| 기술의 우수성 및 효과 |
- ○ 차별성
-
차별성
| 기능/성능 |
1) 모듈러 주택단지의 빛환경 분석 기능
？ 모듈러 주택 단지의 그림자와 일사량 분석, 실내 빛환경 분석
2) 모듈러 주택단지의 풍환경 분석 기능
？ 모듈러 주택단지의 계절별 온도와 풍향, 풍속의 경향성 분석
3) PV 최적화 및 PV 발전량 추정 기능
？ BIPV 패널을 입면 어느 부위에 설치하고 어떤 형태가 되어야 높은 발전량이 나올 수 있는지 PV 패널에 필요한 일사량 임계값 확인 및 Galapagos 컴포넌트를 이용한 유전 알고리즘을 통해 최적화 방법 제안
4) 시공용이한 기밀/단열 우수 프리패브외벽체 시스템과 고효율 BIPV외벽체시스템 적용 설계
？ 시공용이한 마감일체형 외벽체 개발
- 모듈러주택의 결합구조(특허출원 : 10-2018-0073990, 출원일자 : 2018.06.27)
？ 시공용이한 기밀/단열 우수 프리패브 외벽체 시스템 상세 개발
- 특허출원된 내용을 기반으로 기밀과 단열성능을 보완한 상세설계
？ 고효율 BIPV외벽체 시스템 적용 설계
- 최적일사량 산정SW+BIPV+가변차양 통합설계 모델시안 제작
5) 빅데이터 기반 일사, 일조, 대기흐름 시뮬레이터 프로토타입 개발
？ TMY 기후데이터를 활용한 일사 및 대기흐름 데이터 추출 기술 개발
？ 한국형 지리 및 도심 구조가 고려된 일사 분석 시뮬레이터 개발
？ 국내 최초 한국형 3차원 태양에너지 자원지도 개발
？ 나비어-스토크스 방정식을 이용한 대기 유동 시뮬레이터 기술 개발
6) 에너지 절약형 프리패브 외벽체에 대한 인공지능 기반 시뮬레이션 개발
？ 최적 차양설계 시뮬레이터 개발
- 여름과 겨울 모두를 만족하는 차양 설계 시뮬레이터 개발
？ 최대 발전량을 가지는 BIPV 형태 설계 시뮬레이터 개발
- 연간 최대의 일사량을 확보할 수 있는 BIPV 형태 설계 시뮬레이터 개발
7) 모듈 조합된 BIM 설계 시뮬레이션 개발
？ 모듈 조합 방식을 이용한 세대평면 도출 사용자 인터페이스 개발
- 공간 및 면적에 대한 정보를 포함하는 정보 입력 모듈
- 사용자 입력에 따른 세대평면도를 추천하는 시스템 개발 |
| 장/단점 |
1) 건물의 에너지 사용량을 줄일 수 있는 건축물의 소비에너지 최적화 설계기술 개발
？ 패시브 건축, 액티브 건축, 제로에너지 건축, 플러스 건축 등 친환경 건축물 및 지능형 녹색 건물 설계에 대한 인공지능 기반 신기술 개발
2) 2030 국가 온실가스 감축 이행 및 2025년 제로에너지건축물 의무화를 위한 건물에너지 저감기술 개발
？ 제로에너지 건축물 설계를 위한 패시브 디자인 요소 및 액티브 디자인 요소 반영
？ 쾌적하고 건강한 실내환경을 조성하기 위한 설계 초기단계에서부터 친환경 건축물 설계 솔루션 개발
- 건물의 환경 성능을 개선시킬 수 있는 건물의 대지, 방위 기본사양 및 자연형 태양열 전략등, 일사열, 바람길 형성, 소음해결을 위한 건물의 배치구조와 주변 경관디자인 요소의 적절한 사용
3) 모듈러 주택 관련 하드웨어기술은 연구가 활발하지만 소프트웨어기술 및 친환경 건축 기술은 미흡
？ 모듈러 주택 기술의 발달로 건축시공비용은 현재보다 현격히 줄어들 것으로 예상되지만 건축설계비용은 전문인력, 의사소통 시간비용 등으로 인하여 평당 수만원에서 많게는 수십만원에 이르기 까지 정형화 되어 있지 않음
？ 한국건설기술연구원에서 구축한 모듈러 주택의 BIM 설계 기술을 이용하고, 홍익대학교에서 친환경적 요소를 적용한 제로에너지 건축을 위한 디자인 설계를, 텐일레븐에서 액티브-패시브 모듈을 자동 조합하는 설계 도구를 개발
4) 액티브-패시브 융합으로 건물에 대한 공공이익을 실현할 수 있는 친환경 솔루션 개발
？ 국토교통부와 LH는 1, 2인 가구를 위주로 저층 원룸형 모듈러 주택을 활용한 공공임대 주택을 공급할 계획으로 사회적 기여 가능
？ 특히 장기 방치된 도시지원시설 용지, 도시 계획상이나 경관상 고층구조가 들어갈 수 없는 곳, 노후 불량주택지 등의 장소에 모듈러 주택을 시뮬레이션 함으로써 도심내 유휴지의 활용이 가능한지를 사전에 검토
？ 모듈의 설치나 철거가 용이하여 친환경적이고 자원 재활용 효과가 크기 때문에 모듈러 주택은 차세대 주택으로 각광을 받고 있음
？ 일반 콘크리트형 주택에 비해 공기가 단축되고, 현장 시공을 최소화하여 소음, 분진 저감 효과로 이웃 주민과의 마찰을 최소화
5) 인공지능과 모듈화 된 BIM 기술(BIPV, 외장마감 일체형 패널), 패시브 디자인 요소가 적용된 건축자재을 디자인 설계를 조합하여 다양한 형태의 제로에너지 건축물 설계 제공하여 쾌적한 주거 환경 여건 보장
？ 액티브 방식에서 전력 확보를 최대화하고, 패시브 방식에서 전력 손실을 최소화 하는 스마트시티 건축물 설계에 활용 |
경제성
(공사비, 유지관리비, 공사기간 등) |
1) 기초설계 단계의 단순 반복적인 작업을 자동화기술로 개발하여 초기 설계비용 및 업무 소요 시간 절감
？ 국내 건축 설계비용은 공사비의 약 4.2% (법정 요율), 기획설계의 경우 건축 설계비용의 약 20% 수준
？ 건축면적 3,000㎡의 전체 공사비가 3,000억원일 경우 설계비용은 약 12억이고, 기획설계는 약 2.4억임
？ 본 기술의 경우 기획설계 비용은 1㎡당 약 100원이므로 3,000㎡의 시뮬레이션 비용은 30만원임
？ 객관적인 비교는 불가하지만 약 1/800 비용 절감 효과가 있음
？ 전문 건축설계사가 약 5일 정도 걸리는 업무를 30분으로 단축시킴으로써 1일 임금이 20만원일 경우 5일치 100만원의 비용을 약 1.5만원에 처리할 수 있는 가격 경쟁력 있음
2) 직관적인 사용자 인터페이스로 비전문가도 30분 내외로 사업영역을 시뮬레이션 가능
- 인공지능과 병렬처리 기술을 활용한 빠르고 정확한 건축설계 사업 타당성 솔루션 |
- ○ 우수성
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우수성
1) 액티브-패시브 요소의 융합으로 새로운 제로에너지 친환경 건축물 설계 솔루션 개발
- 모듈러 공법의 공기 단축, 소음 및 분진 없는 친환경성 향상, 패시브 디자인 요소가 적용된 비정형의 심미적 디자인 요소 적용으로 단일화된 모듈러 주택 설계의 품질 향상
- 도시 계획상이나 경관상 고층구조가 들어갈 수 없는 노후· 불량주택지 등의 장소에 모듈러 공법을 활용한 모듈러 주택 공급으로 소음에 의한 민원 감소 효과 기대
2) 제로에너지 친환경 건축물 설계에 국내 최초로 인공지능 알고리즘 기술 개발 적용
- 제로에너지 주택을 만족하기 위해서는 액티브 설계로만 이루기 어렵지만 패시브 설계기반 외장재와 액티브 설계의 결과로서 BIPV가 상호 연계된 파사드를 최초로 개발한 측면에서 창의성이 우수한 사례임
3) 제로에너지 건축물을 위한 패시브-액티브 디자인 요소를 적용하여 새로운 형태의 건축 디자인 창조
- 모듈러 공법으로 사전 공장에서 제작하여 운반하기 때문에 시공 공간 확보
- 자동 설계 솔루션을 통해 저렴한 비용으로 여러 개의 디자인 설계안 제시 가능
- 액티브/패시브 디자인 요소가 적용되어 최적화된 친환경 주거모델 개발 가능
- 모듈러 맞춤형 설계 제작이 가능하고, 심미적인 비정형 건축물을 쉽고 빠르게 설계 가능
4) 국내외 기술 분석
？ 현재 환경 분석과 관련 3차원 분석 솔루션들은 사용자 편리성과 시뮬레이션 정확성 부분에서 부족
- 오토데스크사의 그린빌딩스튜디오는 태양의 위치에 따른 음영발생과 일사량 계산 및 시각화가 가능하지만, 3차원 공간상에서 다양한 건물 모듈을 배치하는데 시간 비용이 높다는 단점
- 구글사의 SketchUp은 사용자 편의성이 우수하며, 음영확인이 가능하지만 리포팅 기능이 미흡
？ 환경 분석 솔루션은 대부분 외산 소프트웨어가 차지하고 있어 국산화 필요
- 외산 분석 솔루션은 범용적으로 사용하기 위한 도구로 제작하여 우리나라에 적합한 지수들을 적용하기 어려움
- 도심지 일조권 분석에 필수적인 지형이나 건물정보가 부족하며, 지형정보 와 건물 정보를 수작업으로 입력하는 번거로움과 그에 따른 모의 정밀도 저하의 문제가 있음
- 사용자 편의성과 정밀한 일조량 분석 기술로 일조권 분석 시장에서 기술적 우위를 선점
- 액티브-패시브 디자인 요소를 적용한 소프트웨어에 국내 지형공간을 적용하여 최적화된 스마트시티 내 건물 배치 대안들을 제시
？ 친환경성이 고려된 솔루션으로 BIM 설계 시장을 더욱 보완하고 발전시킬 수 있음
- 건축설계 기술이 BIM 설계로 진화함에 따라 건축설계 분야의 소프트웨어 경쟁이 치열해 질 것으로 예상
- 향후 BIM 설계 법제화에 따른 관련 소프트웨어시장의 경쟁이 벌어지는 시점에서 텐일레븐은 친환경성이 고려된 사업타당성 분석 기술을 내세워 경쟁사와의 차별성을 강조
？ 기존 건축설계 소프트웨어 개발 경쟁사와의 차별성 부각
- 건축주가 건축물의 도면을 선택할 때 인공지능 추천시스템을 활용한 의사결정 도구로써 포지셔닝
- 도면을 사업영역에 배치한 배치도를 선택할 때의 의사결정에 참여하도록 유도
- 건축물의 도면과 배치도를 선택할 수 있도록 유도하여, 친환경 건축설계의 초기 사업성분석 시 필수 소프트웨어로써 포지셔닝
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- ○ 경제적 효과
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경제적효과
1) 기존 친환경 건축물의 가지고 있었던 문제를 인공지능 기반 기술로 해결
- 패시브 디자인은 동일사양의 건축물과 비교하여 약 10~15% 이상 공사비 증가
- 패시브 관련 공사비가 증가한다는 의미는 에너지 효율이 그만큼 높아진다는 의미이므로, 공사비 회수기간은 공사비증가와 별개로 거의 동일하다고 볼 수 있으나, 회수기간 이후의 유지비용에서는 많은 차이가 남
- 패시브 관련 아이템을 과다 혹은 잘못 적용했을 경우에는 동일한 에너지 효율 상태에서 공사비가 올라가거나 동일한 공사비에서 에너지효율이 낮아짐으로써 공사비 회수기간은 무한정 길어질 수 밖에 없음
- 그러므로, 인공지능 기반 기술로 철저한 건축물 에너지계산을 통해 공사비 낭비요소를 제거하고, 가능한 최대의 에너지 효율을 낼 수 있는 방향으로 설계가 되어야 함
- 소요되는 시간과 비용을 크게 절감하고 도시의 거주환경 관련 설계에서 검토와 기획의 비용 구조를 최소화 할 수 있으며, 설계자들의 친환경 디자인 능력과 전문적 기술을 배양
2) 기존 모듈러 공법에 액티브/패시브 디자인을 적용한 제로에너지 모듈러 건물 창조
- 모듈의 설치나 철거가 용이하여 친환경적이고 자원 재활용 효과가 크기 때문에 모듈러 주택은 차세대 주택으로 각광을 받고 있음
- 개발될 국내 데이터베이스 기반의 친환경 설계 프로그램은 친환경 모듈러 주택 설계 기술을 크게 향상 시켜 건물의 쾌적성 및 에너지 성능과 함께 다양한 디자인 안을 추구 할 수 있을 것으로 기대
- 일반 콘크리트형 주택에 비해 공기가 단축되고, 현장 시공을 최소화하여 소음, 분진 저감 효과로 이웃 주민과의 마찰을 최소화
- 파라메트릭 수치들로 모두 조정이 되고 실제 분석 결과를 건축 디자인에 피드백 되어, 기술적으로 설계 초기 단계에서부터 친환경적이면서 다양한 디자인을 적용 시키기 위한 과학적 의사결정의 이론적 근거를 제시하여 건물 형태에 적극적으로 반영될 수 있음
- 액티브/패시브 디자인이 적용된 모듈러 주택의 자동화된 설계 기술이 개발된다면 제로에너지 빌딩으로서도 상당한 주목을 받을 것임
3) 기술적 측면
？ 스마트한 친환경 모듈러 주택 설계를 위한 사용자 적응형 인공지능 모듈 조합 솔루션
- 인공지능 알고리즘 기술을 적용한 자동화 기술로 소요시간을 혁신적으로 단축
- 건축물의 소비에너지 저감이 가능한 설계 기술로 생산성 향상 및 건축 산업 전반의 품질 향상
4) 경제적ㆍ산업적 측면
？ 모듈러 주택 설계의 단순 반복적인 작업의 자동화 기술과 액티브/패시브 디자인 요소를 적용한 건물 에너지 최적화 설계는 전체 산업의 비용 절감 가능
- 친환경 모듈러 주택 설계 솔루션은 건축 산업의 규모를 키울 수 있는 기술로 현재 환경적 측면에서 전문성이 부족한 건축설계사무소의 차별화된 서비스가 가능
5) 사회적 측면
？ 인간 중심의 스마트한 도시재생을 통하여, 지역 특색을 살린 주민 수요 맞춤형 설계 가능
- 해당 지역의 친환경 요소를 고려한 지역 정체성 및 디자인이 반영된 쾌적한 주거환경 제공
？ 대기업이 독식하는 산업구조에서 본 솔루션의 적용으로 건축 산업 전반의 서비스 경쟁력을 한 단계 업그레이드
- 직관적이고 사용이 편리한 인터페이스로 쉽고 빠른 설계안 제공 가능, 아웃소싱 외주 부담 완화 |
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설계단가, 공사비, 유지관리비, 공사기간, 간접효과의 내용이 있습니다.
| 설계단가 |
100원 |
| 공사비 |
1,000,000원 |
| 유지관리비 |
1,000,000원 |
| 공사기간 |
30분 |
| 간접효과 |
건축설계와 4차산업 인공지능 기술과의 융합 솔루션으로 건축 설계 시장 및 소프트웨어 시장의 확대, 친환경 건축 설계 솔루션 개발 인력 및 친환경 건축 디자이너 인력 양산, 건축설계 및 소프트웨어 산업 활성화 기대 |
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이 누리집은 대한민국 공식 전자정부 누리집입니다.
