| 2차년도 |
1. 열화상 해석을 위한 3차원 수치모델 개발 및 열교계수 수치 재연성을 위한 필요조건 분석2. 창호시공부위 하자 평가를 위한 열화상 측정 방법론 및 이를 평가할 수 있는 평가도구 개발
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1) 3차원 수치모델의 해석 모델 개발 전략 구축- 열화상 패턴에 따른 계산영역 분류- 계산 격자에 따른 민감도 및 서브영역 설정- 기존 3차원 해석도구(Physibel)를 이용한 3차원 모델의 열화상 구현 가능성 점검2) 기존 모델을 통한 최적화 기법 베이스라인 구축- 기존 3차원 모델(Physibel)을 이용한 선형열교계수 정의 및 예비 시뮬레이션- 기존 모델의 선형열교계수 반복 수정을 통한 열화상 및 수치해석 결과 패턴 비교검증- 최적화를 위한 적정 목적함수, 경계치 등 설정3) 창호시공부위 하자 열화상 패턴화- 창호시공부위 하자 사례 수집- 창호시공부위 하자 발생 시 열화상 패턴 분석- 하자 부위 상세 열화상 측정 실시4) 창과 벽의 3차원 도면 메쉬 생성 기술 개발- 창과 벽의 3차원 도면 특성 분석- 선형열교계수 계산에 적합한 메쉬 생성 알고리즘 개발
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
1) 창호 시공품질 향상 : 시공사에서 창호 시공 후, 본 연구에서 개발한 수치모델을 현장에 적용함으로써 사전에 창호 시공 품질을 확인할 수 있음. 이를 통해 창호 시공 품질의 향상을 도모할 수 있음.2) 건축 분야 수치모델에 최족화 기법과 축소모델의 도입 : 건축 분야의 수치모델은 새로운 기술의 도입이 상대적으로 더딤. 최적화 기법과 축소모델을 도입함으로써, 건축 분야 수치모델의 고도화를 달성할 수 있음.
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| 사회 경제적 파급효과 |
1) 창호 시공 하자로 인한 분쟁 감소 : 국토교통부 하자심사？분쟁조정위원회에 따르면 2010년에 69건에 불과했던 분쟁 건수는 2017년에는 4,227건으로 7년 사이 약 61배 증가함으로써 사회적 문제가 되고 있음. 이러한 주택에서 발생하는 하자 중 가장 큰 부분을 차지하는 하자가 창호 시공과 관련된 하자임. 본 연구에서 개발하는 3차원 고속 최적수치모델을 통해 창호 시공과 관련된 하자를 대폭 감소시킴으로써, 창호 시공 하자로 인한 분쟁을 감소시킬 수 있음.2) 쾌적한 주거환경 조성 가능 : 창호 시공 하자로 인해 결로와 열손실 등의 문제가 발생함. 결로의 경우에는 곰팡이의 원인이 되며, 결로가 발생할 경우 거주자의 건강에 직접적으로 영향을 미치게 됨. 뿐만 아니라 창호 주변에서 발생하는 열손실은 과도한 에너지 사용의 원인이 됨. 본 연구개발을 통해 창호와 관련된 시공 하자의 발생을 감소시킴으로써, 쾌적한 주거환경의 조성이 가능함3) 창호 재시공으로 인한 비용 절감 : 창호 시공 하자가 발생할 경우, 창호 전체에 대한 재시공 외에 마감 재시공까지 포함되어 보수비용이 산정됨. 창 시공 후 즉시 시공에 대한 하자 검토가 가능함으로써 시공 하자 발생으로 인한 비용을 절감할 수 있음4) 하자 소송에 따른 막대한 비용 절감 : 창호 하자에 대해 거주자와 시공자 간 협의가 이루어지지 않는 경우, 하자 소송으로 이어질 가능성이 높음. 창 시공 하자를 감소시킴으로써 하자 소송에 발생되는 비용의 절감이 가능함5) 열교로 인한 에너지 비용 절감 : 창 주변의 열교로 인한 열 손실은 에너지 소비량의 증가를 초래함. 창 주변의 열교를 차단하여 열 손실을 감소시킴으로써 연간 에너지 소비를 절감할 수 있음
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| 활용방안 |
1) 시공/감리업체- 창 시공 후 열교 부위의 심각도를 바로 파악할 수 있음. 창 주변에 열교가 심할 경우 즉각 조치를 취함으로써 창호의 시공 품질을 확보할 수 있음.- 창 시공 후 하자 평가 결과를 기록함으로써, 시공 시에 발생한 하자인지 유지관리 단계에서 발생한 문제인지 객관적으로 판단 가능함.- 창호 시공과 관련한 가이드라인과 지침이 존재하지만, 현장 마다 다른 특성을 반영하기는 어려움. 시공 지침에 따른 시공과 현장 측정을 병행함으로써 개별 현장 특성에 적합하도록 시공 지침의 개선이 가능함.2) 건축주- 창호 시공과 관련된 하자의 경우 관련 전문 지식이 전무한 건축주는 하자를 증빙하기 어려움. 본 연구에서 개발한 기술을 통해 본인이 소유한 건물의 창호 시공 하자를 객관적으로 증빙 가능함.- 건축물의 시공완료 후 창호의 열교 부위 및 열 성능 신속 정확한 확인이 가능함에 따라 건물 성능평가 및 유지관리에 활용함.- 리모델링 전·후 에너지 절감 효과에 대해 기존 대비 정확한 정보를 제공 받아 기존 건축물의 그린리모델링 의사결정 지표로 활용 가능함.- 본 연구 개발 성과를 현장적용하기 위한 구체적인 프로세스는 [그림 9]와 같음. 사용자는 본 연구에서 제안하는 열화상 측정 방법에 따라 열화상을 획득하며, 이를 개발 소프트웨어에 입력함. 소프트웨어는 입력된 정보에 따라 창호시공하자 를 판단할 수 있는 선형열교계수를 산출함.3) 정부기관- 하자로 인한 분쟁을 객관적인 기준을 통해 분쟁을 해결할 수 있음.- 본 연구과제의 최종결과물을 활용하여 시공완료 후 창호의 열성능에 대한 정확한 정보 확인이 가능함에 따라 그린리모델링 및 공공건축물 에너지 성능 개선사업에 열성능 기준을 마련하는 지표로서 활용가능하며, 나아가 에너지 성능 평가를 효율적으로 수행 가능함.- 연구개발 결과를 관련기관과 협의를 통해 그린리모델링, 에너지성능 개선 사업에 지원한 공공건축물들을 대상으로 실제 적용하고, 개발한 시스템의 성능을 검증 및 공공목적으로 활용하는 것이 가능함
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