제로에너지 건물 구현을 위한 루버 기술동향 및 제언 연구 = Research on Louver Technology Trends and Suggestions for Implementing Zero Energy Buildings

국문 초록 (Abstract)

에너지 소비량은 지속적으로 증가하고 있으며, 화석연료의 고갈이라는 이슈와 맞물려 심각한 문제로 대두되고 있다. 이러한 에너지 소비량의 증가의 주요 원인은 건물부문의 에너지소비량과 연관성이 높게 나타나고 있다. 특히 건물부문의 에너지 사용량은 건물외피의 성능과 직결되어 있기에 첨단 기술과 건물외피를 결합한 연구가 증가하는 추세이다. 루버는 건물외피의 주요한 요수기술 중 하나이며, 그 구조가 단순함에도 효율성이 높아 건물외피에 적용하는 사례가 높아지고 있다. 그러나 루버에 관련한 기술은 여타 건물외피 기술에 대비하여 낮은 수준이다. 이에 따라서 본 연구는 일차적으로 루버와 관련한 연구동향을 검토하며, 이후 루버의 성능을 개선할 수 있는 기술을 제언함으로써 관련 분야의 기초자료를 구축하고자 한다. 이를 위하여 본 연구는 Net Zero와 건물외피 및 PV module에 대하여 문헌고찰을 진행하였으며, 이를 근거로 새로운 개념의 루버기술을 제언하였다. 이에 대한 본 연구의 결론은 다음과 같다. 1) 본 연구에서 진행한 루버 관련 선행연구의 동향은 수직형 및 수평형 루버의 각각의 slat의 단순 규격에 초점이 맞춰진 성능평가가 주를 이루고 있다. 이러한 측면에서 루버는 첨단화를 접목할 수 있는 기술개발 및 여러 환경을 고려한 성능평가가 지속적으로 이루어져야 할 것이라 판단된다. 2) 본 연구에서 제안한 루버는 재실자의 쾌적한 환경을 조성하기 위하여 가동을 통한 수직 및 수평형 루버로 변환이 가능한 형태를 제언함에 따라서 실내 쾌적도를 개선할 수 있도록 하였다. 또한 루버는 PV의 효율적인 발전을 위하여 태양추적기술을 적용하였다. 3) 본 연구에서 제언한 루버는 Net Zero를 구현하기 위하여 PV를 활용해 생산된 전기를 ESS에 저장한 후, 가동부에 전달하여 가동에너지를 저감시키도록 하였다. 본 연구는 제언된 루버기술에 대한 유효성 검증을 고려하지 않았다는 한계를 가지고 있다. 이에 향후 본 연구는 제언된 루버 기술의 유효성을 검증하기 위한 후속연구가 수행되어야 할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Energy consumption continues to increase and is becoming a crucial issue, along with the continuing depletion of fossil fuels. The primary cause of this increase is highly correlated with energy consumption in the building sector. In particular, energy consumption in buildings is directly related to the performance of building envelopes. Because of this, there has been increased research on incorporating advanced technologies in building envelope design. Louvers are one of the main technical elements associated with building envelopes. Despite their simple structure, louvers are highly efficient, so their prevalence in building envelopes is rising. However, technologies related to louvers still need to be developed compared to other building envelope technologies. Therefore, this study aims to establish a foundation for related fields by reviewing research trends related to louvers and recommending technologies that can improve louvers’ performance. A literature review was conducted on net zero initiatives, building envelopes, and PV modules to propose a new concept for louver technology. The main findings are as follows. 1) Most previous studies on louvers mainly focus on evaluating the performance of vertical and horizontal louvers based on the specifications of each slat. In this regard, the performance of louvers should be continuously evaluated, considering technological development and various environments that can incorporate advanced technologies. 2) The louver proposed in this study can be converted into vertical and horizontal forms through operation to create a comfortable environment for occupants, thus enhancing indoor comfort. Solar tracking technology was also applied to the efficient PV power generation design. 3) To better realize a net zero world, the proposed louver stores electricity generated by PV in the ESS and transmits it to moving parts to reduce operating energy. However, this study is limited because it did not validate the proposed louver technology. Therefore, a follow-up study should be conducted to validate its effectiveness.