두 동일하게 유지된다고 하더라도, 건물 열적 성능 수준에 따라 외주부의 복사환경이 달라 외주부의 재실자는 열적으로 불쾌한 상황에 노출될 수 있는 결과를 보였다. (2) 건물에너지 시뮬레이션 시, 외주부의 복사환경에 따른 재실자의 온열쾌적감 차이를 반영하여 이를 보상하는 작용온도제어(OT control)를 실시한다면 건물 준공연도별 건물 열적 성능수준에 따라 건물 냉난방에너지 소비량은 기존 대비 최소 6%에서 최대 30%까지의 차이를 보였다. 즉, 건물 열적 성능이 취약한 경우, 기존의 시뮬레이션 방법인 설정(건구)온도제어(DBT control)를 실시하는 경우, 실제 이러한 건물에서 발생하는 외주부의 열악한 복사환경에 따른 재실자의 온열쾌적감(행동적 적응) 및 그에 따른 추가적인 냉난방에너지 소비의 결과를 잘 묘사하지 못하는 것을 시사하고 있다. (3) 본 연구의 결과를 통해 건물에너지 시뮬레이션에서 일반적으로 채용하고 있는 설정온도(건구온도)제어는 건물 열적성능에 따른 외주부 복사환경의 차이 및 그에 따른 재실자의 온열쾌적감의 차이를 반영하지 못하며, 이는 실제 건물의 냉난방에너지 소비량의 결과와 시뮬레이션 결과의 차이가 발생하는 원인의 하나라고 판단된다. 추후 건물에너지 시뮬레이션 시, 실제 건물 내 사람들의 열적 적응행동을 고려하는 시뮬레이션을 실시의 중요성을 시사하고 있다. In Korea, the building thermal performance such as thermal insulation and airtightness has been enhanced to reduce building energy consumption. The enhanced building thermal performance reduces cooling and heating load as well as improves indoor radiant temperature and occupants’ thermal comfort. The radiant temperature between the perimeter zone and the interior zone in buildings can differ depending on the thermal performance of the building. The radiant temperature of the perimeter zone may be lower than that of the interior zone if the building insulation and air-tightness level is low. In this case, the occupants in the perimeter zone will adjust the indoor set-point temperature or use personal fans to preserve their thermal comfort. These behavioral adaptations are related to building energy consumption. However, when predicting building energy consumption through simulation, there are limitations that do not reflect the occupants’ behavioral adaptations because of poor radiant environment in actual situations. In this study, the effect of indoor radiant temperature and occupants’ thermal comfort on cooling and heating energy consumption by building thermal performance was analyzed.

유럽연합 건물 분야 거의 제로 에너지 빌딩 정책 시행상의 과제와 개선 방향

정혁 한국유럽학회 2022 유럽연구 Vol.40 No.3

This paper is purposed to present the status quo, the challenges and to suggest the improvements after analyzing and discussing the implementation of the policy of Nearly Zero Energy Building stressed in the EU’s Energy Performance of Buildings Directive (Directive 2018/844). Dealing with the varied definitions regarding the Nearly Zero Energy Building incurred from differentiated costs for energy efficiency and climatic conditions among the Member States of the EU, the European Commission needs to regroup the Member States of the EU by climatic conditions and to reset the definitions on criteria of the value for the minimum amount of consumed energy of buildings, and to add the new relevant provision into the Directive. As for the weak legal basis of the generated power from renewable energy resources put into the nearly zero energy buildings, the European Commission should give priority to the generated power by laying out the additional provision into the Directive. And concerning the ambiguity of definition with regard to the renewable energy, the Commission can consider setting the criteria on the kind of the generated power from allowable renewable energy sources and the amount of the power used in the nearly zero energy buildings for the solution. The European Commission can take into consideration providing financial assistance and the increase in proportion to the number of experts that member states produce to tackle the lack of experts in the process of issuing the Energy Performance Certificates of the nearly zero energy buildings. And As the Energy Performance Certificates for the buildings collected by the EU Building Stock Observatory is poor in substance and is confined to a certain block of buildings, it needs to get applied to all blocks of buildings of the EU and the Observatory’s role should be strengthened so that it shares and disseminates the aforementioned information to the Member States of the EU. But above all, the European Commission can be expected to have the synergy effects by establishing the registration organization for registering the Certificates in parallel in terms of keeping the Certificates on track. The Korean Government should consider the parallel approach to encourage the zero energy policy that it is currently implementing and expand the zero energy buildings in number for future. 본 연구의 목적은 유럽연합의 건물에너지 성능 지침에서 강조하는 유럽연합 역내 거의 제로 에너지 빌딩 정책상의 시행 현황, 도출 과제, 그리고 그 개선안들을 제시하는 데 목적을 둔다. 회원국 별 에너지 효율성에 관한 비용 차이, 기후적인 요건에서 기인한 회원국 별 다양한 거의 제로에너지 빌딩에 관한 정의에 있어 유럽연합 집행위원회는 기후 조건을 기준으로 하는 회원국들의 그룹 조성 후 그룹 별 건물 내 최소한의 사용 에너지 수치를 기준으로 정의를 재설정하고 관련 조항을 지침 내 마련할 필요가 있다. 또한, 집행위는 거의 제로 에너지 빌딩 내 투입되는 신재생에너지원 발전 전력들의 약한 법적 지위를 위해서는 거의 제로 에너지 빌딩 내 투입되는 신재생에너지원들의 발전량에 대한 법적 우선권 부여와 관련한 추가적인 조항 마련을 고려해볼 수 있을 것으로 보인다. 그리고 사용되는 신재생에너지와 관련한 정의 관련 모호성은 거의 제로 에너지 빌딩 내 사용되는 신재생에너지원 발전 전력의 종류와 관련한 허용 가능 에너지원과 그 에너지량에 대한 수치화 기준 마련으로 그 해결을 위한 접근이 될 수 있다. 또한 건물에너지 성능 인증서의 검사와 그 절차 과정에서 필요한 전문가 부족은 회원국들이 양성하는 전문가 수에 비례한 집행위원회의 재정 지원의 시행, 그리고 그 확대를 고려해볼 수 있을 것이다. 유럽연합의 건물에너지 성능 인증서는 그 내용이 단순하고 특정 건물군들의 건물에너지 성능 인증서만 유럽연합 건물군 관측소에 의해서 수집되고 있어 모든 건물군들을 포함하면서 회원국들에 그 정보들을 공유, 배포할 수 있도록 유럽연합 건물군 관측소의 기능상의 역할이 강화되어야 한다. 그러나 무엇보다도, 유럽연합 집행위는 병행적으로 건물에너지 성능 인증서의 등록을 주무로 하는 등록소의 설립를 통해 유럽연합 역내 건물에너지 성능 인증서의 관리 차원에서의 그 시너지 효과를 기대해 볼 수 있을 것으로 판단된다. 한국 정부도 현재 시행하고 있는 제로 에너지 빌딩의 확대를 위해서는 건물에너지 성능 인증서의 발급을 장려해야 한다. 이를 위해 유럽연합의 건물군 관측소의 기능적인 역할 강화와 제로 에너지 빌딩만을 위한 전문 등록소의 설립과 운영이라는 병행적인 측면의 접근을 고려해 볼 수 있을 것으로 사료된다.

건물에너지관리 운영실태 및 개선 우선순위 평가 - 유지관리자를 대상으로 -

곽노열,조승혁,권혁천,김태섭,박용청 대한건축학회지회연합회 2008 대한건축학회지회연합회 학술발표대회논문집 Vol.2008 No.1

In order to ensure building energy management at an appropriate level continuously, it is necessary to define clearly service work of energy management and to suggest evaluation index whether energy management in buildings is fit and improvement is needed or not. But, evaluation index of energy management level in buildings is not suggested yet in Korea. So, the purpose of this paper is to suggest evaluation index of energy management level in buildings, investigate the present state of Korean buildings and evaluate energy management levels. As a result of surveys of evaluation index of energy management, it is found that portion of level 1, which is the best level, is higher than any other level, level 2, level 3. And, throughout analysis, it is found that as total floor area is larger, evaluation index of energy management level is better, and, in order to increase energy management level, first of all, there is necessary for building's users to change understanding about energy saving and make a reform of national policy of energy management in buildings. Because there is rich relationship between items among evaluation index of this study and result value of evaluation index, evaluation index of energy management suggested in this study is available to evaluate energy management level in buildings.

ICT 기반 동적 에너지 교환 시스템 설계를 위한 온실 내 작물을 고려한 BES 모델 설계 및 검증

여욱현 ( Uk-hyeon Yeo ),이인복 ( In-bok Lee ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1

온실 및 건물이 독립적으로 운영될 경우, 최대 에너지 부하 (열/전기)를 감당하기 위한 에너지 공급시스템이 개별적으로 설치되어야 한다. 이 경우에는 온실과 건물에서 폐에너지 (잉여에너지)가 발생하게 되며, 에너지 효율적이지 못하다. 그러나 온실과 건물을 통합한 건물 통합 옥상온실의 경우, 건물에서 손실되는 잉여에너지를 작물 재배에 이용함으로써 에너지 효율을 극대화 할 수 있어 에너지 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 건물 내 에너지 설비의 용량을 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 건물 통합 옥상온실의 에너지부하를 분석하고 에너지 소비를 최적화 할 수 있는 ICT 기반 동적 에너지 교환 시스템 설계기술 개발이 필요하나 국내기술 개발이 전무한 실정이다. 온실에 작물의 생산성과 품질은 실시간으로 변화하는 다양한 환경조건 (광환경, 토양수분, 실내 온습도, 주변 열환경 등)과 재배조건에 종속적이고 건물은 기상환경 및 내부에 위치하고 있는 사람, 사무기기, 조명 등에 의하여 내부 환경이 변화되기 때문에 실시간 변화를 반영할 수 있는 동적시뮬레이션 기법 (Building energy simulation, BES)을 이용한 에너지부하 평가가 필요하다. 특히, 온실의 적정 에너지설계를 위해서는 작물로부터 발생하는 열교환을 고려해야 할 필요가 있다. 실제 온실 내 유입된 에너지 중 상당 부분이 작물에 흡수되며 특히 주간에는 재배 작물의 종류 및 재식 밀도에 따라 약 20%에서 최대 75%까지 작물의 에너지 교환에 활용된다. 작물의 에너지 교환 모델은 현열 및 잠열을 포함하며 경험식에서는 다양한 설계 인자들을 고려하고 있다. 또한, 온실의 경우에는 골조율이 내부로 투과되는 일사량에 영향을 미치는 요인임에도 불구하고 이를 고려한 건물에너지 평가에 한계가 있었다. 이에 본 연구에서는 ICT 기반 실시간 에너지 교환이 가능한 건물 통합 옥상온실 모델 설계에 앞서 온실 내부에서의 골조와 작물 모델을 고려한 BES 모델의 설계와 검증을 수행하였다.

에너지 효율화를 위한 상황인지 기반 건물 관리 기술

이현정,한진수,정연쾌,이일우,이상호 중소기업정보기술융합학회 2012 융합정보논문지 Vol.2 No.1

지구온난화 및 기후 변화에 따른 재난, 이상기온, 질병 등 각종 사회 문제들이 대두됨에 따라, 에너지 절감및 효율화를 위한 기술 개발이 증대되고 있다. 주택, 상업건물, 공공 건물 분야에서 소비되는 에너지는 우리나라 전체에너지 사용의 22%를 차지함에 따라, 건물에너지 절감은 전체 에너지 절감에서 매우 중요한 요소이며, 이를 위한 방안이 추진되고 있다. 기존의 건물에서는 에너지 효율화를 위해 열 손실에 대한 대책 마련 및 에너지 저소비형 장비사용 등의 수동적 방법을 사용하였으나, 최근에는 ICT 기술과 융합하여 에너지 사용의 측정, 모니터링, 통제를 통해 지속적으로 에너지 낭비 요소를 감지 및 제거하는 방식의 건물 에너지 효율화를 위한 능동적 기술이 대두되고 있다. 에너지 효율화를 이용하여 에너지 절감 장비를 사용하더라도, 낭비 상황을 제어하지 않으면 실질적이고 지속적인 에너지 절감 효과를 달성하기 어렵게 된다. 이 논문에서는 국내외 건물 에너지 효율화를 위한 기술 개발 현황을 소개하고, 능동적 에너지 절감을 위한 이슈를 고찰한다.

공공건물 벽면녹화에 따른 폭염저감 및 건물에너지절감 효과분석

고범석,박정은,황태연 국제차세대융합기술학회 2022 차세대융합기술학회논문지 Vol.6 No.4

본 연구는 전라북도 군산시에 위치한 공공건축물을 대상으로 도시폭염저감 및 건물외피 성능향상에 따른 건물에너지 절감이 기대되는 벽면녹화의 정량적 효과를 도출하기 위한 기초데이터를 확보하여, 벽면녹화시스템에 의한 건물외피 열성능개선효과, 태양복사에너지의 건축물 축열효과, 증발산에 의한 벽면녹화시설 주변 냉각효과 및 미세먼지 저감효과를 벽면녹화 적용사례의 현장실험으로 실증하고, 측정데이터의 물리조건을 반영한 건물에너 지시뮬레이션을 통해 벽면녹화의 건물에너지 절감효과를 정량화하는 것이 연구 목적이다. 벽면녹화시스템의 현장 실험 성능평가 결과, 평균 열관류율이 0.166-0175[W/㎡K]으로 크게 향상되었고, 건물표면온도는 5.4℃-15.5℃의 온도차를 보였으며, 증발산에 의한 기화열는 약 102.08[kWh/h]의 기대효과가 있었다. 그러나 벽면녹화의 미세먼지 저감효과는 본 연구에서 검증이 불가능하였다. 아울러, 건물에너지 시뮬레이션에 의한 벽면녹화시스템의 건물에너 지 절감효과는 연간 건물에너지 요구량 기준으로 약 18.5% 절감이 가능한 것으로 분석되었다. This study aims to obtain quantitative data and evaluate the building energy saving effect according to the improvement of building envelope performance by green wall system of public building. This study proved the thermal performance of building envelope, the thermal storage effect of building, the cooling effect by evaporation, the reduction effect of PM2.5 and PM10, and the building energy saving effect by green wall system. As results of field experiment, those were proved that the average U-value was significantly improved to 0.166-0175[W/m2K], the surface temperature was decreased approximately 5.4℃-1 5℃, and the cooling effect by evaporation could be expected to 102.08[kWh/h]. However the reduction effect of PM2.5 and PM10 by green wall system was not verified in the field experiment. In addition, the annual building energy demand was reduced approximately 18.5% by building energy simulation of Energypuls.