건물에서 에너지손실이 큰 창호에 대해 최저소비효율기준 및 에너지소비효율 등급기준(안) 도입을 통해 지속가능한 고효율 창호의 보급 활성화 촉진과 관련 산업의 기술 및 산업력 향상을 적극적으로 유도할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 창호의 에너지 효율화를 위하여 고효율기자재(고기밀성 단열창호)로 인증받은 약 100여개 제품과 기타 제품에 대하여 창호 유형별 기밀 및 단열성능의 조사 분석을 통하여 창호 관련 제도 개정에 기초자료로 활용 에너지절약과 기후변화협약 관련 건물부문의 구체적 실천 대응방안으로 활용하고자 한다.
창문에서의 틈은 열 손실 뿐만 아니라 차음 성능에도 중대한 결함으로 작용되며, 특히 인체에 유해한 미세먼지 유입 경로로도 작용된다. 이러한 틈을 제거하기위해 많은 시도들이 이루어지고 있으나, 창문의 고유 기능인 이동특성으로 인해 해결하기 어려운 난제로 인식되어왔다. 본 연구는 이를 해결하기위해 수평 회전 휠과 곡선 레일을 적용한 새로운 유형의 미서기 창문을 제작하고, KS 시험 기준에 따라 사용성, 내구성, 기밀성능, 등의 성능 시험을 하였다. 시험 결과, 개폐력은 2000 N 중량의 창문에서 30 N, 개폐 반복성 시험에서는 100,000 cycles, 기밀성 시험에서는 10 Pa에서 $0.00m^3/(m^2h)$의 성능을 보여주었다. 상기 시험 결과, 새로운 구동 방식을 지닌 본 연구에서의 창문은 기밀성과 경제적 측면에서 새로운 접근 방식을 제시하고 있다.
수도권광역급행열차(GTX)가 대심도 지하터널을 180km/h로 운행하면, 작은 터널단면적으로 인해 터널 압력파에 의한 승객이명감이 문제될 것으로 예상된다. 이에 대한 대책으로 GTX의 적절한 기밀성능이 확보되어야 한다. 본 논문에서는 1D 전산해석을 수행하여 객실 압력변동 기준을 만족하는 차량기밀도를 도출하였다. A라인 37km 지하터널과 해당구간의 영업운행 상황을 모사하여 차량내부 압력변동을 예측하였다. 전산해석결과 이명감 방지를 위한 차량의 기밀도 요구성능은 복선구간에서 3초 이상, 단선구간에서 6초 이상으로 나타났다. 본 연구의 결과는 GTX 차량 제작 시 차체기밀도 요구성능 결정을 위한 유용한 자료로 활용될 수 있다.
본 연구는 창호에 사용되고 있는 Azon과 Azo-Core를 셔터에 활용하여 단열성능을 확보하고자 Therm 7.4 프로그램과 기밀, 단열성 시험을 통해 검토하였다. 시뮬레이션 결과 Azon 및 Azo-Core는 기존의 단열재에 비해 단열성이 우수했으며 셔터에 적용 시 1등급의 기밀성능과 평균2.018W/m2·k의 열관류율을 확인하였다. 이는 외부셔터 설치 기준 중부지방 1.5W/m2·k, 남부지방 1.8W/m2·k보다 높은 수치이지만 제주지방 2.2W/m2·k에는 적용 가능한 수치이며 Azon과 병행 적용이 아닌 Azo-Core만 적용할 수 있는 추가 연구가 검토된다면 셔터 단열재로 사용 가능성이 있다.
지금까지 우리는 건물분야에서의 합리적인 에너지 사용을 위하여 건물외피의 단열성능을 향상시킴으로써 열손실을 줄이려는 데에 주력하여 왔으며, 침기로 인한 열손실을 줄이려는 노력은 상대적으로 미흡하였다. 그러나, 침기로 인한 난방에너지의 소비가 상당량에 이르는 것으로 조사됨으로써 재실형태에 따라 최소환기기준을 만족시키면서 침기에 의한 불필요한 에너지의 손실을 줄이려는 노력이 매우 유효한 것으로 평가되고 있다. 실제로 침기에 의한 불필요한 에너지의 낭비가 얼마나 되는가를 평가하기 위해서는, 건물에서의 침기율을 정확하게 측정할 수 있는 방법이 전제되어야 한다. 본 연구에서는 감압/가압법의 일종인 Blower Door System을 사용하여 공동주택에서의 기밀성능을 측정, 평가함은 물론 측정결과를 토대로 합리적인 수준까지 기밀화할 경우 난방에너지의 절약가능성에 대하여 추정하였다.
Airtightness standards using fan pressurization method are normally used for measuring small buildings, detached houses, and apartment units. And, it is easy to conduct airtightness measurement through this fan pressurization method. However, it can be difficult to achieve accurate measurement results for the large buildings as the height and volume of the buildings have been increased. In this paper, we studied the principle of airtightness method by fan pressurization. And, we reviewed the measurement process described in ISO 9972, EN 13829, ASTM E779, ATTMA TS 1, CAN/CGSB 149.15, and JIS A 2201. Then, we categorized the methods' items according by air flow rate (Q) and pressure difference(${\Delta}P$). As a result, we made a comparison analysis on the measurement methods appeared in each standards. And, we achieved 5 test conditions about air flow rate and pressure difference to state requirements for large buildings airtightness measurement.
수상함이 전투 환경에서 우수한 임무수행능력과 생존성을 구현하기 위해서는 구획을 차단하는 수밀/기밀 성능이 중요하다. 위와 같은 요구사항을 충족을 위해 함정 건조 후 시운전에서 구조요소(격실 및 탱크)에 대한 밀폐성과 특정부위에 대한 강도의 적합성을 검사하며, 특히 수선에 인접한 격실들의 격실기밀시험(Air test)을 수행한다. 격실기밀시험은 대상 격실에 공기를 주입하여 시운전 평가서 상의 요구압력까지 압을 적용하고, 일정 시간동안 압력강하 값을 확인하여 해당 구역의 요구조건 충족여부를 판단한다. 검사 기준은 10분 동안 감소된 압력이 시운전 평가서의 압력강하 허용치 이내이어야 한다. 하지만 외기온도의 영향이 큰 여름철에 격실기밀시험 진행 간 유입되는 열이 내부 공기의 온도를 상승시키고, 이로 인해 공기가 팽창하여 격실 내 압력이 증가하는 현상이 식별되었다. 이러한 현상은 격실기밀시험에서 최종 압력강하 값을 정확히 판단할 수 없게 하고 평가결과에 대한 신뢰성을 결여시킬 수 있다. 본 연구를 통해 격실 내 온도변화 영향을 보정하기 위한 시스템을 고안하였다. 개발된 시스템은 격실 내 온도변화에 의한 압력 변화량을 계산하여 보정값을 출력한다. 이상기체 방정식을 통해 압력변화량을 계산하며, 격실기밀시험 간 온도유지 및 증가/감소를 반영할 수 있도록 개발되었다. 계산된 압력 보정값을 NIST REFPROP의 데이터 베이스와 비교하였을 때, 최소 0.126 %에서 최대 0.253 %의 차이를 보였다.
세계 각 국에서는 선진국을 중심으로 기후변화와 치솟는 유가에 대응하기 위하여 다양한 에너지원의 확보를 위해 부단히 노력하고 있다. 특히, 신재생에너지원 중 에너지 지속성이 가장 우수한 연료전지의 경우 1kW급 건물용 연료전지시스템이 도시가스 인프라가 가장 우수한 한국 및 일본을 중심으로 상용화에 가장 근접해 있는 실정이다. 일본의 경우 가정용 연료전지시스템 '에너팜'의 일부 제품이 올해부터 200만엔대로 가격을 내려 보급되어질 예정이고, 아직은 경제성이 떨어지지만 연료전지 조기 상용화를 위해 시스템 가격저감을 통한 기술개발이 한창이다. 또한 700W급 고체산화물형 연료전지시스템을 세계에서 처음 시판 계획을 가지고 있다. 국내의 경우 2009년도부터 시작된 '그린홈 보급확대를 위한 건물용 연료전지 보조기기 가격저감 기술개발'연구를 통해 블로워, 밸브, 유량계 및 펌프 등의 보조기기의 단가를 낮추고자 기술개발에 박차를 가하고 있다. 이에 따른 연료전지 부품 가격저감 기술이 국내 건물용 연료전지 시장보급의 활력소가 되기를 기대한다. 본 연구에서는 건물용 연료전지의 보조기기인 블로워의 가격저감을 위한 연구의 일환으로 블로워의 안전성능 평가를 통한 보조기기의 가격저감 및 안전성을 확보하고자 한다. 1kW급 건물용 연료전지시스템의 여러 블로워 중 도시가스용 연료승압 블로워, 선택산화 공기 블로워, 버너 공기 블로워 및 캐소드 공기 블로워의 안전성능 평가를 수행하였고, 평가결과의 공유를 통하여 국내 블로워 제조사의 설계방향을 제시하고 연료전지시스템의 안전성을 확인하고자 한다. 특히, 내구성, 기밀, 가혹조건시험 및 소음, 진동, 습도, 온도와 같은 내주위환경시험 등의 평가결과 비교를 통하여, 연료전지 부품 인증기준을 재정립하여 연료전지 부품산업의 조기 활성화를 도모하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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