우리나라는 건물 냉난방에 연간 250조원에 이르는 에너지를 수입하고 있다. 비용도 엄청나지만 에너지 자원의 확보도 갈수록 어려워지고 있다. 미국과 유럽에서는 2030년까지의 지열 보급계획을 수립, 국가별로 건물 냉난방에너지의 20~60%까지를 지열로 대체한다는 계획을 추진하고 있다. 우리나라도 에너지절약 의무화제도, 그린홈 100만호제도, 시설원예사업 등 다양한 정부정책을 추진하고 있다. 그러나 민간부문의 참여가 없으면 에너지절감 효과는 극히 제한적일 수 밖에 없다. 제2 롯데월드에서 지열시스템 도입한 것은 우리나라 지열시장의 수준을 한 단계 레벨업 시킬 것으로 예상된다. 본지는 코텍엔지니어링(주)가 수주한 제2 롯데월드 지열냉난방시스템 공사에 대해 알아보고, 앞으로 시공과정을 자세히 보도할 예정이다.
우리나라의 건축물은 국가에너지 소비의 상당한 비중을 차지하면서도 산업 및 교통분야에서처럼 효율적인 에너지 절약이 이루어지지 않는 문제점을 지니고 있다. 이처럼 건축물에 대한 에너지 절약이 잘 이루어지지 않는 가장 근본적인 원인은 건축물의 라이프 사이클이 다른 분야에 비해 매우 길고, 건축 각 분야들이 이해관계가 서로 다른 이질적 집단에 의해 이루어지기 때문이다. 즉 시공자, 건축주, 사용자 및 폐기업자 등이 개개의 운영비 절감을 위해서만 관심을 가질 뿐 건물의 Life Cycle에 대한 에너지, 환경부하 절감에는 크게 관심을 두지 않기 때문이다.(중략)
에너지절약전문기업 지멘스(주)는 2010년 12월 천안시청 건물 에너지 합리화 사업을 수주하였다. 이번 사업은 '성과보증계약 방식'의 에너지 절약 사업으로 1) 최근 공공기관의 ESCO추진 의무화와 2) 에너지 절감효과를 ESCO시행업체가 책임지는 '성과보증계약' 확산의 취지에 발맞춰 정부의 저 탄소 녹색 성장에 부응하는 사업으로 평가되고 있다.
In this study, 21 energy reduction factors were selected as architecture, system & operation, and lighting and equipment parts to analyze reduction method of the load occurring in office buildings. Energy consumption simulation was performed. In the architecture part, saving rate (1.53%) of "occupant density" factor was the most efficient. In the system and operation part, saving rate (1.28%) of "interior VAV and exterior FPU type" factor was the most efficient. In case of lighting and equipment part, saving rate (12.42%) of "schedule" factor was the most efficient. In the three parts, saving rate of the lighting and equipment part was 27.32%. This was caused by the "schedule" factor. Saving rates of the architecture part and the system and operation part were 3.39% and 1.20%, respectively.
국립산림과학원에서는 한옥의 전통건축기술을 바탕으로 한국형 기둥-보 목조주택인 ?그린 프로젝트를 2006년부터 진행해오고 있다. 최근에는 에너지 절약 기술요소를 적용하여 건물의 에너지성능을 개선하고자 하였다. 본 연구에서는 강화된 단열기준에 따른 기둥-보 목조벽체의 단열상세를 제시하고 그에 따른 건물 에너지 절감 효과를 평가하고자 하였다. 건물외피의 열관류율은 현행법 수준과 저에너지주택인 패시브하우스 수준인 두 단계로 나누었으며 건물에너지 성능을 평가하기 위하여 건물의 기밀성능은 국내 신축 목조주택 수준인 $3.0h^{-1}$과 패시브하우스 수준이 $0.6h^{-1}$ 두 단계로 나누어 열관류율과 기밀성능의 조합에 따라 4가지 경우에 대한 건물에너지 성능 평가가 이루어졌다. 대상건물은 서울에 위치하였으며 에너지 성능은 상용 건물에너지성능 평가 프로그램인 CE3가 사용되었다. 강화된 열관류율에 따라 시뮬레이션을 진행한 결과 연간 난방에너지 요구량은 $14kWh/(m^2{\cdot}a)$ 절감효과를 나타냈다.
기후 위기에 대한 대응으로 현재 많은 국가에서 2050년 탄소중립을 목표로 하고 있으며, 우리나라도 2050년까지 탄소중립을 선언하고 다양한 부문의 배출 절감 계획을 내세웠다. 현재 건물 부문에서는 2050년의 목표배출량을 6.2 백만톤 CO2eq으로 설정하고 관련 정책적 수단을 검토 중이지만 달성 방안 등에 대해서는 구체적으로 제시하지 못하고 있다. 본 연구에서는 국내 건물 부문의 이산화탄소의 배출량 산정 모델을 개발하여, 2050년까지 이산화탄소 배출 저감 시나리오를 시뮬레이션하였다. 이를 토대로 국내의 건물 부문 탄소중립 가능성을 검토한 통합 시나리오를 제시하고, 향후 정책 및 기술 개발의 방향성을 제시한다. 탄소배출량 산정모델은 연면적 예측 및 사용 에너지의 원단위 환산, 탄소배출계수 등을 고려해 개발하였고, 이를 활용하여 4가지 탄소배출 시나리오를 분석하였다. 먼저 현재 정책 기반 탄소 배출 시나리오는 탄소중립에 이르지 못하여 더 강화된 시나리오의 필요성을 보여준다. 신규 건물을 대상으로 한 제로 에너지화 제도 기반 시나리오는 전체 탄소배출량에 큰 기여를 하지 못하며, 기존 건물 대상의 그린 리모델링 제도 기반 시나리오에서는 10년 이상 건물에 50% 이상의 높은 에너지 효율 개선을 시행해야 한다는 결과를 도출하였다. 또한 전기화 시나리오에서는 화석연료와 전력의 탄소배출계수를 비교하여 적절한 에너지 전환 시점을 계산하였다. 그 결과, 건물 부문에서 2050년까지 탄소배출량 감축 목표 달성을 위해 신축 건물의 에너지 자립율 100%, 에너지 전환 계획과 연동한 건물의 전기화, 그리고 그린리모델링을 통한 효율 개선 기준을 47% 이상 달성하는 조건을 만족해야 한다는 결과를 얻었다. 이 연구는 도전적인 온실가스 감축 마련의 필요성을 제시하였으며, 탄소중립 가능성을 제시하여 실질적인 감축정책에 기여할 것으로 기대한다.
제품의 고급화, 정밀화, 생산성의 행상, 그리고 원가절감이 요구되는 요즈음 컴퓨터를 이용한 온라인 계측, 데이타처리 그리고 제어가 기계공학에서 차지하는 중요성이 점점 더 크게 인식되고 있다. 더욱 동력비와 연료비가 계속 상승하고 있기 때문에 건물에너지시스템, 화학공정시스템과 기타 에너지사용시스템의 온라인 모니터링(on-line moritiring)과 최적제어(에너지 사용비절감)을 위한)가 어느 때 보다도 중요성이 고조되고 있다. 본 해설을 통해서 마이크로프로세서 응용의 중요성과 일반적 방법을 잠시 생각해 보고자 한다.
인텔리전트 빌딩의 근본 목적이 정보화 사회에서 입주자에게는 효과적인 업무 환경을 제공하고, 건물 소유주에게는 경제적인 이점을, 건물 운영자에게는 일괄적인 관리체계를 통한 LCC 절감을 제공한다는 데에 있다고 볼 때에, 깊은 관련을 가지고 있는 빌딩 자동제어시스템의 역할은 매우 중요하다고 판단되나. 이제 빌딩 자동제어시스템은 시대적인 변화에 능동적으로 대처하고 고객의 요구를 만족시키기 위해 신기술과 노 하우(know how)를 집약시켜 새로운 방향 정립이 필요하다. 그것은 바로 쾌적하고 안전한 업무 환경을 제공한다는 근본 목적 아래 보다 효율적인 관리 방 안과, 에너지 절약, 인력 절감을 극대화시켜 줄 수 있는 통합 시스템으로의 재탄생을 의미한다 하 겠다.
실생활환경 그린IT 기술 실증 테스트베드는 최근 에너지절감을 위한 하나의 해법으로 논의되고 있는 단위 건물에 대한 직류배전 기술 이외에 건축기술 기반의 공간, 냉난방, 환기, 빛 환경 에너지 성능평가 기술과 주택 유형별, 가구별 전력 에너지 관리 기술, IT기반 기술 등을 활용하여 그린IT기반 요소기술의 성능 검증, 기술개발, 신시장창출을 위한 실증테스트환경 모델과 산업활성화 기반을 구축하는 것이다. 이 중 향후 완성될 실증 테스트베드 건물에 적용하기 위하여 본 기관에서 수행하고 있는 직류배전분야에서의 주요 연구내용 및 연구방향, 고려사항들을 논의하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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