| 1차년도 |
o PV 패널의 열 회수를 위한 최적 전열 구조 설계 o PV와 태양열 집열기를 통합한 형태의 PVT 단위 패널 구조 개발o 다기능성 방음 패널 및 시스템 기술 검토o 흡음과 차음 성능을 확보하는 다기능 방음 패널 구조 개발
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o PV 패널의 열 회수를 위한 최적 전열 구조 설계 - 국내외 방음벽 설치 환경 및 방음벽 대체 기술 분석 - PV와 태양열 집열기를 통합한 형태의 최적 전열 구조 설계 o PV와 태양열 집열기를 통합한 형태의 PVT 단위 패널 구조 개발 - 크기 : 1.0 m×2.0 m×0.1m (가로× 세로× 두께) - 용량 : 전력 150 We/m2, 열 400 Wt/m2 (STC 조건 기준) o 다기능성 방음 패널 및 시스템 기술 검토 - 다기능성 방음 패널 및 시스템에 대한 이론적 특성 파악 - 발전량, 온열 생산량 등을 고려한 시스템 적용 가능성 검토 o 흡음과 차음 성능을 확보하는 다기능 방음 패널 구조 개발 - 흡음형 방음재와 차음형 방음재에 대한 기술 검토 - PVT 패널과 연계하는 흡음+차음 형태의 방음 패널 구조 설계 및 제작 - 구조 개발을 통한 PVT 패널의 설치 각도 범위 제안
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
o 국내 온실가스 감축 목표(2030년, 37%) 및 재생에너지 3020 계획(2030년, 20%) 국가 정책 달성을 위한 재생에너지 보급 기술로 활용 가능o 태양에너지와 방음기술의 융합과 더불어 태양에너지 이용률을 극대화한 신재생에너지 융합 기술로 신산업 창출에 기여 가능o 기존의 철로나 도로 주변의 노후화된 방음벽을 대체하고, 신규로 설치 예정인 교통소음 저감 지역에 방음벽 및 에너지 생산 구조물로 활용o 역사 내의 공공장소(대합실, 화장실, 휴게실, 흡연실, 벤치 등)나 버스 정류장 등에 전력과 열에너지(겨울철 온풍, 여름철 온수 예열)를 자체 생산하여 공급하고자 하는 시설에 적용o 소음 방지와 더불어 전력과 열에너지를 소비하는 시설(도서관, 문화예술관, 콘서트 홀 등)에 활용o 열사용 시설 적용 기술 개발 및 Scale-up 후속 연구를 통해 상용화 기술(TRL 7이상)로 확대 가능o 국내 방음벽 설치 길이 총 3,200km에 달하며 주거환경 개선을 위한 인프라 확대로 수요증가 전망o 노후화 교체 혹은 신설이 필요한 방음벽 설치 구역에 에너지 생산형 다기능성 PVT 방음벽을 설치함으로써 에너지 걱정없는 안심사회 실현에 공헌 o 본 연구개발과제를 통해 다기능성 모듈 시제품화, Bench Scale 실증을 통한 신뢰도 확보, 시공가이드라인 확보 모듈 사업화 및 수출 시장 진출 활용 가능o 대형 건축물, 산업시설, 산간 오지 목축장, 방목장 등 친환경 방음벽, 울타리 신기술로 활용
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| 사회 경제적 파급효과 |
o 태양에너지를 이용한 PVT 기술은 기존 PV 시스템의 발전성능을 향상시키고, 추가로 난방열을 생산/공급하는 에너지 절감 기술로써, 두 기술의 융합은 2+의 획기적인 시너지 효과가 기대됨.o 고속도로, 국도 등의 도로변 방음벽에도 동일한 기술 적용이 가능하며, 동남아시아 지역의 도로, 철도 인프라 수출시 다기능성 PVT 방음벽 시스템 기술에 대한 동반 진출이 가능함.o 태양에너지를 이용하여 전기와 열을 융합 생산하는 시스템을 구축함으로써, 2025년부터 의무화를 추진하고 있는 제로에너지빌딩(ZEB)의 필수 아이템으로 활용 가능성이 매우 높음.o 태양광, 태양열, 흡음, 차음 기술을 융합하는 에너지 효율 향상 기술로써 기존의 개별 기술의 단점을 보완하여 교통소음 방음벽의 보급을 획기적으로 증가시킬 것으로 기대함. o 상용화 기술이 확보되면, 친환경 재생에너지 기술로써 수출 가능성이 높고 국가에너지 경쟁력 향상에 기여함.o 에너지 수요에 대응하는 기술로써 국가 전력 계획에 기여할 것이며, 공공시설 부문의 에너지 수요 및 공급 안정화에 이바지 함.o 국가 에너지 정책 달성 기술로 태양광 보급(설치 면적감소 효과), 전기, 난방에너지 보급(온실가스 저감 효과)을 통한 수요 증가가 기대됨.o 신재생에너지 시장에서의 건전하고 현실적인 경쟁 구조를 만들어, 전체 신재생에너지 시장의 가격 경쟁력 상승에 이바지 함. o 공공인프라 시설에 방음벽 친환경 에너지화를 통한 에너지전환정책에 대한 국민 인식 개선 기대.o 신재생에너지 설치의무화, 제로에너지빌딩 의무화 정책 기술로 에너지 기술 선점 효과 기대.o 신재생에너지와 타 산업간의 융합으로 신시장 창출 및 신규 일자리 증가 기대.
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| 활용방안 |
o 국내 온실가스 감축 목표 및 재생에너지 3020 계획 국가 정책 달성에 활용o 태양에너지와 방음기술의 융합과 더불어 태양에너지 이용률을 극대화 기술임o 국내 신규 방음벽 및 노후 방음벽 대체용 친환경 기술로 활용o Bench Scale 실증을 통한 PVT 방음벽 시스템 사업화 기술로 활용o PV 시스템의 발전성능을 향상시키고, 난방열을 생산/공급하는 에너지 절감 기술로써, 두 기술의 융합은 2+의 획기적인 시너지 효과 기대o 태양광, 태양열, 흡음, 차음 기술을 융합함으로써 기존 단위 기술의 단점을 보완하여 교통소음 방음벽의 보급을 획기적으로 증가시킬 것으로 기대 o 신재생에너지와 타 산업간의 융합으로 신시장 창출 및 신규 일자리 증가 기대
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