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과제기본정보

환경친화형 스마트빌딩시스템 기술개발 연구3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 도시건축연구사업 과제번호 04CHUD-C040981-03
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 환경친화형 스마트빌딩시스템 기술개발 연구
주관연구기관 (사)아이비에스코리아
총괄연구 책임자 성명 김광우
소속 (사단)한국건축친환경설비학회 직위 교수
전화번호 02-552-1012 FAX -
총 연구기간 2002-12-31 ~ 2005-12-30
당해연도 연구기간 2004-12-31 ~ 2005-12-30

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
3차년도 354,000,000 40,000,000 108,912,000 148,912,000 502,912,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
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
최종목표 통합유니트의 디테일모델 개발 및 활용방안 제시
외피시스템 실제 적용을 위한 디테일 모델 개발
바닥급기시스템의 적정 설계방안 제시
스마트 빌딩의 유지관리를 위한 소프트웨어 개발 및 적용
스마트 빌딩을 위한 에너지 관리기 개발 및 시스템 적용평가
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. 3차년도 연구의 주요 내용은 1) 통합유니트시스템 건축/설비 디테일 도면 개발, 2) 통합유니트시스템 활용방안 제시이다.

(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. 3차년도 연구내용은 1) 상세사양에 의한 실제 시작품, 2) 모델 제작 및 검증, 3) 최종 이중 외피시스템 디테일 및 건축/설비 설계기술 개발, 4) 이중 외피시스템 최적 설계 및 운영방안제시이다.

(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. 3차년도 연구는 1) 바닥급기시스템의 최적화 모델 제시, 2) 바닥급기시스템 설계에 따른 효과 분석, 3) 바닥급기시스템 최적 설계방안 제시이다.

(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. 3차년도 연구는 1) 개별 시스템의 입/출력 분석, 2) 시스템별 소프트웨어 개발 및 적용, 3) 연동시스템의 구현 및 적용, 4) 네트워크 시스템의 통합 운영 및 관리를 위한 통합 소프트웨어 개발이다.

(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. 3차년도 연구는 1) 건물내 에너지원의 종류 및 분석, 2) 기계설비 및 전력, 조명등의 에너지 사용에 따른 적산 방법 설계, 3) EMC 하드웨어 및 소프트웨어 설계, 4) 설계, 설치, 운용, 관리 기술 정립이다.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 -통합유니트의 디테일모델 개발 및 활용방안 제시
-외피시스템 실제 적용을 위한 디테일 모델 개발
-바닥급기시스템의 적정 설계방안 제시
-스마트 빌딩의 유지관리를 위한 소프트웨어 개발 및 적용
-스마트 빌딩을 위한 에너지 관리기 개발 및 시스템 적용평가
-통합유니트 건축/설비 디테일 도면 개발
-통합유니트 활용방안 제시
-디테일 도면에 의한 실제 시작품 모델 제작 및 검증
-최종 이중 외피시스템 디테일 및 건축/설비 설계기술 개발
-이중 외피시스템 최적 설계 및 운영 방안제시
-바닥급기시스템의 최적화 모델 제시
-바닥급기시스템 설계에 따른 효과 분석
-바닥급기시스템 최적 설계방안 제시
-개별 시스템의 입/출력 분석
-시스템별 소프트웨어 개발 및 적용
-연동시스템의 구현 및 적용
-네트워크 시스템의 통합 운영 및 관리를 위한 통합 소프트웨어 개발
-건물내 에너지원의 종류 분석
-기계설비 및 전력, 조명 등의 에너지 사용에 따른 적산 방법설계 및 EMC 하드웨어와 소프트웨어 설계
-설계, 설치, 운용, 관리 기술 정립
연구성과 기술적 기대성과 스마트 빌딩의 설계 및 시스템 구축에 의한 기술자립화
미래예측적인 시스템 도입에 의한 미래형 건축물 수요에 대응
신기술 개념의 스마트 빌딩 도입에 따른 기술인력 고용효과 유도
각 부분별 독자적 기술개발 촉진 유도
산업 네트워크의 최적화를 통한 생산성 증대와 에너지 절감
최적의 네트워크 구축에 따라 각종 빌딩 네트워크용 장비 개발의 활성화
사회 경제적 파급효과 표준화된 통합유니트 시스템 도입에 의한 미래형 건축물 수요에 대응
신기술 개념의 통합유니트 도입에 따른 기술인력 고용효과 유도
변화하는 정보통신환경의 적절한 대응에 의한 건설비용 절감 및 생산성 향상
국가차원에서 진행되고 있는 정보인프라 구축사업과 연계를 통한 기술적 시너지 효과 기대
민간의 기술개발 촉진 유도
건설및유지관리/개보수등의 건물의 총생애비용(total life cycle cost)의 절감
건설시장의 활성화
활용방안 본 연구에서 개발된 환경친화형 스마트 빌딩 시스템 최적 요소기술들을 제시함으로써, 스마트 빌딩 계획시 설계에 반영하여 활용할 수 있고, 아울러 관련 요소기술을 개발할 때에도 자료로 활용될 수 있다. 또한 기술축적을 통해서 관련 기술의 해외수출도 가능하다고 사료된다.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 지능형 빌딩 스마트 빌딩 빌딩자동화 바닥급기시스템 개별공간제어기
영문 IB(Intelligent Building) Smart Building BA(Building Automation) UFAD(Underfloor Air Distribution System) ZCU(Zone Control Unit)
최종보고서
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