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SMK 기본정보

SMK 기본정보
기술명 중동국가 주택에너지관리시스템(HEMS) 및 열차단 코팅기술
개발 배경 및 필요성 □ 기존 기술의 문제점
·에어컨 제어: 중동국가의 지역/환경/문화적 특성에 적합한 신재생에너지, 에어컨, 덕트, 조명, 블라인드 통합관리시스템 기술 부재
·열차단 코팅: 다액형 유리 코팅 조성물로 낮은 내구성과 경제성이 비효율적: 각각의 기능성 용액들을 별도 제조, 다중 반복공정으로 성능 구현
·블라인드: 내부 블라인드의 경우 태양복사에너지가 유입되어 실내온도가 높아짐외부 블라인드의 경우 강풍, 오염 등에 대한 대비책과 관리가 요구됨
기술 개요 세계에서 가장 덥고 에어컨 사용량이 가장 많은 지역, 중동국가 주택의 에너지사용량을 자동으로 저감해주는 HEMS(Home Energy Management System)으로서, 중동국가에 가장 필요한 에어컨 제어기, 조명 제어기, 블라인드 및 제어기, 열차단 코팅유리 등으로 구성 됨

기술의 특장점

기술의 특장점
기존 기술 대비 차별성 I. 에어컨 제어 기술
1. 본기술(GCC HEMS)
□ 기능/성능
· 다수의 패키지형 에어컨 통합 제어
· 자체 개발 알고리즘(MbAC)으로 자동제어
· 동일 냉방 존 내 덕트 제어를 통해 풍량 조절
· 태양광 발전 모니터링, 조명 및 블라인드 통합제어

□ 장/단점
· 멀티 에어컨, 조명, 블라인드 통합 제어 가능
· 중동국가 특성 반영한 현지 맞춤형 개발

□ 경제성
· 에어컨 운용이 많은 주택일 경우 훨씬 경제적
(중동국가는 일반적으로 3~5대의 에어컨 운용)
· 원격검침, IoT, 보안 등 확장성

2. NEST Thermostat(경쟁제품)
□ 기능/성능
· 1대당 1대의 에어컨 제어
· 사용자 조작을 학습하여 에어컨 자동제어

□ 장/단점
· 단일 에어컨 제어 가능
· 전 세계 공통 수요 기반 개발

□ 경제성
· 에어컨 1대 운용 주택에서 경제적

II. 열차단 코팅
1. 본기술(열차단유리, G Glass)
□ 기능/성능
가시광선 투과 대비 높은 적외선, 자외선 차단 효과

□ 장/단점
· 우수한 코팅경도(9H)
· 반영구적 내구성
· 유지관리 용이성

□ 경제성
· 기존 대비 30~50% 단축된 공정
· 반영구적 수명, 유지관리비 저감

2. Low-E Glass(경쟁제품)
□ 기능/성능
레이어 층에 따라 가시광선 투과 대비 적외선, 자외선 차단효과 증가

□ 장/단점
· 공기 중 노출 시 산화 및 변질
· 낮은 내구연한(5~15년)
· 단판, 접합유리 사용 불가
· 성능에 따라 가격 상승

□ 경제성
· 성능에 따른 공사비 증가
· 계속적인 유지관리비 발생 (복층 실링 파손시 전체 철거)
기술 경쟁력 [HEMS(태양광, 에어컨, 덕트, 조명, 블라인드 제어)]
· 본 HEMS는 중동국가의 지역적/환경적/문화적 특성(매우 큰 규모의 주택, 다수의 패키지에어컨 운용, 에어컨 상시 운용 등)에 철저하게 기준을 두고 고안된 개발로서 타 HEMS 또는 온도조절기 등과 포지셔닝을 달리하고 있음
· 중동국가 주택에너지 사용 중 가장 높은 비중을 차지하고 있는 에어컨, 조명 및 이에 직접적인 영향을 주는 창호 및 블라인드를 통합으로 제어함으로써 획기적인 에너지저감이 가능한 기술임
· 주택에너지 저감은 물론 사용자의 열적 쾌적성을 고려한 알고리즘을 도입하여 불편함 없이 주택에너지 저감효과를 볼 수 있는 특징이 있음
· 주택에너지 사용량 시뮬레이션 결과, 본 시스템 적용을 통해 에어컨만 제어했을 경우, 34%의 주택 에너지 저감효과를 보였으며, 조명과 블라인드 제어가 결합될 경우 그 효과가 극대화될 것으로 기대됨
· 현재 쿠웨이트 현지의 기존 주택 3채에 적용하여 에너지저감 성능을 실증하고 있으며, 2019년에는 신축 건물 건축 및 적용을 통해 보다 정확한 에너지저감 성능을 실증할 계획임

[열차단 유리 코팅]
· 본 코팅기술이 적용된 유리는 태양광의 열과 자외선을 차단하고 가시광선만 투과하기 때문에 유리 사이의 블라인드 내구성을 유지할 뿐 아니라, 실내온도 상승을 획기적으로 차단함
· Low-E Glass 등의 기존 코팅기술은 경도가 비교적 약해 코팅면에 스크래치가 발생하는 반면, 본 기술은 우수한 코팅경도(9H)로 인해 스크래치에 매우 강하며 반영구적 사용이 가능
· 모터 교체 등의 A/S가 발생했을 경우, 기존에는 유리를 전면 교체해야 했으나, 본 코팅기술이 적용된 유리의 경우 실링면을 제거하고 모터만 교체할 수 있어 유지비용이 대폭 저감됨
* 필요성: 중동국가는 더운 날씨와 강한 일사, 이에 따른 실내온도 상승 때문에 창문을 상시 커튼으로 가리고 생활하고 있음
* 적합성: 중동국가에 본 코팅유리가 적용될 경우, 태양광의 가시광선은 통과시키고 열은 차단하기 때문에 커튼을 열어도 실내온도 상승 없이 외부조망이 가능해 짐. 이에 따라 기존에 할 수 없었던 외부조망은 물론 조명에너지 사용량 저감, 냉방부하 저감 등이 가능해 짐
경제적 효과 경제적 효과
[HEMS(에어컨, 조명, 블라인드 제어)]
· 에어컨 제어기술 적용 시: 미설치에 비해 냉방에너지 34% 절감
[열차단 유리 코팅]
· 열차단 코팅유리 적용 시: 싱글 Low-E 복층에 비해 냉방에너지 22% 절감
· 내장형 블라인드 적용 시: 미설치에 비해 냉방에너지 25% 절감

간접효과
본 HEMS가 중동시장에 도입될 경우 국내 IoT 제품의 중동국가 진출이 용이해질 것으로 기대됨. 쿠웨이트 국민들은 젊은 층을 중심으로 스마트 기기에 대한 수용도가 매우 높고 구매력까지 갖추고 있으며 특히 한국 제품/브랜드에 대해 선호도가 매우 높음
본 HEMS는 쿠웨이트 도입 이후 Smart Home 구현에 있어 중심이 되는 플랫폼으로 역할 할 수 있도록 확장성을 염두하여 개발이 진행되고 있어, 향후 국내 IoT 제휴업체들을 모집하여 중동국가 진출에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 기대됨

시장성

시장성
시장규모 및 성장성 □ 쿠웨이트는 인구급증에 따른 대규모 신도시 개발 활발히 추진 중
ㅇ 쿠웨이트는 헌법에 의해 정부가 기혼 자국민 남성에게 주택을 공급하도록 의무화되어 있음
ㅇ 그러나 주거복지청(PAWH, Public Authority for Housing Welfare)에 따르면, 2017년 기준 주택 신청 대기자는 11만명으로 연간 약 3,000가구에 해당하는 공급량이 턱없이 부족하여 평균 7~18년을 기다려야 하는 Housing Crisis상황임. 이에 젊은 부부들을 중심으로 불만이 고조되고 있고 정부에서는 월간 주택수당 약 500달러를 지급하고 있으나 이는 주택 임대료의 약 35% 수준에 불과하여 갈등이 계속되고 있음
ㅇ 이에 쿠웨이트 정부는 수요를 감당하기 위해 주택 신청 3년 안에 주택 수령이 가능하게 주택공급을 확대하겠다고 밝히며, 적극적으로 신도시 건설을 추진 중임

□ 시장산출
신도시에 포함되는 주택 수와 우리 HEMS 'Stadard Package‘ 단가를 곱하여 산출
­ (25,000호 + 28,000호 + 25,000호) * $5,700 = $444,600,000
응용분야(수요처) ?HEMS
- GCC인증 및 쿠웨이트 신축주택 실증, South Saad Al Abullah 시범단지 도입
?열차단 유리 및 블라인드
- NEP인증 및 국내 조달시장 진입(평면 자동차접합유리, EC Glass, PDLCD Film 등)

연구성과 정보

* 지재권현황
순번 발명의 명칭 출원번호 관리현황

시공실적 및 시제품 현황
시공실적 및 시제품 현황 HEMS는 현재 개발중으로 20년 상반기 제품출시 예정
- 특히 2020년 쿠웨이트에 실증건물을 건설하고 제품을 설치할 예정
기술준비도(TRL) 기술개념확립  연구실환경검증  시제품제작  실제환경검증  신뢰성평가  상용품제작
R&D 수행이력 사업명 국토교통기술사업화지원
과제명 중동 스마트시티 건설시장 대응형 홈에너지관리시스템 개발 및 사업화
총연구기간 2020-01-01 ~ 2021-09-30
총연구비 2,103,100,000원
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