R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201414CTAP-C062662-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 도심지 오피스 및 공동주택에 적용 가능한 BIPV Unit 시스템 개발, 실증 평가 상품화 | |||||
| 총 연구기간 | 2012-08-31 ~ 2014-07-31 | |||||
| 연구책임자 | 황상근 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
3명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
15명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 189,800,000 원 기업 : 126,533,000 원 계 : 316,333,000 원 |
총연구비 | 정부 : 499,800,000 원 기업 : 333,200,000 원 계 : 833,000,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)알루이엔씨 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | ||||||
| 주요 내용 |
○ 현대의 도시는 고도의 개발로 인해 공동주택과 오피스가 밀집해 있는 상태로 발달하게 되었음. 이와 더불어 도시내 에너지 사용량중 건축물이 사용하는 비율이 매우 높아 건물 에너지 사용량 저감이 큰 이슈로 대두됨. ○ 특히 에너지 사용의 비율이 높은 건물의 유형으로는 가정용과 상업용이 높은 비율을 차지하고 있음. 따라서 가정용과 상업용 건축물에서의 에너지 사용을 줄이는 것이 도시 전체 에너지 사용에 큰 영향을 미침. ○ 유럽 연합의 경우 2011년부터 모든 건물의 탄소제로화, 영국의 경우 2016년 탄소제로주택의 의무화, 미국의 경우 2015년 상업건물의 제로에너지화를 선언하였고, 우리나라의 경우 2025년 제로에너지주택의 의무화를 목표로 한 에너지 성능 수준강화를 선언하고, 2012년부터 시행되는 신재생에너지 의무할당제도(RPS : Renewable Portfolio Standard)에서 건축물등 기존 시설물에 적용하는 신재생에너지의 가중치를 높이는 등 다각도의 노력을 하고 있음. ○ 우리나라의 에너지 소비규모는 세계 10위이며, 2012년 이후 온실가스 의무 감축 대상국으로 OECD국가 중 1990년 대비 온실가스 배출 증가율 1위, 세계 9위로 에너지 저감이 필수적인 건물의 요소가 되었음. ○ 정부는 2010년 ‘신재생 에너지 산업 발전 전략’을 제시하여 신재생에너지를 성장 동력 산업으로 육성하기 위한노력을 하고 있음. ○ 태양광을 중심으로 국내 신재생 에너지 육성을 추진하여, 2030년 까지 83%인 화석에너지 비중은 61%로 축소, 신재생 에너지의 비율은 2.4%에서 11%로 확대, 원자력 에너지의 비율은 14.9%에서 27.8%로 확대할 예정임. 또한 태양광,풍력 등 신재생에너지 투자확대로 산업화를 추진하고자 함. ○ 그 중 BIPV는 건물일체형 태양광발전시스템으로 태양광 모듈을 건축 외장에 적용할 수 있도록 자재화 한것으로, 건물 외피에 적용함으로 경제성을 포함한 각종 부가가치를 높여 태양광 시스템을 보급 활성화 시킬 수 있는 장점이 있음. ○ 태양광 에너지기술은 전기를 생산하는 신재생에너지기술중 경제성 확보 및 건축물 적용의 용이함을 갖춘 기술인 이유로, 건축물의 외장재로서 PV모듈을 개발하여 외벽에 부착, 태양광 에너지를 전기로 생산하는 BIPV 기술에 대한 관심이 집중되고 있음. ○ 전세계 BIPV 설치시장은 2010년 전년대비 48.7% 성장하였으며, 2011년은 전년 대비 60%이상 성장할 것으로 예상됨. ○ 현재 우리나라 도심지를 구성하는 건축물중 오피스와 공동주택이 차지하는 비율은 큰 편에 속하며, BIPV의 적용 대상으로 다양한 연구가 이루어지고 있음. ○ 비주거 건물의 경우 전체 부하중 조명부하가 30%이상 차지하고 있어 자연채광의 확보가 중요한 건축 기술요소가 되며, PV모듈중 빛을 투과하고 전기를 생산 할 수 있는 창호대체가 가능한, 투과형 태양광 모듈에 대한 관심이 늘어나고 있음. ○ 상업적 용도의 건물 외벽은 일반적으로 창호의 면적비가 높은 편에 속해 PV모듈 적용시, 창호를 대체할 수 있는 투과형 태양광 모듈의 적용이 비투과형에 비해 유리하며, 시공성에 있어서도 기존 커튼월과 같이 유리처럼 시공이 가능한 장점이 있어 투과형 BIPV 창호의 실용화에 대한 기대가 커지고 있음. [최종목표] ○ 도심지 오피스 및 공동주택을 대상으로 한 BIPV Unit 시스템 개발 - 층간 적용이 가능한 Floor BIPV Unit 시스템 - 건축물의 패턴적 입면에 적용 가능한 Pattern BIPV Unit 시스템 기존 기술대비 발전성능 110% 향상(44W →100W) , 열관류율(U-값) 1.0W/m2K 이하 디자인적 다양성 실현 및 시공성 향상 ○ 도심지 오피스 및 공동주택를 대상으로 한 BIPV실증사업 - 개발 BIPV시스템의 실증 평가(10kW급) 도심지 오피스 및 공동주택을 대상으로 BIPV Unit 시스템 5kW급으로 2개소 실증 평가 실시 ○ 도심지 오피스 및 공동주택 대상 BIPV시스템 적용 방안(가이드라인) - 도심지 오피스 및 공동주택에 적합한 BIPV시스템 표준 설계안 수립 - 도심지 오피스 및 공동주택에 적합한 BIPV시스템 시공안 수립 도심지 BIPV Unit 시스템 표준 설계안 및 시공안 수립 ○ 도심지 오피스 및 공동주택 대상 BIPV시스템 평가요소 정립 및 지표 개발 - 도심지 오피스 및 공동주택 BIPV 적용 가능 평가요소 도출 및 정립 - BIPV 건축 환경 통합 성능 평가 지표 개발 건물 냉난방 에너지, 이산화탄소 절감, 빛 환경, 열환경등 도심지 BIPV Unit 시스템 평가 요소 도출 및 지표 개발, 실증 적용 [연구내용 및 범위] ○ BIPV Unit 시스템 개발 - 도심지 오피스 및 공동주택을 대상으로 한 디자인을 고려한 Floor, Pattern Type BIPV Unit 시스템 개발 - 발전성능 110%(44W →100W), 열관류율(U-값) 1.0W/1.0W/m2K 실현 및 유지/보수 및 시공성을 향상시킨 시스템 개발 ○ BIPV Unit 시스템의 실증 평가(10kW급, 2개소) - 도심지 오피스 및 공동주택을 대상으로 한 실증 평가 ○ 도심지 오피스 및 공동주택 대상 BIPV시스템 적용 방안(가이드라인), 평가요소 정립 및 지표 개발 - 도심지 오피스 및 공동주택에 적합한 BIPV시스템 표준 설계안 수립 - 도심지 오피스 및 공동주택에 적합한 BIPV시스템 시공안 수립 - 도심지 오피스 및 공동주택 BIPV 적용 가능 평가요소 도출 및 정립 - BIPV 건축 환경 통합 성능 평가 지표 개발 건물 냉난방 에너지, 이산화탄소 절감, 빛 환경, 열환경등 |
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| 색인어 | 한글 | 도심지 | 오피스 | 공동주택 | 건물일체형태양광시스템 | 단위시스템 |
| 영문 | Downtown | office | Apartment | BIPV | Unit | |
| 최종보고서 | 최종보고서_알루이엔씨_20141030.pdf | |||||