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과제기본정보

저에너지 친환경 공동주택 기술개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 주거환경연구사업 과제번호 07CHUD-B043602-02
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 저에너지 친환경 공동주택 기술개발
주관연구기관 연세대학교 산학협력단
총괄연구 책임자 성명 이승복
소속 연세대학교 산학협력단 직위 박사
전화번호 2123-2444 FAX 365-4354
총 연구기간 2006-09-29 ~ 2011-06-29
당해연도 연구기간 2007-07-29 ~ 2008-06-29

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 2,576,000,000 175,455,000 1,006,500,000 1,181,955,000 3,757,955,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 현재 지구상에서 환경 문제는 가장 민감하고 긴급한 국제협력 과제의 하나로 등장하고 있다. 지구 온난화의 원인으로 지목되고 있는 CO2의 발생을 줄이기 위해 국가 차원에서 다각적인 노력을 하고 있다. CO2 배출량의 50%를 차지하는 건물 분야에서도 에너지 사용량을 감소시키기 위한 적극적인 방안이 조속히 마련되어야 한다. 이러한 시점에서 국토 균형발전을 위해 건설되고 있는 혁신도시, 행정도시, 기업도시들은 에너지 소비 저감, 생태계 보존 등 무엇보다도 지속가능한 발전을 전제로 개발을 수행하는 것이 중요하다. 개발 예정 신도시에 건설될 것으로 예상되는 320,000여 세대 38.4조원 상당의 공동주택 또한 저에너지 친환경 공동주택 모델의 적용이 필수적이다. 본 연구개발에서는 국토 균형발전에 의한 신도시 개발에 적용될 저에너지 친환경 공동주택 모델을 개발하여 신도시의 지속가능한 발전을 선도하고, 저에너지 친환경 공동주택 시장을 국가 차원에서 정책적으로 지원할 수 있는 시스템을 구축하여 지속적인 연구개발과 현장 적용이 이루어지도록 하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 본 연구개발에서는 이를 단계적으로 보급하기 위한 친환경 공동주택의 모형과 저에너지 친환경 공동주택 지원 정책 프로그램(SH
-2011 프로그램), 그리고 이를 지원하기 위한 연구지원센터(CSH: Center for Sustainable Housing)의 설립을 목표로 하고 있다. SH
-2011은 저에너지/친환경 시장의 육성과 관련 제품 및 주택 상품의 보급을 촉진하기 위한 새로운 개념의 National Program으로서 ‘저에너지 친환경 공동주택’ 기술 목표를 제시하고, 그 목표를 달성할 수 있도록 정책적인 지원을 실시하며, 주기적으로 더욱 발전된 목표를 제시함으로써 기술발전 속도를 향상시키고 저에너지 친환경 건설산업을 국가적 차원에서 선도한다. CSH는 저에너지 친환경 공동주택 기술 연구 지원과 SH
-2011의 지속적인 발전을 지원하는 센터로서 실험주택과 성능 평가 시스템, Product Showroom, 교육 시설 등으로 구성된다. 연구 종료 후에도 관련 업체와의 컨소시엄을 구성하여 저에너지 친환경 공동주택 연구지원프로그램을 운영하고 SH
-2011에 의해 개발/인증된 기술을 전시/홍보하며, 일반인 대상의 저에너지 친환경 교육 센터로서의 역할을 수행한다. 본 연구개발을 통해 개발된 SH
-2011 프로그램은 1차적으로 현재 계획 중인 혁신도시, 행정도시, 기업도시 등 지방 신도시를 적용 대상으로 하고 있으나 이후 대상모델의 적용성 평가 및 보완 과정을 거쳐 국내 주택 시장뿐만 아니라 아시아 시장 진출을 기대할 수 있다. 현재 유럽이 인구의 120% 이상의 주택 보급률을 보이는 반면 아시아는 보급률이 48%로 주택 시장 잠재성이 매우 크다고 할 수 있다. 우리나라는 높은 인구밀도를 가진 아시아에 적합한 주거유형과 더불어 지리적 이점을 가지고 있기 때문에 저에너지 친환경 요소기술 및 공동주택 모델과 정책 프로그램까지 해외 시장을 개척하고 전략 산업으로서 발전할 수 있을 것으로 기대한다.
최종목표 1. 저에너지 친환경 공동주택 모델 개발 (공사비 110% 이내, 에너지 40%절감)

1) 기존 공동주택의 에너지 소비량을 40~55% 저감하는 요소기술의 개발 및 상용화
외부 환경적 요소(SITE), 건축적 요소(BUILDING), 설비적 요소(SYSTEM)의 10가지 저에너지 친환경 요소기술을 개발하고 이를 통합적으로 적용하여 에너지 소비량을 감소시키고 친환경 성능을 향상시킨다. 개발된 요소기술들은 저에너지 친환경 산업의 구성재로서 상용화 된다.

2) 요소기술 통합 설계 기법 및 저에너지 친환경 공동주택 설계 Guideline 개발
개발된 요소기술을 공동주택 모델에 적용하기 위한 건축, 설비, 조경설계 기법을 정립하고 저에너지 친환경 공동주택의 보급/확산을 위한 설계 Guideline을 작성한다.

3) Prototype 모델의 시공/경제성 평가를 통한 저에너지 친환경 공동주택 상품개발
12개 Prototype의 시공 및 경제성 평가를 통해 저에너지 친환경 공동주택 상품으로 개발하고 시공 매뉴얼 및 운영 매뉴얼을 작성한다.

4) 통합 모델의 성능 평가를 통한 저에너지 친환경 공동주택 성능 평가 기법 개발
Prototype 모델의 성능 모니터링 결과를 분석하여 성능 요인을 도출하고 성능 평가 프로그램의 개발을 통해 공동주택의 에너지/친환경 성능 평가/예측 기법을 개발한다.

2. 저에너지 친환경 공동주택 정부 정책지원 프로그램 (SH-2011) 개발
1) 저에너지 친환경 공동주택 시장/산업 DB 구축
저에너지 친환경 요소기술 및 공동주택 모델의 산업화와 지원 정책 근거 자료 축적을 위한 에너지/친환경 건설 산업 시장 조사 DB 구축과 시장 전망을 예측한다.

2) 저에너지 친환경 공동주택의 사회 경제적 가치 분석 모형 도출
저에너지 친환경 공동주택의 온실가스 배출 모형, 해외시장 진출 모델의 사회 경제적 가치 분석 모형을 도출하고 그 파급효과를 분석한다.

3) 저에너지 친환경 공동주택 지원정책(SH-2011) 중장기 마스터플랜 작성
저에너지 친환경 공동주택의 지속적인 요소기술 개발과 주택 상품의 보급, 건설산업 해외시장 진출을 지원하기 위한 정책을 수행하기 위한 중장기 마스터플랜과 액션 플랜을 작성한다.
연구내용 및 범위 저에너지 친환경 공동주택 기술개발의 세부핵심 기술은 1) 요소기술 개발과 2) 실증 모델 개발 3) 지원정책 개발 등 3가지로 구성된다. 1세부과제에서 개발된 요소기술은 2세부과제에서 통합 설계 과정을 거쳐 실증적인 성능 검증을 통해 SH-2011 프로그램의 요구 성능에 부합하는 공동주택 모델에 적용된다. 3세부과제에서는 개발된 요소기술과 공동주택 모델을 보급하고 저에너지 친환경 건설산업의 지속적인 발전을 위한 국가 정책(SH-2011)의 수립을 목적으로 한다.

1. 저에너지 친환경 공동주택 요소기술 개발
1) 외부 환경적 요소 (SITE)
공동주택 계획에 있어 초기 단계에 수행되는 외부공간 계획(Site Design)은 공동주택 단지 및 단위세대의 친환경성 및 쾌적성에 큰 영향을 미치고 있고, 단일건물 계획에 비해 그 영향력은 더욱 큰 비중을 차지한다.
공동주택 단지내에 생태계 구성이 가능한 녹화시설을 조성하고, 우수 및 오배수 등의 수순환 체계를 구축하여 거주자 및 생태계 구성원들의 거주환경 향상에 기여하고, 기후조건, 대지조건을 고려한 단지 계획을 통해 환경부하를 저감하고 거주자 쾌적성을 높일 수 있는 미시기후 조절방법을 개발하는 것을 외부환경 요소기술 개발의 주요 범위로 한다.

2) 건축적 요소 (BUILDING)
건축물은 외부의 다양한 기후조건으로부터 거주자가 생활하는 실내 공간을 쾌적하게 유지하기 위해 가장 중요한 역할을 수행하며, 건물 내부 공간 또한 거주자의 건강과 쾌적, 주거 만족도와 매우 밀접한 관계를 가진다. 또한 건축물은 구성요소들의 생산과 운송, 시공 및 폐기에 이르는 여러 단계에서 상당한 환경부하를 발생하므로 친환경 건축을 실현하기 위해 반드시 고려해야 할 부분이다.
건축적 요소기술 개발은 건물의 장수명화를 위한 가변형 계획과 냉난방 부하 및 자연 에너지를 적극 활용하기 위한 외피 및 공간계획이 포함되며, 거주자 건강을 고려한 친환경 마감재에 관한 기술도 핵심적인 개발 범위에 해당한다.

3) 설비적 요소(SYSTEM)
건물 설비시스템은 건축적 계획에서 감당하지 못하고 거주자의 요구에 미치지 못하는 물리적인 환경을 기계설비적인 방법으로 제공하는 것으로서, 에너지 소비의 최종적인 주체가 된다.
에너지 절약적인 설비시스템을 구축하기 위해서는 기본적인 냉난방/환기시스템을 건축 계획과 연계시킨 통합 설계와 그 적용이 필수적인 요소이며 이들을 통합적인 시스템으로 최적의 상태로 유지할 수 있도록 제어하는 기술이 필요하다. 또한 화석 에너지 소비를 획기적으로 저감하기 위해서는 재생가능한 열원 시스템의 적용 방법에 관한 기술도 포함된다.

2. 저에너지 친환경 공동주택 모델 개발
실용화/사업화를 위해 필수적인 기술로 대상 모델이 달성해야 할 목표에 따라 요소기술을 실제 건물 계획에 통합하여 적용하고 실증적 연구와 요소기술 개발의 피드백 과정을 통하여 완성한 후, 산업계에서 수용할 수 있도록 경제성 및 상용화 가능성을 검증한다. 또한 실제 상용화 되었을 때를 대비한 운영과 모니터링 기술을 개발하고 친환경/에너지 성능지표와 평가 방법의 개발을 통해 지속적인 관리 방안을 도출한다.

3. 저에너지 친환경 공동주택 지원정책 개발
필요한 요소기술의 개발과 통합 모델의 완성뿐만 아니라 이를 체계적으로 보급하고 지원할 수 있는 조직과 정책 및 제도가 반드시 필요하다. 따라서 본 연구에서는 개발되어야 할 기술의 하나로 지원정책의 개발을 선정하였다.
지원정책 개발에서는 요소기술 및 통합 모델을 실용화하고 산업화할 수 있도록 시장 분석을 통한 전략을 개발하며 완성된 모델이 적용될 수 있도록 저에너지 친환경 공동주택의 지원 정책 및 제도개발과 지원체제 구축을 포함한다.(SH-2011) 또한 지속적인 지원과 저에너지 친환경 주거문화의 형성을 위해 교육과 홍보 프로그램을 개발하고 기술이전 프로그램 구축 등을 연구 범위로 한다.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 - 요소기술 Prototype 개발 - 요소기술 통합 설계 및 모니터링/평가방법 정립 - 사회 경제적 가치분석 모형 제시 및 정책 방향 설정 - 요소기술 Prototype을 개발하고 Mock-up 실험을 통해 기술 성능 평가 및 시공성/경제성 평가를 수행한다. - 요소기술 성능 평가를 참조, 기술 통합 설계를 통해 Pilot Project 설계안을 작성한다. - 모니터링, DB 분석을 위한 시스템을 구축한다. - 저에너지 친환경 공동주택의 에너지 및 온실가스 배출 모형을 구축한다. - Best Policy를 정밀 분석하고 한국형 정책 기반을 구축한다. - 설문 조사, 시장 분석을 통한 저에너지 친환경 교육/홍보 활성화를 위한 정책을 수립한다
연구성과 기술적 기대성과 1. 기술 경쟁력 향상 친환경 건축에 대한 시장수요가 13%의 환경산업 시장규모 성장률과 더불어 높은 비율로 증가하고 있다. 따라서 기술 개발 성과의 실용화 수요가 증가함에 따라 기술개발 요구가 커지고 있는 실정이다. 국내 관련 기술 수준은 주요 선진국에 비해 약 5년 뒤처져 있는 실정이며, 주요기업의 순수 국내기술 보유율은 40%에도 미치지 못하고 있다. 본 연구개발에서 각각의 관련 요소기술을 통합 적용하여 이루어지게 될 관련 기술 전반에 대한 종합적인 연구는 기존의 산발적인 연구 형태보다 선진국과의 기술 격차를 효과적으로 줄여나갈 수 있는 방안으로 기대된다. 2. 기술 확산 과제 수행을 통해 축적된 저에너지 친환경 공동주택 관련 요소기술 전반에 대한 방대한 기초 데이터 및 실증 데이터는 관련 산업 전반은 물론, 이후 다양한 관련 기술 개발 연구에서 활용도가 높을 것으로 기대되며, 실증적인 연구를 토대로 각각의 관련 요소기술을 국내 실정에 맞게 개발하도록 함으로써 기업의 해외 기술 의존도 역시 크게 개선할 수 있을 것이다.
사회 경제적 파급효과 1. 비용 절감 효과 화석연료 소비량을 감소시킴으로써 기대할 수 있는, 교토의정서에 따른 탄소 배출권 거래 비용 회피 및 친환경적인 주거환경 조성으로 인한 건강비용 지출 회피가 대표적인 비용 절감 효과에 해당한다. 또한 전력 소비가 10%만 감소한다고 예상했을 시에도 5천5백억 원의 경제적 이득을 기대할 수 있으며, 20% 절감의 경우는 1조 1천억원, 30% 절감의 경우는 1조 6천억원으로써, 저에너지 소비형 건물이 경제적 측면에서 큰 영향력을 가질 것으로 보인다. 2. 지구 환경적 측면의 국가 전략 국내 온실가스 배출량은 세계 9위, 에너지 소비량은 세계 10위 수준(IEA, 2002년 기준)이며, 1990년 이후 평균적으로 매년 5.1%씩 증가해왔다. 이러한 현재의 에너지 다소비형 개발방식을 그대로 유지하는 경우, 2013년에 기후변화협약에 따라 이산화탄소 감축 할당량을 만족시키기 위해서는 생산량 자체를 줄이거나 타국의 탄소배출권을 구매해야 하는 상황이다. 이는 각종 무역규제와 정책에 의해 발생되는 환경비용과 더불어 국가경쟁력 약화를 초래할 것이다. 이러한 추가 비용 발생을 피하고 수출의 기회를 확대하기 위해서 저에너지 친환경 공동주택 기술개발은 반드시 필요한 국가의 전략으로 그 중요성이 높다. 3. 당해 기술의 시장성 향후 지속적인국가발전을 이루기 위해서는 산업 자체를 이산화탄소 저배출형으로 변화시킬 필요가 있으며, 국내 총 이산화탄소 발생량의 42%, 에너지 소비량의 24%, 폐기물 발생량의 30%를 차지하는 건축분야의 친환경적 전환은 필수적이다. 이러한 필요에 의해 저에너지 친환경 기술 시장 규모는 점차 확대되고 있으며 가까운 아시아 시장 잠재력을 고려하면 엄청난 규모라 할 수 있다. 본 연구개발을 통해 큰 비용상승 없이 에너지 사용량 40~55% 절감할 수 있는 주택 모델이 보급되면, 주 에너지원인 석유를 전량 수입하는 국내 실정을 감안할 때, 직접적으로는 원화 유출 방지와 간접적으로는 발전소 추가 건립비용 절감 등의 효과 역시 기대할 수 있다. 4. 산업적 효과 저에너지 공동주택 기술개발 연구가 시행됨으로써 기대할 수 있는 기술개발 성과는 부속서 국가에 있는 국내기업의 탄소배출권 구배 비용을 줄이기 위한 대안으로 이용될 수 있을 것이다. 또한 국내 공동주택에 바로 실적용이 가능한 기술통합화 방안을 제시함으로써, 향후 국내주거유형의 47.7%를 차지하는 공동주택을 대상으로 하는 효율향상 사업, 청정연료 보급 및 신재생에너지 발전 등 다양한 사업들을 유치할 수 있는 기회를 제공하는 역할을 할 것이다. 또한 신기술의 실용화에 따른 고용창출 효과로 환경산업의 성장 동력으로서의 역할을 담당할 것으로 판단된다.
활용방안 1. 현장적용 방안 요소기술을 통합하여 제어하는 최적화 기술의 경우 통합 제어 프로그램의 개발을 통해 효율적인 시스템 운영이 가능하도록 하며, 경제성 평가와 운영 DB를 제공함으로써 연구 직후 산업체에서 적용할 수 있는 수준의 모델을 제공한다. 또한 요소기술 적용 실험 Data와 통합 적용에서 나타나는 운영 DB을 제공하고 현장에 적용될 요소기술 적용 기술을 확보함으로써 저에너지 친환경 공동주택의 성능을 최적으로 유지할 수 있는 매뉴얼을 개발한다. 본 연구개발 기술은 신축 공동주택뿐만 아니라 기존 주택의 개보수시에도 이용이 가능하다. 2. 실용화/산업화 방안 요소기술 개발 부분은 각 기술별 1개 이상의 산업체와 연계하여 관련기술 특허를 출원하고 기술의 우선권을 확보하며 실용화 기반을 조성한다. 개발된 기술은 기술력, 시공성, 경제성 평가를 거쳐 실증 모델로 검증되므로 개발된 공동주택 모델의 상품화와 함께 제품화하여 이를 상용화한다. 3. 미래 원천기술 확보 기존의 평가지표의 문제점을 해결할 수 있는 타당성 있는 지표를 개발하여, 산업체와 사용자가 쉽게 건물 성능을 인지할 수 있는 원천기술을 확보하며, 설계/제어/운영을 위한 부분별 기술의 컨설팅, 제조회사 창업시 기술이전도 가능하도록 한다. 4. 신산업 창출 시범사업을 운영함으로써 개발된 모델의 보급을 확대하고 산업체 파급효과와 사회적 인식 확대를 기대하며, 개발된 교과과정과 대중 교육 프로그램을 실현하는 장소로써 시범학교/교육센터를 제공하는 역할을 담당한다. 또한 전문적인 대학과정이나 기술 자격 시험 등을 통해 전문 인력을 양성하여 신산업 창출을 적극적으로 지원한다.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 저에너지 친환경 공동주택 실증 단지 지원 정책
영문 LOW ENERGY SUSTAIN-ABILITY MULTI-HOUSING PILOTPROJECT POLICY
최종보고서
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최종보고서 20110923_저에너지 친환경 공동주택 기술개발_20110810_최종.pdf   다운로드
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