• 제목/요약/키워드: 건물 에너지

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고심도 지중열전도도에 의한 지열 응용의 효율성 (Efficiency of Geothermal Energy Generation Assessed from Measurements of Deep Depth Geothermal Conductivity)

  • 조희남;이달희;정교철
    • 지질공학
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    • 제22권2호
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    • pp.233-241
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    • 2012
  • 이 연구의 목적은 현장의 지중열교환기에서 조건별 지중열전도도, 유속, 유량 및 파이프관내 압력을 측정하고, 이들 시험자료들을 분석하여 지열응용의 효율성을 평가하는데 있다. 규정에 따라 현장측정 장비를 설치한 후 3가지 다른 경우에서 각각 열전도도를 얻었다. 2차와 3차 경우의 결과를 바탕으로, 동일한 암반 지중하에서 다른 깊이(506 m, 151 m), 다른 파이프관경(65 mm, 30 mm)별 얻어진 열전도도는 각각 k=2.9, k=2.8로 크게 차이가 나지 않았다. 4차 경우는 2차 경우와 같은 조건의 심도 지중하에서도 이중관일 경우에는 열전도도가 k=2.5로 크게 차이 나지 않았다. 이러한 결과는 지열이용 시, 같은 지질일 경우 깊이가 중요한 변수가 될 수 있음을 보여 주고 있다. 또한 이 시험에서 얻은 물의 유속과 물의 유량 측정값 및 열전도도를 시뮬레이션 분석한 결과, 지열시스템의 운영 시 심도 506 m 지열공 한개가 심도 151 m 지열공 3개 운영보다 더 경제적임이 확인되었다. 비슷한 지중열전도도 환경에서 0.8 m/sec로 같은 유속일 경우 약 4배의 유량($9.3{\sim}9.8m^3/d$, $2.3{\sim}2.5m^3/d$)의 차이를 보였다. 특히 대도시 건물 밀집형 지대 또는 지가가 비싸서 간접비가 많이 발생하는 대도시 지역에서는 훨씬 더 경제적일 것으로 판단된다.

수소 가스 원격 모니터링을 위한 라만 라이다 시스템 개발 (Development of a Raman Lidar System for Remote Monitoring of Hydrogen Gas)

  • 최인영;백성훈;박락규;강희영;김진호;이나종
    • 한국광학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.166-171
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    • 2017
  • 수소 가스는 연소과정에서 오염물질의 배출이 없는 친환경 에너지원이다. 그러나 연소 및 폭발성이 매우 강해 매우 위험한 특징을 갖고 있다. 원자력 발전소의 중대 사고 발생시 핵연료의 산화 과정에서 다량의 수소 가스가 발생하며 원전 격납 건물의 2차 사고의 원인으로 작용함으로 원전의 안전을 확보하기 위하여 수소 가스의 검출 기술은 매우 중요하다. 본 논문은 수소 가스의 원격 계측을 위한 라만 라이다 시스템의 개발에 관한 것이다. 소형의 이동 가능한 라만 라이다 시스템을 설계 및 개발하였으며, 수소 가스의 농도를 정량적으로 계측하기 위한 계측 알고리즘을 개발하였다. 개발된 수소 가스 계측을 위한 라만 라이다 시스템의 수소 가스 검출 능력을 검증하기 위하여 수소 가스의 농도를 조절할 수 있는 가스 챔버를 이용하여 낮에 야외 환경에서 수소 가스 검출 실험을 실시하였다. 그 결과 20미터 거리에서 최소 0.67 Vol.%의 수소 가스 농도의 검출이 가능하였다.

실내공간의 부분적 개방에 따른 음향특성변화 I - 확산음장과 자유음장의 수평적 결합을 중심으로 - (Acoustic characteristics of sound field in partially opened rooms - Emphasis on horizontal coupling of diffuse and non-diffuse field -)

  • 정대업;최영지;김지영;오양기;최석주
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.105-114
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    • 2007
  • 최근 다양한 목적의 대공간 사용이 보편화되고 있다. 이들 공간에 대한 다목적요구로 인해 최근 건립되는 대형 스포츠시설들은 스포츠뿐만 아니라 공연과 같은 다양한 이벤트를 수용하도록 요구받고 있다. 다양한 이벤트 상태의 제공을 위해서 건물의 일부를 부분적으로 개폐하는 방식의 사용이 빈번해지고 있으며 이와 같은 부분적 개폐는 자유음장과 확산음장의음향적 연결을 초래하여 음향설계단계에서 어려움을 초래할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 1/10 축소모형을 이용하여 확산음장과 자유음장의 음향적 연결에 따른 음장의 음향특성을 측정 분석하였다. 연구결과, 저중주파수 대역에서의 잔향시간은 개구율이 증가함에 따라 고주파수 대역에서보다 빠른 감쇠를 나타내었다. 또한 EDT는 모든 주파수대역에서 개구율 증가에 선형적으로 비례하여 감쇠하는 것으로 나타났다. 명료도는 개구율이 12.5%에 이르기까지 거의 영향을 받지 않으며 그 이후에는 선형적으로 비례하여 증가하였다. 에너지 감쇠패턴의 분석결과, 이중 및 삼중의 감쇠패턴이 나타나고 있으며, Schroeder 적분에 의한 잔향시간의 산출은 부적절한 것으로 판단된다. 따라서 부분적 개방형 공간의 잔향예측에 있어서 EDT가 보다 적절한 것으로 판단된다.

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불균일한 휘도를 갖는 창면의 불쾌글레어 평가실험 (An Experiment of Discomfort Glare from Non-uniform Glare Source)

  • 신주영;김정태;김원우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 자연채광은 건물 재실자에게 시각적 편안함과 쾌적함을 제공하여 건강성을 향상시키며 조명 에너지를 절약할 수 있는 중요한 조명환경 요소이다. 자연광에 의해 발생되는 창면에서의 글레어는 장시간 노출될 시 시각의 저하, 시각적 불쾌감의 원인이 된다. 창면에 의한 불쾌글레어 평가시에는 창면에서 글레어 광원을 어떻게 선별할 것인가가 중요한 문제이다. 기존의 불쾌글레어 평가법을 적용하더라도 글레어 광원을 한정할 방법이 없다. 따라서 본 연구에서는 글레어 광원 선별방법을 모색하기 위하여 불균일한 대광원의 휘도차가 불쾌글레어감에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 위하여 $120{\times}120[cm]$의 정사각형 모형창을 제작하였다. 실험변수는 균일과 불균일한 휘도분포의 광원의 휘도비와 광원크기로 선정하였다. 실험방법은 모형창을 3분할한 후, 각기 다른 휘도비를 설정하여, 1[m], 1.5[m], 3[m] 거리에서 불쾌글레어를 평가하도록 하였다. 실험 결과 두 개의 결론을 얻었다. 첫째, 광원의 평균휘도가 증가할수록 불쾌글레어 평가값이 증가하였으며, 둘째, 창면 상부의 천공 부분만을 글레어 광원으로 볼 수 없으며 하부면도 블쾌글레어 평가에 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 채광창으로부터의 불쾌글레어 평가 시 글레어 광원을 선택하는 기준으로 활용될 수 있을 것이다.

전원지역의 녹지구조 현황과 기능개선 방안 - 강원도 양구를 대상으로 - (Structural Conditions of Greenspace in a Rural Region and Strategies for its Functional Improvement - In the Case of Yanggu, Gangwon Province -)

  • 조현길;안태원
    • 한국환경생태학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.493-502
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    • 2006
  • 본 연구는 전원지 역 인 양구군을 대상으로 녹지 면적 및 식생구조 중심의 녹지구조를 정량 분석하고, 녹지에 대한 주민태도의 설문조사를 병행하여 녹지기능을 증진할 개선방안을 제시하였다. 수목피도는 공원이 약 29%로서 녹지공간 유형 중 가장높았고, 상업지 정원이 가장 낮아 3%에 불과하였다. 양구 전원지역의 수목식재는 개발밀도가 높은 도시의 경우보다 더 빈약하였다. 교목의 흉고직경분포는 20cm 미만의 점유비가 전체의 91%로서 도시지 역과 유사하게 유목 및 성장과정의 수목들이 우점하였다. 식재수종들의 상대우점치를 분석한 결과, 상위권 10개 수종 중4개 수종은 도시에서도 상위 10위권 내인 주요 도시경관수종들이었으며, 일부 우점종만 도시지 역과 상이하였다. 한편, 주거지 및 상업지 정원에선 우점종 대부분이 유실수로서 주로 실용적 수종을 식재한 것으로 나타났다. 녹지면적의 점유비는 공원 약 69%, 주거지 정원 39%, 공공용지 정원 37%, 가로 24%, 상업지 정원 15%등이었다. 향후 수목을 식재할 수 있는 잠재식재공간은 가로가 37%로서 현 수목피도를 약 6배, 주거지와 상업지 정원이 각각 19%,7%로서 현 수목피도를 2배이상 증진할 수 있을 것으로 분석되었다 녹지구조와 식재기법, 설문조사분석결과에 근거한 녹지확충 및 기능 개선책은 가로 구간별 테마 창출, 다층구조 조성, 정원 나지에 수목식재 및 건물 주변 에너지 절약적 식재 추진 등으로 요약된다.

온돌 수면환경이 인체의 온열생리반응에 미치는 영향 (Effects of Ondol Sleep Environment on the Thermo-physiological Response of the Human Body)

  • 김정숙;성수광
    • 한국의류산업학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.173-181
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    • 1999
  • 한국의 청실양식은 84.9%가 요와 이불을 사용하여 온돌의 방바닥에 누워 자는 형식이다. 이에 본 연구는 온돌 난방 주택에서의 수연환경의 실태를 파악하기 위하여 온돌침실의 온열환경, 침상기후, 수면시 생리반응을 각 가정의 일상생활 중에서 직접 측정하여 계절별, 주택형태별에 따른 수면환경의 차이를 분석하였다. 그 결과, 계절 및 주택형태별에 따른 수면환경의 큰 온도차이에도 불구하고 수면 중 인체와 접촉하는 이불 밑과 요 시트의 침상온도는 계절과 주택형태에 관계없이 연평균 $30.5{\sim}34.1^{\circ}C$로 쾌적한 침상 내 온도를 나타내었을 뿐만 아니라 수면 중 직장온도도 연평균 $36.8^{\circ}C$로 계절 및 주택형태에 따른 유의한 차이는 인정되지 않았다. 그러나 침실환경에 대한 주관적 온열감각은 주택형태에 따라 유의한 차이를 나타내어 침실의 온열 중성점이 아파트 $25.9^{\circ}C$, 단독주택 $20.3^{\circ}C$로 아파트가 단독주택보다 $5.6^{\circ}C$ 높게 나타났다. 이는 건물의 구조가 주택은 조적조의 구조인 반면 아파트는 철근콘크리트의 구조로 우수한 단열력을 가지므로 외기온의 영향을 받기 어려워 높은 실내온도를 유지하였기 때문이다. 뿐만 아니라 거주자들이 주택 내 환경에 적응되어진 결과라고도 할 수 있겠으나 아파트 거주자의 측면에서는 온열환경에 대한 에너지 절약, 건강 유지 등의 관점에서 보다 효율적인 난방을 위한 쾌적한 생활온도 설정을 재고할 필요가 있다고 하겠다.

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최적구조설계를 이용한 SRC 기둥의 CO2 배출량 평가 (CO2 Emissions Evaluation for Steel Reinforced Concrete Columns Based on the Optimal Structural Design)

  • 최세운;전지혜;이환영;김유석;박효선
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.335-342
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    • 2013
  • 최근 환경오염 문제에 대한 심각성이 대두되며 전 세계적으로 환경부하 저감을 위해 다양한 노력을 쏟고 있다. 특히 환경 저해 산업의 하나인 건설분야에서는 $CO_2$배출량과 에너지 소비량을 줄이기 위해 활발한 연구를 진행해 왔다. 그러나 건설분야의 기존 연구들은 대부분 $CO_2$배출량이 가장 큰 사용 및 유지관리 단계에만 집중하고 있으며, 설계단계에 대한 연구는 2D의 철근콘크리트 부재 및 구조물에 대해서만 실행되었을 정도로 초기단계이다. 사실, LCA적 관점에서 친환경적 건설산업을 이루기 위해서는 건물의 초기설계 단계에서부터 $CO_2$배출량을 저감시키기 위한 방향으로 설계를 유도할 수 있어야 하며, 구조 엔지니어로서 환경성을 고려한 설계안을 제시할 수 있어야 한다. 그러므로 본 연구에서는 매입형 합성기둥(SRC)을 대상으로 $CO_2$최적화 기법을 제시하였으며, 이를 통해 얻은 여러 설계단면을 이용하여 SRC기둥의 $CO_2$배출량에 영향을 미치는 3가지 요소((1) 강재 크기, (2) 콘크리트 압축강도, (3) 작용 하중 크기)에 대한 영향관계를 분석하였다.

공동주택 단지의 실내 공기질 향상을 위한 수치 해석적 연구 (A numerical Study for Improvement of Indoor Air Quality of Apartment House)

  • 신미수;김혜숙;홍지은;장동순
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.521-530
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    • 2009
  • 본 연구에서는 대전의 대규모 공동주택단지의 하나인 대덕테크노 밸리의 계절별 주풍향 및 풍속, 건물배치, 환기구 위치 등 다양한 외부 유동 변수에 따른 실내 환기 특성을 수치 해석적 방법을 활용하여 연구함으로써 실내 공기질 향상에 일조하기 위해 연구를 수행하였다. 계절별 주풍향은 여름과 겨울에 큰 차이를 나타냈는데, 여름철의 경우 주풍향은 남풍이며, 겨울철의 경우 주풍향은 10년 평균 주풍향과 동일한 북북서풍으로 나타났다. 풍향이 변화함에 따라 최대 압력차가 나타나는 단지도 변화하였으며 그에 따라 환기에도 차이를 나타냈다. 내부 환기량은 환기 우수지역의 경우는 자연환기만으로 기준치인 시간당 0.7ACH를 만족하였으나 환기 취약지역의 경우는 자연환기만으로는 기준치를 만족시키지 못하여 부수적으로 기계 환기를 병행해야 하는 것으로 나타났다. 이러한 외부유동 변화에 따른 내부 환기량의 연구결과를 바탕으로 향후 아파트의 배치나 환기구 위치 선정에 응용한다면 환기량 확보에 일조하여 기계환기에만 의존하지 않고 자연환기와 병행이 가능하므로 에너지 절감에 도움이 될 것으로 판단된다.

건축용 바닥재로부터의 휘발성유기화합물 방출특성 (Emission Characteristics of Volatile Organic Compounds from Building Flooring Materials)

  • 윤중섭;이명화;엄석원;김민영;김종호;김신도
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.973-978
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    • 2010
  • 에너지절감에 대한 인식이 높아짐에 따라 점차 건물이 밀폐화되고 있으며, 이로 인하여 실내공기질에 영향을 미치는 건축자재로부터의 휘발성유기화합물 방출에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러므로 실내공기질을 개선하는데 있어 건축자재로부터의 VOCs 방출특성을 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 우리나라가 온돌문화인 점을 고려하여 대표적인 건축자재인 온돌마루와 접착제를 대상으로, 방출챔버시험을 통하여 온도 및 시간경과에 따른 헥산, 톨루엔 및 TVOCs 방출특성을 살펴보았다. VOCs의 방출속도는 온도와 비례관계를 나타내었으며, 바닥재에 존재하는 VOCs 발생원이 어느 위치에, 어떠한 형태로 존재하느냐가 시간의 경과에 따른 방출특성에 크게 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 즉, 건축자재로부터의 헥산, 톨루엔의 방출은 전반적으로 초기에 방출속도가 높고 시간이 지남에 따라 점차 줄어드는 경향을 보이고 있으나, 온돌마루로부터의 톨루엔 방출은 다른 양상을 보이는데 시간이 지남에 따라 방출속도가 오히려 증가하여 6시간 경과 후 최대값을 보인 뒤 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 온돌마루에 함유되어 있는 톨루엔 발생원이 자재의 내부에 많이 존재하고 있기 때문에 시간이 경과함에 따라 방출속도가 증가했다가 다시 감소하는 경향을 보인 것으로 추정된다. 바닥재로부터의 VOCs 방출특성 실험결과를 종합하여 살펴보면, 온돌시스템에서 방출되는 고농도의 VOCs에 인체노출을 줄이기 위해서는 이사하기 전에 적어도 72시간 이상의 Bake-out 시간이 필요할 것이라 사료된다.

도시녹지의 미기후개선, $CO_2$흡수 및 화재방지의 효과 (Effects of Urban Greenspace on Microclimate Amelioration, $CO_2$ Sequestration and Eire Obstruction)

  • 조현길
    • 한국자원식물학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.162-170
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    • 2000
  • 본 연구는 한국과 일본의 특정 도시내 주거녹지의 미기후개선 및 $CO_2$ 농도저감 효과를 계량화하였다. 또한, 도시수목에 의한 화재방지의 효과를 검토하고, 그들 효과를 함께 증진하기 위한 녹지계획 및 관리 전략을 제시하였다. 수목 생장기간 중 평균 온도는 수목피도 12% 및 22%인 지구에서 녹지부재의 지구보다 각각 0.5$^{\circ}C$, 1.2$^{\circ}C$ 더 낮았다. 수목의 호당 연간 $CO_2$, 흡수량과 $O_2$, 생산량은 수목피도가 2배 더 높은 지구에서 3배 더 많았다. 수목피도 22% 지구의 수목은 광합성과 에너지 절약을 통해 지구 총 $CO_2$배출량의 약 3%를 해마다 상쇄시켰고, 지구내 거주민 모두가 연간 필요로 하는 산소량의 약 10%를 생산하는 중요한 역할을 담당하였다. 흉고직경 15cm인 느티나무 한 그루의 8월 하루 증산량은 7,100kca1/h(사무실 24평용) 냉방능력을 가진 냉방기를 12시간 동안 약 3대 가동하는 효과와 같았다. 또한, 그 수목은 해마다 32리터의 휘발유 소비에 따른 $CO_2$, 배출량을 상쇄시켰고, 한 사람이 68일간 호흡하는데 필요한 산소량을 생산하였다. 화재 방지를 비롯한 미기후개선 및 $CO_2$ 농도저감의 효과를 증진하기 위해, 수종선정 , 건물주변 식재기법, 녹지확충, 식생관리 등과 관련된 도시 주거녹지의 적정한 계획 및 관리전략을 제시하였다. 제안한 전략은 현존 단독주거지에서는 물론 새로운 주거단지를 조성하는데 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

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