L.C.C 와 LCCO2 분석에 의한 전열교환 환기시스템과 바닥축열 환기시스템의 경제성 및 환경부하 평가

국문 초록 (Abstract)

최근 실내공기 오염으로 인한 문제점들이 대두되면서 실내 공기질 개선에 대한 관심이 증가하였고, 2006년 환기설비 및 환기에 대한 기준이 개정되어 의무화 되었다. 공동주택의 의무적 환기설비설치와 시간당0.7회 이상 환기를 하도록 하였고, 그에 따라서 기준에 맞는 여러 환기시스템이 개발되어 설치되고있다.
이러한 환기시스템을 설치하여 사용시에 유지관리를 위해 지출되는 비용을 절약하기 위한 노력은 반드시 필요하고, 이에 대한 체계적이고 효율적인 관리 및 에너지 절약 대책 연구가 중요하다. 결과적으로 시스템 가동시 소비되는 에너지를 절약시키기 위한 여러 가지 방안을 정립하고, 이를 실제 건물에 적용하여 에너지를 구체적으로 절약함으로써, 관리비용의 절감과 쾌적한 환경의 제공 국가적으로는 경제적, 환경적 이득을 주기위해서 LCC와 LCA분석을 통한 종합적인 경제성 파악은 필수일 것이다.
1970년대의 에너지 쇼크 때 에너지 절약기법들의 활발한 연구 이후 현재는 친 환경적 측면에서 에너지 절약과 동시에 저 환경부하인 시스템 연구를 가속하고 있는데, 에너지 소비로 인한 환경부하는 환경비용으로 산출될 수 있으며, 환경비용을 고려한 경제성 평가로부터 에너지 절약 및 환경 친화적 시스템 구현이 가능할 것이다.
본 연구에서는 현재 공동주택 실내 공기질 기준과 환기규정에 부합되도록 설계되어 사용중인 전열교환 환기시스템과 바닥축열 환기시스템을 LCC와 LCA분석기법을 이용하여 경제성과 환경부하를 평가해 보고자 하였다.
환경부하의 지표로 현재 지구온난화의 주요 원인인 이산화탄소를 설정하고 전열교환 환기시스템과 바닥축열 환기시스템의 운전 조건과 에너지 사용량을 바탕으로 시스템의 생애주기 동안의 이산화탄소 배출량과 그에 대한 환경부하 비용을 산출하여 LCC분석과 함께 환경비용을 고려한 경제성 평가를 실시하였다.
전열교환 환기시스템과 바닥축열 환기시스템의 LCC분석 결과 바닥축열 환기시스템이 총비용 면에서 약14% 저렴하였고 LCCO2분석 결과에서도 이산화탄소 발생량이 약1200kg-c/kw 적어 환경부하가 적은 것으로 나타났다. 초기투자비와 운전비용 모두 바닥축열 환기시스템이 저렴했기 때문이며, 환경부하비용은 초기투자비에 비해 너무 적어서 총 비용면에서 영향을 주지못한 것으로 보인다. 만약 바닥축열 환기시스템처럼 전열교환 환기시스템도 보조열원을 가동하지 않는다면 두 시스템의 LCC분석 결과는 역전되어, 전열교환 환기시스템의 총 비용이 낮아짐을 볼 때, 전열교환 환기시스템의 보조열원 가동을 효율적으로 사용하고, 좀 더 효율있는 보조열원을 개발할 필요가 있다고 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

It has been growing interests in IAQ improvement today due to indoor contaminant, and renewed regulation on required ventilation equipment and air-cleaning in 2006. Various ventilation systems are under development in accordance with obligatory installation and 0.7/h of ventilation rate in an apartment house.
Using these system must be based on the efforts on saving maintenance costs, which should keep a study on efficient management and energy-saving systems. Consequently, establishing various plans for saving energy and applying them to buildings can result in a wide range of benefits including low-cost management and a pleasant environment nationally. Thus LCC and LCA assessment is essential to plans.
Since the 1970‘s energy crisis, a number of energy conservation methods have been studied, and they are now on low-environmental load to the environment. The environmental load caused from energy consumption could estimated in environmental costs, thus economical rating is essential to realize the energy saving system as well as Green.
The purpose of this study is to estimate economical benefits and environmental loads for total heat exchange and slab storage ventilation systems by LCC and LCA under the regulation of ventilation.
CO₂ which is causing global warming might be used as a measure of environmental costs. So economical efficiency could be evaluated using the CO₂ emissions and life cycle costs of the heat exchange and slab storage ventilation systems.
As a result of LCC assessment from two systems, slab storage system was smaller environmental loads than heat exchange system. This is 14% lower in L.C.C costs and less 1200kg-c/kw of CO₂ emission. The reason was explained that initial and maintenance costs of slab storage system are too low.
At this point, it comes to the conclusion that auxiliary heat source would be operated and developed efficiently so that it could make the system work best. Because CO₂ emission is proportional to the consumption of energy, and slab storage ventilation systems is less CO₂ emission than heat exchanger system. The auxiliary heater takes 50% energy consumption of heat exchange ventilation system so auxiliary heater should be used efficiently and needs to be developed.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 = 1
• 1.1 연구의 배경 = 1
• 1.2 연구의 목적 = 3
• 1.3 연구 범위 및 방법 = 4
• 1.3.1 연구 범위 = 4
• 1.3.2 연구 방법 = 4
• 제2장 LCC와 LCA분석의 이론적 고찰 = 6
• 2.1 LCC분석의 개요 = 6
• 2.1.1 LCC와 LCC분석의 개념 = 6
• 2.1.2 국내외 LCC 관련제도 = 7
• 2.2 LCC 분석절차 = 10
• 2.2.1 LCC 구성요소 = 13
• 2.2.2 LCC 분석의 변수적 구성요소 = 17
• 2.2.3 LCC분석의 평가방법 = 19
• 2.2.4 민감도 분석 = 21
• 제3장 LCA분석의 이론적 고찰 = 23
• 3.1 LCA와 환경부하 = 23
• 3.1.1 LCA와 환경부하 분석의 고찰 = 23
• 3.1.2 LCA의 방법론 = 25
• 3.2 LCCO₂ 분석 평가방법 = 29
• 제4장 연구대상의 예비적 고찰 = 33
• 4.1 전열교환 환기시스템 = 33
• 4.2 바닥축열 환기시스템 = 35
• 제5장 LCC와 LCCO₂분석결과 = 38
• 5.1 시스템의 LCC분석 = 38
• 5.1.1 전열교환 환기시스템과 바닥축열 환기시스템의 개요 = 38
• 5.1.2 LCC 분석 결과 = 39
• 5.1.3 민감도 분석 결과 = 46
• 5.2 시스템의 LCCO₂분석 결과 = 49
• 5.2.1 CO₂발생량 = 49
• 5.2.2 환경부하비용 산출 = 50
• 5.3 LCC와 LCCO₂ 종합비교 = 51
• 제6장 결론 = 52
• 〈참고문헌〉 = 54