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- 저자 : 차희운 (검색결과 2 건)
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中央空調시스템이 適用된 아파트의 여름철 室內熱環境 評價
도시 인구집중에 따른 토지사용의 효율화, 건축기술의 발달로 인하여 초고층 건물이 증가하고 있고, 최근에는 사무소건물만이 아닌 아파트건축에서도 초고층화․초고급화가 두드러지게 증가하는 추세이다. 이러한 초고층 아파트는 건물의 고층화, 고기밀화라는 초고층 건물의 특성상 자연환기가 불가능하여 건물의 냉․난방과 환기를 중앙공조시스템에 의존하고 있으나, 일반 사무소건물이 아닌 아파트에서 발생하는 실내환경에 대한 구체적인 연구는 아직 미비한 실정이다. 또한, 아파트의 경우 여러 난방방식에 대한 겨울철 실내열환경 평가에 관한 연구는 많이 진행되어왔으나, 여름철 실내열환경 평가, 특히 중앙공조시스템방식의 냉방에 의한 실내열환경에 대한 조사․연구는 거의 전무한 상태이다. 본 연구에서는 기존 초고층아파트의 여러세대를 대상으로 현장실험을 실시하여 아파트에 적용되어지는 냉방시스템에 대한 성능평가와 냉방시 실내 열환경조건, 쾌적감을 측정하고, 수치해석을 실시하여 그 결과와 비교하였다. 수치해석의 경계조건은현장실험으로부터의 측정치를 입력변수로 사용하여 해석하였다. 본 논문은 제 1 장 서론, 제 2 장~제 4 장 본론, 제 5 장의 결론으로 구성되어 있으며, 각 장의 개요는 다음과 같다. 제 1 장에서는 연구의 배경 및 목적, 기존의 연구, 연구의 범위 및 방법에 관하여 기술하였다. 제 2 장에서는 실내열환경 평가에 관한 쾌적조건과 기류에 의한 쾌적감 및 수치해석 이론에 대하여 기술하였다. 제 3 장에서는 중앙공조시스템이 적용된 공동주택에서의 실내열환경을 평가하기 위한 현장측정에 대해 기술하였다. 제 4 장에서는 현장측정으로부터의 입력변수를 이용한 수치해석을 통하여 현장측정에서 평가할 수 없었던 실 전체의 온도와 기류분포를 분석하였다. 제 5 장에서는 본 논문의 결론에 대하여 기술하였으며, 주요내용은 다음과 같다. (1) 각 실에서의 온도분포는 균일하게 나타나고 있으나 외기와 접하고 있는 베란다1, 베란다2의 경우 일사의 영향으로 실내온도가 높게 측정되었다. 이는 고층으로 올라갈수록 영향을 크게 받을 것으로 사료되어 일사의 영향을 최소화하는 대책이 필요한 것으로 판단된다. (2) 실내 수평온도분포의 경우 거실은 균일하게 나타났으나, 침실1의 경우 일사에 의해 실내온도가 높은 베란다2로 인해 베란다2와의 출입문 주변의 온도가 비교적 높게 나타났다. 수직온도분포는 침실1과 거실 모두 균일하게 나타났고 양측 모두 ASHRAE기준과 ISO기준에 부합되는 수준으로 나타났다. (3) 실내 수평기류분포는 각 풍량별로 침실1과 거실 모두 급기역을 제외한 거주역에서 안정된 분포로 나타났다. 기류에 의한 쾌적감을 평가하기 위한 ADPI에서는 침실1과 거실 모두 80% 이상을 기록하였고, 거주역에서의 PD 값도 전체적으로 불쾌감율 범위(PD=15%)의 이내로 나타나 거주역에서 기류에 의한 국부적 불쾌감은 형성되지 않을 것으로 판단된다. (4) 침실1과 거실에서 각 풍량별로 종합적 쾌적감 지표인 PMV를 측정한 결과, 침실1과 거실모두 쾌적한 환경을 형성하고 있음을 알 수 있었고, 야간에 취침시 냉방의 작동 유․무에 따른 침실1에서의 PMV와 ET^* 측정결과, ET^*의 경우 냉방을 하지 않은 경우에 측정값이 쾌적범위를 크게 벗어나는 반면, 냉방을 하였을 경우 ASHRAE에서 제안하는 여름철 쾌적범위 23 ~ 26℃를 만족하고 있는 것으로 나타났다. (5) 거실을 대상으로 수치해석을 실시한 결과, 풍량에 관계없이 급․배기구를 제외한 중앙부분(거주역)에서는 수평방향의 미기류가 형성되어 열적 성층화 현상이 나타났으나 수직온도의 차이는 2℃ ~ 3℃를 유지하고 있고, 현장측정 결과와도 비교적 잘 일치하는 것으로 나타나 수치해석의 적용에 있어 타당성을 검증할 수 있는 것으로 판단된다. 본 연구는 우리나라에서 최근 활발하게 이루어지고 있으나, 아직 초기단계인 초고층․초고급 아파트에 대한 실제 실내열환경 파악에 의미가 있으며, 향후 입주자들에 의한 거주자평가(POE: Post-Occupancy Evaluation)가 필요할 것으로 판단되고 앞으로 건설될 아파트에서 냉방설비를 위한 열환경 설계에 기초자료가 되어질 것을 기대한다.
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질소산화물(NO_(X))은 대기환경중에서 적절한 농도레벨의 달성이 곤란한 물질이다. 질소산화물과 부유물질상 물질과 같은, 대기농도가 높은 농도를 유지하거나 증가에 의해, 도로주변이나 도심지역에서의 환경오염은 그리 개선되지않아, 대도시에서는 수많은 지역이 환경기준을 달성하지 못하는 것이 현재의 상태이다. 그 개선수단의 한가지로서 식물에 의한 대기오염제거효과가 기대되어져, 도시역에 있어서의 녹화의 촉진이 대두되어, 건축물에 있어서도 벽면녹화, 옥상녹화등의 필요성, 중요성이 받아들여지고있다. 건물주변의 식재에는 열, 바람, 음등과같은 대기환경부하저감에 기여하는 효과가 크고, 특히 직사광선의 차단에 의한 외벽으로부터의 열부하저감에 효과가 있어, 자연에너지이용의 관점에서 주목받고있으나 그중에서도 건축식재를 대기오염물질제거에 유효하게 이용하는것이 기대되어지고있다. 본연구에서는 식물을 이용하여, 식물의 질소간화물 흡수/흡착효과의 챔버/필드실험을 실행하여, 그 결과를 도시환경에서의 식물의 대기정화효과에 적영시켜, 대기환경에서의 식물잎표면의NO_(X) 흡착량의 측정을 식물의 종류/계절별로 검토하여, 도시환경에서의 식물의 질소산화물 제거효과를 평가하는것을 목적으로 한다. 본 논문의 각장의 주요내용은 다음과 같다. 제1장에서는 연구의 목적, 배경과 본 논문의 구성에 대해 기술하였다. 제2장에서는 질소산화물에 대해서의 대기오염의 현재상태와 질소산화물의 제거 메카니즘으로서,질소산화물 제거기술에 대해서 기술하였다. 질소산화물제거기술에 대해서 정리하여, 식물에 의한NO_(X) 제거 메카니즘에 대한 기존의 연구에 대한 문제점을 검토하였다. 그 결과, 식물에 의한 질소산화물의 제거효과의 연구에 있어서 수착효과에 대한 흡수와 흡착의 영향을 실험적으로 검토하는 필요성에 대해 서술하였다. 제3장에서는 대기환경으로부터의NO_(X)제거수단의 한 방법으로서 식물에 의한NO_(X)수착효과를 평가하기위해 개발한 챔버를 포함한 측정시스템을 개발하였다. 챔버의 농도감쇠법을 이용하여 건재의NO_(X)흡착과 식물의NO_(X)수착효과의 비교실험 및 식물의 수착특성을 파악하기위해 실험을 행하였다. 그리고 식물의NO_(X)흡착효과를 파악하기위해 실험을 행하였다. 제4장에서는 비에의한 세척실험을 바탕으로 제안한 비의 세척효과와 비에의해 세척되는NO_(X)량에 관한 산정식에 대해 논하였다. 그리고, 강우데이터를 이용하여 비에의한 세척효과를 평가하여 비가NO_(X)흡착량에 미치는 영향을 파악하였다. 제5장에서는 식물의 종류에의한 개체의 차이 및 계절이 잎표면적에의 흡착에 미치는 영향에 대해서 검증하였다. 마지막으로 동경시내를 대상으로한 2개의 구내의 식물조사를 행하여, 잎표면에의 흡착량을 그 지역의 잎면적에 적용하여NO_(X)제거량을 추정하였다. 식물의 가슴높이 직경으로 임면적을 개산, 추정하는 모델식을 이용하여, 네리마구, 신주쿠구에 있는 직경 30 cm 이상의 수목의 총잎면적을 시산하여, 이 잎면적에서 제거되어지는NO_(X)량을 동경도의 제거량에 환산한 결과, 동경도의NO_(X)배출총량의 2.1-2.2%, 자동차NO_(X)배출총량의 3.3-3.4%가 제거되어지는 것으로 나타났다.
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