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전과정평가 모델을 이용한 초등학교 건축물 환경영향 평가 및 비교기준 수립
지창윤,홍태훈,정재욱,Ji, Changyoon,Hong, Taehoon,Jeong, Jaewook 한국건설관리학회 2015 건설관리 : 한국건설관리학회 학회지 Vol.16 No.3
신축 녹색건축물의 환경영향 감축 효과를 평가하기 위해서는 비교를 위한 기존 건축물에 대한 환경영향 결과가 필요하다. 본 연구는 비교 기준을 제시하기 위하여, 많은 기존 건축물에 대한 환경영향을 사례 분석하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, 산업연관표와 에너지원별 목록분석 데이터(LCI)를 기반으로 하는 LCA 모델을 이용하여 서울, 부산, 대구, 광주 지역의 17개 초등학교 건축물에 대한 환경영향(지구온난화지수, 오존층파괴지수, 산성화지수, 부영양화지수, 광화학산화지수, 자원고갈지수)을 평가하였다. 평가 결과, 초등학교 건축물의 환경영향은 연면적, 사용에너지원의 차이에 따라서는 큰 차이를 보이지 않은 반면, 지역에 따라 명확하게 구분되는 것으로 나타났다. 이에 따라, 본 연구에서는 지역에 따라 구분된 비교 기준을 제시하였다. 예를 들어, 서울, 부산, 대구, 광주 지역에서의 GWP에 대한 비교 기준은 각각 3.76E+03, 1.90E+03, 2.63E+03, $2.81E+03kg-CO_2\;eq./m^2$로 나타났다. 제시된 결과는 신축 녹색 초등학교 건축물의 환경영향 저감 효과를 파악하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다. In order to determine how much a new green building reduce the environmental impacts, it is necessary to establish the reference target for comparison. Therefore, this study aims to establish the reference target by evaluating the environmental impacts of existing buildings. To ensure this end, this study evaluated the environmental impacts(Global warming potential, ozone layer depletion potential, acidification potential, eutrophication potential, photochemical ozone creation potential, and abiotic depletion potential) of 17 existing elementary school buildings, which are located in Seoul, Busan, Daegu, and Gwangju, by using the hybrid LCA model. As a result, the environmental impacts of the case buildings were clearly distinguished in different regions. Therefore, this study presented the reference targets which are appropriate to each region. For example, the reference targets for global warming potential, which can be used in Seoul, Busan, Daegu, and Gwangju, are 3.76E+03, 1.90E+03, 2.63E+03, $2.81E+03kg-CO_2\;eq./m^2$, respectively. The presented reference targets are expected to be useful for understanding how much environmental impacts can be reduced when a new green school building is constructed.
초등학교 건축물의 생애주기 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량 평가
지창윤,홍태훈,정재욱,Ji, Changyoon,Hong, Taehoon,Jeong, Jaewook 한국건설관리학회 2016 한국건설관리학회 논문집 Vol.17 No.3
This study investigates and analyzes the total amount of energy consumption and $CO_2$ emission during the material manufacturing, transportation, construction, operation, and disposal phases of eight elementary school buildings in South Korea. Toward this ends, the hybrid LCA model is proposed. The life cycle energy consumption and $CO_2$ emission of eight case buildings are assessed using the hybrid LCA model with an assumption that the operation period is 40 years. As a result, the embodied(sum of the energy consumption in the material manufacturing, transportation and construction phases), operational and disposal energy were 2,279, 11,182, $228Mcal/m^2$, respectively, on average. The average embodied, operational, and disposal $CO_2$ emission were 604, 2,708, 60 kg-$CO_2/m^2$, respectively, on average. This result indicates that about 17% of life cycle energy (or $CO_2$ emission) is consumed in the material manufacturing, transportation and construction phases. Thus, it is necessary to consider the embodied energy and $CO_2$ emission to reduce the life cycle energy and $CO_2$ emission of school buildings. In addition, while the insulation standard of building have been provided based on the climate zone, energy consumption in operation phase still varied depending on the regions in this study. Thus, the insulation standard of building needs to be improved through considering the climate of regions in detail. 본 연구에서는 LCA 모델을 이용하여 8개 초등학교 건축물의 생애주기 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량을 평가 분석하였다. 이를 위하여, 자재생산, 자재운송, 시공, 운영, 해체 폐기단계를 포함하는 건축물 생애주기에서의 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량을 평가할 수 있는 LCA 기반의 평가모델을 정의하고, 모델을 이용하여 사례 건축물을 평가하였다. 40년의 운영기간을 가정하여 평가한 결과, 내재에너지(즉, 자재생산, 자재운송, 시공단계 에너지사용량의 합), 운영에너지, 해체 폐기에너지는 평균적으로 2,279, 11,182, 228 Mcal/m2로 산출되었다. 각 단계별 평균 이산화탄소 배출량은 604, 2,708, 60 kg-CO2/m2로 산출되었다. 평가결과는 생애주기 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량의 약 17%가 자재생산, 자재운송, 시공단계에서 발생한다는 사실을 보여준다. 따라서 건축물의 에너지사용량 및 이산화탄소 배출량 감축 목표를 달성하기 위해서는 내재에너지 및 이산화탄소 배출량이 반드시 고려되어야 할 것이다. 게다가, 운영에너지는 지역에 따라 확연하게 구분되는 반면, 내재에너지는 지역에 따른 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 운영단계의 에너지 사용량 편차를 줄이기 위해서는 지역에 따라 보다 상세하게 구분된 단열 기준이 제시되어야 할 것이다.
국가 건물에너지 통합DB 기반 건물부문 온실가스 배출현황
지창윤(Ji, Chang-Yoon),최민석(Choi, Min-Seok),권오인(Gwon, Oh-In),정하림(Jung, Ha-Rim),신성은(Shin, Sung-Eun) 대한건축학회 2020 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.36 No.4
This study analyzes in detail greenhouse gas emissions in building sector. To this end, this study used data on building characteristics (including building type, region, and construction year) and monthly energy consumptions (including electricity, city gas, and district heat) for all buildings from 2015 to 2018. These data were collected from the National Building Energy Database and the energy consumptions were converted into greenhouse gas (GHG) emissions. The total amount of GHG emissions from the building sector has increased steadily from 2015 (118.1MtCO2eq.) to 2018 (132.6MtCO2eq.). On the other hand, the more recently constructed buildings had lower GHG intensities. This result shows that strengthening building design criteria was effective on the reduction of GHG emissions in buildings, and that the increased buildings contributed to increasing GHG emissions of the building sector. In addition, sales facilities are thought to have the largest reduction potential as they had the highest amount of GHG emissions and GHG intensity. This study is expected to help establish new policies for GHG reduction in building sector as well as to evaluate the effects of existing policies.
국가건물에너지 통합DB의 데이터 신뢰성 검증 방법 개발 및 적용
지창윤(Ji, Chang Yoon),최민석(Choi, Min Seok),신성은(Shin, Sung Eun),오승엽(Oh, Seung Youb) 한국부동산원 2017 부동산분석 Vol.3 No.2
에너지성능이 우수하거나 열등한 건물을 규정하거나 건물 에너지사용량 감축 정책의 효과를 분석하는 등 건물 에너지의 효율적인 관리와 정책 수립을 목적으로, 국가 건물에너지 통합DB는 구축되었다. 통합DB를 이용한 분석의 결과가 신뢰성을 확보하고 정책 수립에 활용되기 위해서는 통합DB의 신뢰성 확보가 무엇보다도 중요하다. 이에, 본 연구에서는 정확성, 완전성, 유효성 측면에서 데이터의 신뢰성을 보여줄 수 있는 4단계의 데이터 검증방법을 제시하였다. 첫 번째, 두 번째 단계는 오차율을 바탕으로 수집 · 구축되는 데이터의 정확성을 검증한다. 세 번째 단계와 네 번째 단계는 각각 매칭률과 유효율을 바탕으로 구축된 데이터의 완전성과 유효성을 보여준다. 사례분석으로 2015년 1월 데이터를 제시한 검증방법에 적용하였다. 그 결과, 데이터의 수집 및 통합과정에서는 오류가 없었다(1, 2단계). 최종적으로 건물, 전기, 도시가스, 지역난방의 데이터 유효율은 각각 89.6%, 76.6%, 91.7%, 92.3%으로 산출되었다. 검증방법은 데이터의 신뢰성 확보를 위한 정보(오차율, 매칭률, 유효율)는 물론, 구축 및 분석 과정에 개선이 필요한 사항까지도 보여줄 수 있다. 본 연구에서 제시한 검증방법은 통합DB의 신뢰성 확보와 활용에 기여할 것으로 기대된다. The National Building Energy Integrated Database (NBEIDB) is used for determining buildings with high or low energy performance or analyzing the effectiveness of policies for reducing building energy consumption. To secure the reliability of analysis results based on NBEIDB and to use the results in policy making, it is very important to ensure data reliability in NBEIDB. This study presents a data validation method consisting of four steps. Steps 1-2 validate the accuracy of collected and integrated data, based on the error rate. Step 3 shows the completeness of data in NBEIDB in terms of matching rate. Finally, Step 4 shows data validity based on valid rate. As a result of case analysis using January 2015 data, there was no error found in the processes of data collection and integration (Steps 1 and 2). Finally, the valid rates for building, electricity, city gas, and district heating data were calculated as 89.6%, 76.6%, 91.7%, and 92.3%, respectively. The validation method can show not only information for ensuring data reliability (error rate, matching rate, and valid rate), but also improvements required to be made in the processes of data analysis and integration. It is expected that the method for validation proposed in this study will contribute to securing the reliability of NBEIDB and utilizing the integrated database.
주거용 건물의 특성에 따른 단위면적당 온실가스 배출량 분석
지창윤(Ji, Chang-Yoon),신성은(Shin, Sung-Eun),최민석(Choi, Min-Seok),박차현(Park, Cha-Hyun) 대한건축학회 2017 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.37 No.2
This study aims to determine the greenhouse gas emissions intensity (GEI) of residential buildings (detached houses, row house, multiplex house, and apartment complex) in Seoul. To this end, this study collects data on GHG emissions and characteristics(type, scale, construction year, and heating type) of 245,833 cases ana complements the statistical analysis using R. The results of statistical analysis are as follows. The more recent the buildings were constructed, the smaller the GEI is. In particular, the most dramatic decline of GEI was observed in single-family homes. Nevertheless, the GEI of single-family houses was higher than that of apartment complexes. In the case of apartment complex, the GEI decreased with the increase of the floor area. In addition, the GEI of the apartment complex using city gas heating was lower than those using district heating. The results show the validity of the greenhouse gas reduction policy for large buildings. In addition, it is also expected to help establish new policies.