웹 기반 시뮬레이션을 이용한 일조환경 평가에 관한 연구 = (A) study on the solar environment evaluation using web-based simulation

국문 초록 (Abstract)

현재, 인류는 농업혁명, 산업혁명에 이어 정보통신기술과 인터넷이 창출한 디지털혁명을 겪고 있으며, 우리나라의 경우 과거 산업혁명 시에 서구 및 일본에 뒤짐으로 인해 겪어야 했던 어려움으로 인해 80년대 촉발된 정보화 경쟁에 있어 정부, 기업, 개인 등, 모든 경제주체가 전력을 기울이고 있는 실정이다. 이러한 인터넷 관련 기술과 제반시설환경의 급속한 발전으로 인해 건축분야에서도 설계, 시공, 물자조달, 감리, 건물 유지관리, VE관리시스템 및 거주 후 평가에 이르기까지 전 생애주기(Life Cycle)에 걸친 인터넷 및 디지털 기술 접목 시도 및 관련연구가 국내외에서 활발하게 진행되고 있는 실정이다.
본 연구는 이러한 점을 고려하여 건물 환경 평가 분야 중 최근 고층화·고밀화로 인해 관련 연구 수요가 증대되고 있고, 그 평가과정의 특성상 일반인의 접근이 비교적 용이하다고 판단되는 일조환경 평가 부문에 웹기반 시뮬레이션 기술을 접목시키고자 시도하였다.
본 연구의 주요 내용을 살펴보면 ⓐ 건축분야 인터넷 활용 현황 및 여건을 분석하고 ⓑ 웹기반 시뮬레이션의 필요성 및 제반 현황 고찰을 거쳐, ⓒ 기존 일조 환경평가의 알고리즘 분석 및 문제점 파악하여 ⓓ 웹기반 개량형 일조환경 평가도구를 시행하였다. 최종적으로 기존 연구와 AutoDesk사의 AutoCAD2002와 3DStudio_MAX3.1을 이용하여 ⓔ 웹 서비스 정확성 검증 및 평가를 실시하여 연구를 마무리하였다.
특히, 본 연구에서 구축된 평가도구는 웹기반 시뮬레이션의 주요 기능인 ⓐ 시뮬레이션, ⓑ교육 및 훈련, ⓒ홍보라는 세가지 측면을 고려하여 웹페이지를 구성하였다.
본 연구 결과가 가져올 기대 효과를 살펴보면 (1) 직접적 측면으로 ⓐ 일조환경 평가의 이용자 계층 확대, ⓑ건축 계획 및 설계단계에서의 일조환경 평가 부담 경감, ⓒ 민원분쟁의 해결 및 예방, ⓓ 분쟁으로 인한 시간적, 금전적 손해의 축소, ⓔ 관련 법규의 재정비등이 기대되며, (2) 간접적 측면을 살펴보면 ⓐ 건축관련 소프트웨어 개발의 활성화, ⓑ 건축환경 관련 분야의 연구 활성화 등을 들 수 있으며, 향후 설계자동화 및 최적대안 도출등에 하나의 부재로서의 사용도 가능할 것으로 기대된다.
향후 연구과제로는 AutoCAD와의 호환성 문제 해결 및 개발도구 선정에 있어서 향후 인터넷 사용환경 변화에 적절히 대처하기 위해 JAVA 3D 및 C#등의 사용에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Now days, mankind faced digital revolution after an agricultural and industrial revolution. Especially, our country was so lately participating at industiral revolution, that makes Korea had to experience huge difficulties in international society. So, governments, enterprises and individuals do their best on the pursuit of digital revolution.
Architectural field is not a exception. Every person concerned architecture try to realize internet and digital technology at entire life cycle of building, such as design, construction, mobilization of materials, construction management, building maintenance, and post occupancy evaluation. This study is concerned about these factors, and try to combine web-based simulation tools with solar environment evaluation.
There are two main reasons why this study choose solar environment evaluation field. First reason is great public interest on this field. The city is more and more higher and denser. So many citizens complain of insufficient solar access.
Second reason is easiness of operation. solar simulation is needed just simple data, such as geometrical and topographical data related the subject of investigation. That means this field can be approached by non-professionals.
This study is consisted of ⓐ the present condition of internet application in architectural field, ⓑ the necessity and character of web-based simulation, and ⓒ seizing existing daylighting performance evaluation tool. ⓓ development of web-based daylighting evaluation tool, and finally, verification of accuracy using AutoCAD2002 and 3D Studio_MAX3.1.
Especially, this study tries to observe principles and functions of web-based simulation, such as, ⓐ simulation, ⓑ education and training, ⓒ public information.
Finally, there are a couple of expected effects of this study. the first effect is (1) direct aspect: ⓐ extend solar simulation users, ⓑ reduce work related with solar simulation at design stage, ⓒ solve and prevent dispute related with solar, ⓓ induce revision of law related with solar. the second one is (2) indirect aspect: ⓐ encourage the development of software related with architecture, ⓑ stimulate architectural environment study field.

목차 (Table of Contents)

• 目次 = i
• Ⅰ장 서론 = 1
• 1.1 연구의 배경 = 1
• 1.2 연구의 목적 = 3
• 1.3 연구 범위 및 방법 = 4
• 1.4 연구의 흐름도 = 6
• Ⅱ 인터넷 기반 건축 디자인 대안 평가 = 7
• 2.1 인터넷 사용 환경의 변화 = 7
• 2.2 웹기반 시뮬레이션(Web-Based Simulation) = 13
• 2.2.1 웹기반 시뮬레이션의 개념 = 13
• 2.2.2 웹기반 시뮬레이션의 원칙 = 16
• 2.2.3 웹기반 건물 열환경 평가 시뮬레이션 도구 사례 = 18
• 2.3 건축관련 인터넷 기술 적용 분야 = 22
• Ⅲ 일조환경 평가에 대한 이론적 고찰 = 27
• 3.1 일조환경에 대한 이론적 고찰 = 27
• 3.1.1 태양에너지의 이해와 이용 = 27
• 3.1.2 일조의 정의와 일조권 = 31
• 3.1.3 법규상의 일영 기준 = 34
• 3.2 기존 일조환경 평가의 문제점 및 개선 대책 = 35
• 3.2.1 기존 일조환경 평가 프로세스의 문제점 = 35
• 3.2.2 개선 방안 = 37
• Ⅳ. 웹 기반 일조환경 평가 도구 개발 = 40
• 4.1 개발 도구 선정 = 40
• 4.1.1 VisualC++ = 40
• 4.1.2 OpenGL = 42
• 4.1.3 IIS(인터넷 정보 서비스) = 46
• 4.1.4 COM+ = 47
• 4.2 태양 위치 산정 = 47
• 4.2.1 태양고도와 방위각 연산 = 47
• 4.2.2 호도법과 도분법 변환 = 51
• 4.3 적용 도구의 알고리즘 및 시행 = 52
• Ⅴ. 적용결과 및 사례적용을 통한 검증 = 55
• 5.1 적용 결과 = 55
• 5.1.1 웹페이지 적용 = 55
• 5.1.2 적용 도구의 특징 = 59
• 5.2 평가도구의 정확도 검증 = 63
• 5.2.1 AutoCad를 이용한 수치정보 검증 = 63
• 5.2.2 3DS-Max를 이용한 그래픽 정보 검증 = 64
• Ⅵ 결론 = 67
• 參考文獻 = 69
• ABSTRACT = 70