| 3차년도 |
- 주관연구기관(한양대학교 산학협력단): 지중 다중이용시설에 적용가능한 제습증발냉각 기반 전외기공조시스템 프로토타입 도출.- 공동연구기관((주) 삼화에이스): 제습증발냉각 기반 전외기공조시스템 프로토타입 구성요소 설계.
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(1)개발 내용 및 범위- 주관연구기관(한양대학교 산학협력단): 기존 지하 다중이용시설 공조시스템의 개선점을 도출하여, 차세대 지하 다중이용시설 공조시스템의 목표 성능을 설정함. 이를 바탕으로 차세대 지하 다중이용시설 공조시스템의 프로토타입 개발.- 공동연구기관((주) 삼화에이스): 기존 지하 다중이용시설 공조시스템 현황 및 문제점 도출, 지하 다중이용시설 공조시스템 관한 수요기업 조사, 제습증발냉각 전외기 공조시스템 구성요소 설계 및 샘플 제작.(2) 상세 연구내용(a) Task 1 (주관연구기관: 한양대학교 산학협력단): 차세대 지하 다중이용시설 공조시스템 목표 성능 설정.- 에너지절감 및 실내 공기질, 쾌적도 향상을 위한 차세대 공조시스템 구성 요소별 목표성능 도출.- 지역열원 및 지중 미활용 열원 적용성 분석 및 활용기술 개발.(b) Task 2 (주관연구기관: 한양대학교 산학협력단): 차세대 지하 다중이용시설 공조시스템 프로토타입 개발.- 지하 다중이용시설 유형별로 최적화된 차세대 공조시스템 프로토타입 도출.- 최적 제어 및 운전 프로토콜 개발.-시스템 설계를 위한 구성 요소별 용량산정 및 설계 프로세스 개발.(c) Task 3 (공동연구기관: (주)삼화에이스): 기존 지하 다중이용시설 공조시스템 현황 및 개선점 도출.- 지하 다중이용시설 유형별 기존 공조시스템 설치현황 조사.- 시스템 운전, 에너지소비, 실내 공기질 및 쾌적도 현황 및 개선방향 도출.- 차세대 지하 다중이용시설 공조시스템의 핵심 구성요소인 직접식 및 간접식 증발냉각기와 액체식 제습시스템의 샘플 설계.
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
- 지하 다중이용시설을 대상으로 하는 새로운 차세대 친환경 공조시스템 개발 및 상용화가 성공적으로 완료 될 경우, 신속하게 다양한 용도의 일반 건축물들에 대한 해당 기술 적용이 가능 할 것으로 판단되어 새로운 성장동력이 필요한 국내 건물 냉난방 및 공조시스템 관련 산업에 훌륭한 기술적 대안이 될 것으로 판단됨.- 선진국 대비 기술개발 격차가 상대적으로 컷던 차세대 친환경 공조시스템 개발 분야에서 그동안의 기술격차를 크게 해소할 수 있고, 이를 통해 기존의 공조시스템을 대체할 수 있는 고효율의 저에너지 공조시스템 기술 개발에 있어 국내 연구진 및 관련기업들의 선도기술 개발 추진을 활성화 하는데 크게 기여할 것으로 생각됨.- 본 연구를 통해 차세대 공조시스템에 적용된 핵심 기술 중 하나인 Non-vapour compression 기반 냉각기술 관련하여 다양한 연구개발이 국내에서 더욱 활발하게 진행되는 계기가 될 것으로 생각됨.- 고효율 저에너지 친환경 공조시스템 개발에 대한 관심이 높아 지고, 기존에 부족했던 액체식 제습시스템, 간접식 및 직접식 증발냉각 기술 시장의 성장과 성능 향상을 위한 신재료 및 관련 요소기술 분야 산업의 발전을 이끌어 낼 수 있을 것으로 판단됨.- 다양한 친환경 에너지 시스템을 접목할 수 있는 차세대 공조시스템의 특성을 바탕으로 신재생에너지 건물 적용 기술개발의 활성화를 이끌 수 있으며, 다른 나라에 비해 인구밀도가 상대적으로 높은 국내에서 지속적인 실증 연구가 진행될 경우 우리나라가 차세대 친환경 공조시스템 기술을 적용하는 테스트베드 역할과 함께 국제적으로 관련 기술개발을 선도할 수 있을 것으로 판단됨.
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| 사회 경제적 파급효과 |
- 국민 생활과 밀착되어 있는 지하 다중이용시설의 쾌적도 및 실내공기질 향상을 통해 국민 건강 증진 및 삶의 만족도 향상을 도모하여 불필요한 사회적 비용 절감이 가능할 것으로 판단됨.- 다양한 지하 다중이용시설 내에서의 위험요소 분석 사례를 바탕으로 볼 때 세계 주요도시 인구밀집 지역에서 최근 빈번해 지고 있는 테러 및 신종 공기전염 감염성 질병 발생시 취약할 수 밖에 없는 지하공간 내에서 기존 공조시스템에서 발생되고 있는 심각한 교차오염 문제를 해결할 수 있는 차세대 공조 시스템 기술 개발을 통해 국민의 일상생활 속에서의 안전 수준을 높이는데 기여할 수 있음.- 전 세계적으로도 도심지역 지하공간 개발이 급속히 증가하고 있는 상황에서 차세대 공조시스템 개발 연구를 통해 지하공간의 물리적, 환경적 취약성을 기술적으로 극복하여 쾌적한 실내 환경을 조성함으로써 도심 상업지역 내에서의 인구분산 효과를 통해 국민생활에서의 행복지수를 개선한 사례로써 국제적인 파급효과도 클 것으로 판단됨.- 본 연구를 통해 지하 다중이용시설을 위한 차세대 공기조화 시스템의 상용화를 국가주도로 개발에 성공할 경우, 관련 분야의 주요 수요기업으로 기술이전이 가능하며 이를 통하여 안정적으로 차세대 공조시스템 시장을 선점할 경우 국내 관련 기업들의 국제적 성장과 함께 새로운 명품기술로써 매우 높은 경제적 수익을 창출 할 수 있을 것으로 판단됨.- 현재까지 차세대 공조시스템 기술은 상용화 직전의 단계로서 국제적으로 빠른 시일내에 상용화와 함께 관련 시장이 형성될 것으로 예상됨. 따라서 본 연구를 통해 해당 기술의 상용화가 완료될 경우 국내 관련기업들의 초기 시장선점을 통한 지속적인 수출 및 이익 창출효과가 기대됨.- 현재 차세대 공조시스템 개발을 위한 핵심 요소 기술 및 재료, 장비 등이 국내에 존재하거나 국산화 되어있기에 신속한 상용화가 가능할 것으로 예상되며, 본 연구를 통해 개발된 차세대 공조시스템의 기술적 차별성을 바탕으로 국제적으로 높은 경제적 수익창출과 수출효과를 기대할 수 있을 것으로 예상됨.
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| 활용방안 |
(1) 지하철 지하역사 적용 추진 ？ 공공분야- 주요 대도시의 대표적 대중교통 수단으로 이용되고 있는 지하철의 경우 전국적으로 약 560개소의 역사가 지하에 위치하여 일 평균 690만 명의 승객이 이용하고 있는 공공시설로 자리 잡음.- 지하철 지하역사 내부 공기 오염은 국민의 건강 및 안전에 매우 큰 영향을 미칠 수 있으나, 현재까지 대표적인 지하 다중이용시설인 대부분의 지하역사의 경우 운영 주체인 지자체 및 공사의 재정난으로 인한 일시적인 공기질 개선을 위한 투자에는 한계를 나타냄.- 본 연구를 통해 지속적이고 영구적인 새로운 고효율 저에너지 차세대 환기 및 공기조화 설비적용을 통해 실질적인 비용절감이 필요함.- 국제적으로도 100만명 이상 거주하는 도시의 경우 지하철이 가장 효과적이고 지속가능한 대중교통 수단으로 여겨지고 있어 계속해서 건설되고 있음. 따라서, 본 기술을 통해 국내외 지하철 역사 공조시스템 시장 선점에 크게 기여할 것으로 판단됨. (2) 지하 상업 및 문화시설 적용 추진 ？ 민간분야- 국내의 지하 상업시설은 전국적으로 확대 되고 있으며, 특히 수도권을 중심으로 약 70%의 대규모 지하 상업시설이 분포하고 있음. 또한, 지하철 역사 또는 주변 상업/문화/업무 시설들과의 연계를 통해 매일 수백만의 국민들이 이용하고 있음.- 지하 상업 및 문화시설의 경우 공간 이용 특성상 이용객이 장시간 머물며 지하공간에서 활동을 할 수 밖에 없어 건강하고 쾌적한 환경을 유지하기 위해서는 충분한 환기 및 냉난방이 공급되어야 하나, 현재까지 지하 상업시설에 사용되고 있는 냉난방 및 환기 시스템의 한계, 관리 및 운영에 대한 기술적 발전 부족으로 적절하게 운영되고 있지 않는 것으로 나타남.- 이에 본 연구를 통해 지하 상업 및 문화시설 등의 지하 다중이용시설 내의 건강하고 쾌적한 실내환경을 확보하기 위한 지속적이고 영구적인 방안으로 새로운 차세대 공기조화 시스템을 개발할 경우 민간분야에서 해당 기술에 대한 폭넓은 수요가 예상됨.- 현재 전 세계적으로 도시재생 및 경제 활성화를 위해 도심지 지하를 대상으로 광범위한 지하 상업 및 문화시설 개발 및 투자가 이루어지고 있으며, 단순 지하 상업시설을 넘어서 하나의 지하 생활권이 형성되는 사례가 늘어나고 있어 본 기술 개발을 통한 차세대 지하공간 공조시스템 시장을 선점해 나갈 수 있도록 국내 관련 기업에 대한 기술이전을 적극적으로 추진할 예정임.(3) 최종 성과물에 대한 성과활용 계획- 본 연구를 통한 핵심 연구 성과물 중 하나인 제습 증발냉각 전외기 공조 패키지 유닛 시제품에 대한 공인시험인증기관의 시험성적서를 확보하고 이를 공개함으로써 본 기술을 홍보하고, 다양한 건물 공조시스템 관련 기술박람회에 시제품을 출품하여 잠재적인 수요자들에 대한 공격적인 홍보를 실시함. 다양한 국내외 학술발표대회에서 본 연구에서 개발된 기술에 대한 학술적 토론과 검증을 실시하고, 다양한 강연회를 통해 전문가 집단의 기술적 이해도를 높임으로써, 향후 기술 활용 또는 관련 기준 수립 시 기술 수용도를 향상시킬 수 있도록 진행함.- 본 연구에서 개발되는 지중 다중이용시설 공조를 위한 전외기 공조 패키지 유닛 시제품에 대한 기술적 우수성 및 기술 활용의 정당성을 홍보하기 위해 전문가를 대상으로 한 전문 설계 기술자료를 제작하여 배포하고, 언론 및 관련 학술지에 일반인들도 쉽게 이해 할 수 있는 기술자료를 게재함. - 기술 시연 동영상을 제작하여 유튜브 및 소셜 네트워크와 같은 세계적인 인터넷 사이트에 업로드함으로써 본 개발 기술에 대한 국제적인 기술 홍보와 관련 기업의 세계시장 진출을 간접적으로 지원함.- 실제 지하 다중이용시설 공간에 시제품 설치를 통한 테스트베드 실험 시, 잠재적인 발주기관을 대상으로 기술 홍보를 위한 공개시험 등을 통해 기술의 안전성, 적용성 및 신뢰성을 적극적으로 홍보함.- 본 연구 개발을 통한 패키지 유닛 시제품의 기술 및 품질의 우수성을 인증받고 신속한 시장 진출을 위해 조달청으로부터 ‘조달청 우수제품인증’과 같은 다양한 인증을 추진하여, 우선적으로 공공분야 적용을 통해 개발된 시스템의 신뢰성 및 경제성을 입증함으로써 빠른시간 내에 민간분야로의 적용 확대를 기대할 수 있도록 함.
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