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과제기본정보

에너지절약 및 층고저감형 공조 시스템 최적 설계 기술 및 상용화 연구1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 도시건축연구사업 과제번호 03CHUD-C041530-01
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 에너지절약 및 층고저감형 공조 시스템 최적 설계 기술 및 상용화 연구
주관연구기관 다원에이씨
총괄연구 책임자 성명 권병렬
소속 다원에이씨 직위 부사장
전화번호 02-722-0541 FAX 02-2107-7667
총 연구기간 2003-10-31 ~ 2006-10-30
당해연도 연구기간 2003-10-31 ~ 2004-10-30

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 143,000,000 0 0 0 143,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 산업화의 급속한 진전에 따른 생활수준의 향상으로 쾌적한 생활환경의 확보에 대한 욕구가 증대되면서 에너지소비량이 모든 분야에서 급격히 증가하고 있다. 이러한 에너지소비량의 증가는 부존자원의 고갈과 함께 에너지의 변환과정에서 배출되는 환경오염물질로 인하여 지구의 환경오염이 국제적인 문제로 부각되고 있다. 이에 따라 세계각국은 기후변화 협약과 같은 강력한 국제협약의 체결을 추진하여 모든 분야에서 오염물질의 배출량을 억제하는 정책을 추진하고 있다. 이와 같은 환경의 변화로 생활과 밀접한 관계가 있는 민생분야에서도 에너지소비량을 줄이기 위한 방안들이 다각도로 검토되면서, 건물에 적용되고 있는 공조시스템의 고효율화는 건물의 설계에서 가장 중요한 분야로 자리잡고 있다. 또한 공조시스템은 건물의 LCC(Life Cycle Cost)에서 가장 커다란 비중을 차지하는 에너지비용과 직접적인 관련이 있기 때문에 설계 초기단계에서부터 건물의 특성에 적합한 시스템이 선정되도록 신중하게 고려하여야 한다. 공기조화용 에너지소비량은 건물의 용도에 따라 차이는 있지만, 현대식 건물의 경우 건물 전체 에너지소비량의 40∼50% 정도이고, 이중에서 송풍동력이 차지하는 비율이 약 40% 정도로서 전체 건물에너지 소비량의 약 16∼20%에 이르고 있다. 일반적으로 반송과정에서 발생하는 에너지손실은 총부하량의 약 2%정도로 추정되며, 반송과정에서 누기등과 같은 시스템의 구조적인 문제로 에너지손실이 발생할 수 있는 요인이 많기 때문에 이를 최소화하기 위한 합리적인 공조시스템의 개발이 특히 필요하다. 한편, 산업의 발전에 따른 도시화의 영향으로 대도시에서는 가용공간을 확보하기 위하여 건물의 고층화와 대심도 지하공간의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 고층화에 따른 시공성과 안정성을 향상시키기 위하여 철근과 시멘트를 주자재로 활용한 종래의 철근 슬래브구조는 철골구조로 바뀌는 것이 일반화되면서 건물이 고층화될수록 철골의 높이가 높아져 층고가 더욱 증가되는 경향을 보이고 있으며, 특히 건물의 고도제한이 적용되는 지역의 경우에는 건물의 경제적인 가치를 높이기 위해서 층고를 낮추는 것이 현실적인 문제로 나타나고 있다. 이를 해결하기 위해서는 천장공간의 대부분을 차지하는 공조덕트의 높이를 축소시키는 방안이 검토되어야 하며, 이를 위해서는 기존의 공조방식을 탈피한 새로운 개념의 공조시스템을 개발할 필요가 있다. 즉, 건물의 경제성을 높이기 위해서 건물의 층고를 낮추고 고층화에 따른 반송동력을 절약할 수 있는 시스템의 개발이 필요하며, 이를 해결하기 위해서는 기존의 기계설비 특히, 덕트설비를 개선할수 있는 새로운 개념의 공조시스템의 개발과 설계기술이 정립되어야 한다. 공조시스템은 크게 열원설비, 반송설비 및 제어설비로 구분할 수 있으며, 그 중 반송설비는 위에서 언급한 바와같이 에너지의 유효이용과 건축구조적인 측면에서 초기투자비와 유지관리에 커다란 영향을 미치는 부분이다. 최근 초고층건물등 대규모의 건물이 활발하게 건설되면서 에너지수송효율의 향상을 통한 에너지절약, 설비의 설치에 필요한 공간의 축소를 통한 건축공사비의 절감 및 공간의 유효이용등 건물의 경제적인 가치를 향상시키기 위해서 기존의 공조시스템을 대체할 수 있는 새로운 공조시스템과 설계기법의 개발이 요구되고 있다.
최종목표 에너지절약 및 층고저감형 IAV 유니트 성능 분석 및 시스템 적용효과 분석
연구내용 및 범위 · 제작 시제품에 대한 성능 분석· IAV 유니트를 적용한 시스템과 기존 공조시스템에 대한 적용효과의 정량적 분석·소비전력 및 소음, 진동 측정 등
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 에너지절약 및 층고저감형 IAV 유니트 성능 분석 및 시스템 적용효과 분석 * 제작 시제품에 대한 성능 분석 IAV 유니트를 적용한 시스템과 기존 공조시스템에 대한 적용효과의 정량적 분석소비전력 및 소음, 진동 측정 등
연구성과 기술적 기대성과 ♣ 에너지 절약적·층고저감형 신개념의 수·공기 공조시스템의 개발 유도 : 에너지 절약적이면서 층고저감이 가능한 수·공기 공조시스템의 개발에 박차를 가하는 계기가 될 것으로 사료 ♣ 기술파급효과 및 신기술 개발 유도 : 본 시스템의 개발 성공으로 이와 관련한 분야에서의 신기술 개발이 추진될 것으로 기대 ♣ 휀, 휀모터 등의 관련 산업으로의 기술파급 기대 : 본 시스템의 상용화에 따라 유니트 내부에 설치되는 휀, 휀모터 등의 국내 자체 기술 개발 및 고성능화가 진전될 것으로 기대되며 이에 따라 에너지 소비량의 절감 가능
사회 경제적 파급효과 ♣ 연간 99천TOE의 에너지 절감이 가능할 것으로 기대 ♣ 연간 CO2 배출량 82.9천TC의 절감이 가능할 것으로 예상 ♣ 인력절감 및 생산성 향상 효과 : IAV 공조시스템 설계에 필요한 설계 S/W 개발, 표준 설계 시방의 제공을 통해 시스템의 설계에 필요한 시간 및 인력을 30%이상 단축 ♣ 원가절감효과 : 시스템의 과다설계 방지로 원가 10%이상 절감 ♣ 수입대체효과 및 기기 수출 : 휀, 모터 등 설비 및 자재의 국산화로 관련 기자재의 50%를 국산으로 대체. 지적재산권 확보를 통한 개발 제품의 해외 수출 추진 ♣ 층고저감을 통한 건설자재비 및 공기의 절감을 통한 건설공사비 절감 : 초고층 건물의 건립이 가속화되고 있는 시점에서 건설업계에 상당한 수익창출효과를 제공함과 동시에 국가 에너지 수급정책에도 일조
활용방안 ♣ 활용 분야 : 대부분의 건물냉난방에 적용 가능, 1순위 : 초고층 아파트 및 주상복합 건물, 공공기관, 사무용 빌딩, 상업용 빌딩, 2순위 : 병원, 콘도, 레저시설, 일반주택, 지하상가 ♣ 활용 및 보급 방안 : 1단계 : 최종 연차에 실 건물(경기 화성 한국건설기술연구원 건축물 안전성능 실험센터 1층 300평) 시범 설치, 2단계 : 초고층 주상복합 건물에 우선 적용, 3단계 : 정부 및 공공기관에서 신축하는 일정 연면적 이상의 신축건물에 우선 적용하는 방안 도출 ♣ 기술이전 방안 : 국내의 설비설계 사무소 직원을 대상으로 IAV 공조시스템의 최적 성능분석 기법 교육 실시
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 공조시스템 에너지절약 층고저감 외기유인 IAV 유니트
영문 HVAC System Energy saving Floor Height Reduction Outdoor Induction IAV Unit
최종보고서
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최종보고서 0443_에너지 절약 및 층고저감형 공조시스템 최적설계기술 개발 및 실용화 연구.pdf   다운로드

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