연구개발개요 |
21세기는 IT, NT, ET, BT 등 여러 기술 분야간 학술적, 기술적 정보의 공유와 상호 교류를 통한 통합화 기술이 경쟁력을 갖는 지식/정보사회이다. 최근의 오피스는 “여러 가지 창조활동을 지원하는 공간을 만들어 내고, 인간과 조직간의 생산성 향상을 목적으로 각종의 정보를 조작 처리하는 공간”으로 정의된다. 즉, 일하는 곳이면 언제 어느 곳이나 오피스가 될 수 있다는 시간과 공간의 고정관념을 초월한 ‘텔레커뮤팅’이라는 새로운 업무유형과 오피스개념을 탄생시키고 있다. 이러한 사회 시대적 변화의 요구에 능동적으로 대응하는 개념으로 등장하게 된 빌딩이 곧 스마트 빌딩(Smart Building)이라고 할 수 있다. 즉, 스마트 빌딩이란 「건축 환경 및 설비, 정보 통신, 빌딩 자동화 등 주요 시스템을 유기적으로 통합하여 거주자에게 첨단 서비스 기능을 제공함으로써, 환경 친화성, 경제성, 효율성, 쾌적성, 기능성, 신뢰성 그리고 안전성을 추구하는 지적 생산에 적합한 환경 친화형 빌딩」이라 정의할 수 있다. 따라서 스마트 빌딩은 건축분야, 기계설비분야, 전기분야, 정보통신분야 등 여러 분야의 기술이 종합적으로 일정 공간에 구축된 통합화된 기술의 복합체라 할 수 있다. 특히 1970년대 에너지 위기, 1992년 리우환경회의, 1997년 기후변화협약, 우루과이라운드(UR) 타결과 함께 그린라운드(Green Round)의 출현 등의 과정을 거치면서 현재와 미래에 건축되는 건축이 지녀야 할 유전인자와 같은 코드는 환경친화 개념으로 정리되고 있다. 따라서 본 연구는 첫째, 환경 친화적이며, 둘째, 거주자에게 창조적 사고와 편안한 사무환경이 제공되고, 셋째, 건축시스템과 설비시스템 간의 정보의 유기적인 통합 환경이 갖추어 질 수 있으며, 넷째, 인터넷을 통한 사무공간의 접근성이 용이한 분산형 제어환경과 건물의 생애비용(LCC : Life Cycle Cost)을 고려한 경제적이고 효율적인 관리방안이 제시될 수 있는 환경친화형 스마트빌딩시스템 기술개발의 필요성을 인식하고 다음과 같이 5개의 세부과제를 도출하였다.
(1) 1 세부과제 : 스마트 사무 공간 통합 유닛 시스템 개발 (2) 2 세부과제 : 환경친화형 스마트 외피 시스템 개발 (3) 3 세부과제 : 하이브리드형 스마트 바닥급기 시스템 기술 개발 (4) 4 세부과제 : 스마트빌딩시스템 통합 및 유지관리 등을 위한 최적 제어 네트워크 구축방안 연구 (5) 5 세부과제 : 스마트빌딩 제어정보 최적관리 시스템 개발
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연구내용 및 범위 |
본 연구에서는 공간을 구성하는 바닥/외벽/천장과 관련된 건축과 설비 시스템기술, 이들에 대한 시스템 통합을 위한 정보와 제어네트워크 기술개발을 통해서, 사무공간의 스마트화를 보급촉진하기 위해 환경친화적이며, 기능적이고 쾌적한 스마트형 사무공간의 모델을 제시하고자 한다.
(1) 스마트 사무 공간 통합 유닛 시스템 개발 연구는 건축계획 단위에 조명/공조 등 설비 측면에서의 최적 계획단위를 결합시킨 사무 공간 통합 유닛을 개발하여 다양한 크기 및 유형의 사무공간에 적절히 적용함과 동시에 쾌적한 실내 환경 성능을 확보할 수 있도록 하는 스마트 사무 공간 통합 유닛 시스템을 개발하는 연구이다. 1차년도 연구의 주요 내용은 통합 유닛의 각 구성요소에 대해 최적의 유닛을 도출하기 위해 관련 문헌연구 및 사례조사를 통해 통합 유닛의 주된 구성 요소라 할 수 있는 건축 유닛, 조명 유닛 및 공조 유닛의 계획 현황 및 기준을 파악하고, 각 유닛의 통합 절차를 개발한다. 또한 각 유닛에 대한 평가기법을 선정하고 시뮬레이션을 실시함으로써 최적의 환경성능을 갖는 통합유닛 계획안을 도출한다.
(2) 환경친화형 스마트 외피 시스템 개발 연구는 건물의 심미적 성능, 에너지 성능 및 실내의 온열환경과 같은 재실자와 관련된 각종 쾌적한 성능 등을 결정짓는 주요한 요인이 되는 외피 시스템을 개발하는 연구이다. 1차년도 연구내용은 국내외 자료조사 및 고찰을 중심으로 국내적용이 가능한 외피의 기본안을 도출하고, 일반적으로 적용할 수 있는 스마트 외피 시스템의 설계 기준 및 프로세스를 제안하고자 한다.
(3) 하이브리드형 스마트 바닥급기 시스템 기술 개발 연구는 스마트 빌딩에서 외기를 이용한 쾌적한 공기환경(IAQ), 파티션의 재배치에 대한 융통성, 통신 및 전기배선과 공조 덕트 등을 수용할 수 있으며 쾌적한 공간 형성 및 에너지 소비를 절감할 수 있는 바닥급기시스템에 대한 기술을 개발하는 연구이다. 1차년도 연구는 바닥급기 시스템의 구축 기술에 대한 분석과 에너지절약효과 분석으로 하이브리드형 바닥급기 시스템의 설계방향을 설정하고자 한다.
(4) 스마트빌딩시스템 통합 및 유지관리 등을 위한 최적 제어 네트워크 구축방안 연구는 스마트빌딩에 구축되는 다양한 건축설비인 냉/난방, 공조, 전력, 조명, 방범, 소방, 출입통제 시스템 등을 통합 운용을 할 수 있는 다양한 제어 네트워크 기술을 조사 분석하여 가장 적합한 스마트 빌딩 제어 네트워크 구축 방안을 제시하는 연구이다. 1차년도 연구는 빌딩에 적용되는 제어 네트워크 기술과 적용현황을 조사 분석하여 시스템 통합 및 유지관리를 위한 가장 적합한 네트워크 방안을 제시하고자 한다.
(5) 스마트빌딩 제어정보 최적관리 시스템 개발 연구는 통합유닛, 스마트외피, 하이브리드 바닥급기, 최적제어 네트워크의 요구기능을 수용하고, 쾌적한 실내 환경조성과 에너지를 절약할 수 있는 개별공간의 최적관리를 위한 제어정보기를 개발하는 연구이다. 1차년도 연구는 개별공간제어기(ZCU : Zone Control Unit)에 필요한 입출력 요소를 도출하여 하드웨어와 소프트웨어를 설계하고, 관련 시작품을 제작 개발하고자 한다.
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