R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616CTAP-C098308-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 건물에너지 평가 프로그램 신뢰성 확보를 위한 대한민국 주요지역 70개소의 표준기상데이터 제작 및 글로벌화 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-06-24 ~ 2017-06-23 | |||||
| 연구책임자 | 최정만 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
8명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 180,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 180,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 360,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 360,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 사단법인 한국패시브건축협회 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-001962-01 | |||||
| ISBN | 추후입력 | |||||
| 주요 내용 |
○건축물의 에너지 소비량은 기본계획단계에서 결정되는 건축물의 구체 및 건축설비에 크게 의존되며, 계획된 건축물의 생애주기 동안 에너지 소비량을 정확하게 판단하기 위해서는 프로젝트 초기단계에서 정밀하고 객관적인 에너지해석이 필요함. ○건축물의 냉？난방 부하에 가장 큰 영향을 주는 요인은 해당지역의 기상상태이며, 해당지역의 명확한 기상데이터를 통하여야만 정확한 건축물의 냉？난방 부하를 계산할 수 있음. 하지만, 국내에서는 건물에너지 성능평가를 위한 공인된 표준기상데이터의 부재로 인해 건물에너지 성능평가 프로그램 해석결과의 객관성 확립에 어려움을 겪고 있는 상태임. ○또한, 산간지방이 대부분이고, 좁은 지역내에서도 심한 해발차를 가지고 있는 국내의 지형적인 특성으로 인하여, 현재 사용중인 표준기상데이터 만으로는 전국 각지에 구축되는 건축물의 객관적인 에너지성능 평가가 불가한 상태임. ○따라서, 본 연구과제에서는 “대한민국 주요 지역 70개소의 표준기상데이터”를 제작하여 건물에너지 해석의 객관성을 부여하며, 기상청 자료와의 연계가 가능한 알고리즘 개발로 지속적인 업데이트가 가능한 표준기상데이터 모델을 개발하고자 함. [최종목표] ○본 연구과제는 고효율/ 저에너지 건축물 및 녹색도시 조성 확산을 유도하고 건물에너지 해석분야의 선진화 및 객관성확보를 위하여 “대한민국 주요지역의 표준기상데이터”를 제작하고자 함. ○기상청에서 제공되는 raw data를 건물에너지 시뮬레이션에 적용하기 위해서는 주요 시뮬레이션 평가 프로그램에 적용가능한 형태로 추출해야 함으로, 본 연구과제는 기상청에서 제공받는 기상데이터를 주요 건물에너지 시뮬레이션 프로그램에 적용하기 위한 알고리즘을 개발하고자 함. ○본 연구의 최종결과물은 기상청에서 제공하는 raw data와의 연계가 가능한 형태로 제시될 것이며, 매년 업데이트를 통해 표준기상데이터의 지속적인 최신화가 가능한 형태의 표준 모델을 제시하고자 함 ○또한 제작된 표준기상데이터는 개발된 알고리즘을 통해 주요 건물에너지 시뮬레이션 프로그램의 기상데이터 형태로 제작하여 글로벌데이터화 하고 이를 유수의 연구기관에 배포하여 활발한 연구교류 및 공신력을 얻고자 함. ○글로벌데이터의 공유 LBNL 연구소(미국), Fraunhofer 연구소(독일), PHI 연구소(독일) 등 유수의 건물에너지 관련 연구기관과과 기상데이터를 공유하여 국내 연구지의 해외교류기반 마련. (해당 연구기관의 온라인 자료실에 대한민국 표준기상데이터 등록) [연구내용 및 범위] ○ 대한민국 표준기상데이터를 산출하기 위해 TRY(Test Reference Year), TMY2s(Typical Meteorological Year), WYEC2(Weather Year for Energy Calculations), HASP 등의 기상데이터 산출 방법을 비교하고 국내 지형적/ 기후환경에 적합한 표준기상데이터 기준년 산출모델을 개발하며, 건물에너지 성능평가 프로그램에 적용이 가능한 표준기상데이터를 구축 ○ 특히, 산간지역이 많고, 좁은 지역내에도 극심한 해발 차이가 존재하는 국내의 지형적인 특징을 반영하여, 지역적 중요도 및 기후특성도를 고려하여 우선순위 지점을 선정하며 대한민국 주요지역 70개소의 세분화된 표준기상데이터의 제작 ○ 건물에너지 평가 프로그램 표준기상데이터 제작을 위해서 기온, 습도, 일사, 강수, 풍향, 풍속, 해면기압, 운량 등의 Hourly 데이터를 1994 ？ 2014년 (20년간)의 기상청 관측기상데이터를 활용하여 연구를 수행함 - 다만 일사 데이터의 경우 국내 주요 관측지점 70곳 중 단 22곳에서만 제공하고 있음. 따라서, 일사 데이터가 있는 22곳을 제외한 나머지 48곳의 일사량은 관측지점 정보 및 기타 관측자료를 활용하여 데이터를 추출하고 표준기상데이터로 제작하고자 함. - 일사가 관측되지 않는 지역의 경우, 근접 지역의 기상데이터 자료를 활용하여 추정가능한 모델을 제시하고 일사량을 추정 후 검증함. ○ 기상청에서 제공하는 기상연보 자료는 각 관측소의 측정값을 나열해 놓은 형태이며, 기상연보의 자료를 건물에너지 부하해석을 위한 표준기상데이터로 사용하기 위해서는 측정자료의 추출, 평균화 및 프로그램과의 호환성이 가능한 형태로 제작이 필요함에 따라, 본 연구에서는 해당 측정자료를 추출하고 표준기상데이터 모델로 변환하는 알고리즘을 개발하여 대한민국 표준기상데이터를 제작하고자 함. 또한, 제작된 표준기상데이터는 지속적으로 업데이트가 가능하도록, 작업표준화 및 알고리즘을 개발하고, 업데이트의 유효성을 평가하는 것을 연구함 ○ 제작된 기상데이터를 TRNSYS, e-QUEST, PHPP, EnergyPlus, esp-r, Ecotect, ECO2 등 유수의 건물에너지 프로그램과 연동하기 위하여 표준기상데이터를 해당 프로그램이 요구하는 형태로 변환하는 알고리즘을 개발하고자 하며, 개발된 알고리즘을 통해 대한민국의 표준기상데이터를 변환하고 DB화 하여 글로벌화 하고자 함. ○ 본 연구과제를 수행함에 있어서, 표준기상데이터 산출과 유효성 검증을 독일 국립연구소인 Fraunhofer IBP 연구소와 협력하여 진행하며, 독일 Fraunhofer IBP 연구진의 자문과 전문가 활용을 통해 대한민국의 표준기상데이터를 국제적으로 통용 될 수 있도록 글로벌데이터화 하고자 함. |
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| 최종보고서 | 최종보고서(최종).pdf | |||||