전체 사용하는 에너지 중 건축에서 사용하고 있는 에너지가 1/4정도 되며, 이는 지속적으로 증가하고 있어 건축에너지를 절감하기 위하여 많은 연구들이 진행되고 있다. 건축에서 사용하는 에너지 중 대부분이 건물의 냉방과 난방을 하기 위해 사용되지만 조명 에너지 역시 건물에서 사용되는 에너지 중 큰 비중을 차지하고 있다. 조명 에너지를 절감하기 위해선 적절한 조명을 배치하는 것이 선행적으로 이루어져야 할 문제이다.
따라서 본 연구는 현재 각광받는 시뮬레이션 프로그램인 EnergyPlus 프로그램내에 삽입된 2가지 조도 해석 알고리즘의 계산식을 비교 분석하고, 창호의 향, 실내 벽체 반사율 및 블라인드 설치 유무 등 여러 조건 하에 두 알고리즘을 비교 분석하였다. 본 연구 진행 과정은 우선 실측 실험 건물과 시뮬레이션 모델의 타당성을 검토하고, 검토된 시뮬레이션 모델을 통하여 각 조건 별로 분석을 수행하였다.
본 논문의 주요 연구결과를 요약하면 다음과 같다.

(1) Radiosity와 Split-flux의 계산식을 비교 한 결과 Radiosity는 Split-flux 보다 정밀한 직사광, 확산광 계산식을 지니고 있다. 실내 벽체를 세세하게 Grid를 설정 한후 각 Grid의 교차점에 도달한 빛의 밝기를 반사시켜 실내의 조도를 계산하게 된다. Split-flux는 벽체 전체에 도달하는 빛의 밝기를 평균을 내어 벽체 자체가 하나의 반사체 역할을 해 실내의 확산광을 계산하게 된다. 따라서 Radiosity 해석 방법이 Split-flux 해석 방법보다 세밀하게 분석하게 된다. 하지만 Radiosity에는 Time-step 계산식이 존재하지 않아 실내 조도가 외부 조도에 큰 영향을 받게 된다. 이에 따라 창호의 향 변동에 따른 해석이 힘들 것으로 판단된다. 또한 Radiosity에는 블라인드가 설치된 창호에 대해서 해석이 불가능 한 것으로 나타났다.
(2) 여름철/겨울철 대표일의 Radiosity와 Split-flux의 실내 조도 패턴은 조도 센서가 창호에서 멀어질수록 실내 조도가 낮아지는 동일한 패턴을 보이며 분석한 42개의 조도 센서에서 Split-flux 조도 값이 Radiosity 조도 값보다 높게 나타났다. 이는 실내 벽체를 세밀하게 나눈 후 각Grid의 교차점에 도달하는 빛의 밝기를 반사시키는 반면, Split-flux는 벽체 전체의 평균 밝기를 반사시켜 확산광이 Radiosity 보다 높게 계산되어 조도 값이 Radiosity 보다 높게 나타나는 것으로 판단된다.
(3) 실내 벽체 반사율을 0.1부터 0.9까지 0.1 간격으로 변화를 주어 두 알고리즘을 비교 한 결과 여름철의 경우 실내 벽체 반사율이 증가함에 따라 조도 값의 크기는 차이가 발생하지만 모든 조건에서 창호에서 멀어질수록 실내 조도가 낮아지는 패턴을 보인다. 겨울철의 경우 Split-flux 기법은 동일한 패턴을 보이지만 Radiosity 기법은 반사율 0.5부터 반대로 창호와 멀어질수록 조도 값이 상승하는 것을 볼 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 센서에 도달하는 조도 값을 직사광과 확산광을 분리하여 분석을 진행하였다.
(4) 실내 벽체 반사율의 변화와 상관없이 직접 센서로 도달하는 직사광의 경우 대표일과 알고리즘에 상관없이 창호에서 멀어질수록 실내 조도가 감소하는 것을 알 수 있었다. 하지만 확산광의 경우 Radiosity 기법에서 창호와 멀어질수록 확산광이 높게 측정되는 것을 알 수 있었다. 이는 창호주변은 창호의 넓이로 인해 반사시킬 벽체의 면적이 줄어들어 실 깊이 있는 센서의 확산광이 더 높은 것으로 사료되며, 직사광의 감소폭보다 확산광의 증가폭이 더 크기 때문에 조도 센서의 값이 창호와 멀어질수록 커지는 것으로 보인다. Split-flux의 경우 벽체 전체의 평균 밝기로 확산광을 계산하기 때문에 반사율에 따라 확산광의 차이는 있지만 모든 센서에서 동일한 값을 보이는 것을 알 수 있다.
(5) 창호의 향 변동에 따른 실내 조도 패턴의 경우 Radiosity 기법이 Split-flux 기법보다 높은 조도 값을 보이는 것으로 나타났다. 남측 창호의 경우 두 알고리즘은 유사한 조도 값을 보이지만, 남측을 제외한 향에서는 차이가 크게 발생하였다. 이는 Daylight factor 계산식은 두 알고리즘에 모두 포함되어 있지만, Radiosity 기법은 Time-step 계산식이 포함되어 있고, Split-flux 기법은 Time-step 계산식이 포함되어 있지 않다. Split-flux 기법은 태양 천정각 등 매시각 변화되는 기상을 반영하여 계산하기 때문에 창호의 향 변동에 따라 정확한 조도를 예측할 수 있다. Radiosity 기법의 경우 Time-step 계산식이 없는 관계로 지정된 Daylight factor를 사용하게 되며 이로 인해 외부 조도에 큰 영향을 받게 된다. 따라서 Radiosity 기법은 창호의 향에 상관없이 외부 조도가 가장 높은 13시에 가장 높은 조도 값을 보이며 9시, 18시 순으로 낮은 값을 보이는 반면, Split-flux 기법은 동측 창호는 9시에 가장 높고, 서측 창호는 18시, 남측과 북측 창호에서는 13시에 가장 높은 조도 값을 보이는 것으로 나타났다.
(6) 블라인드의 설치 유무와 블라인드 슬랫 각도 변화에 따른 실내 조도 값은 명확하게 차이를 보였다. Radiosity 기법의 경우 해석 식 내에 블라인드에 대한 해석 식이 포함되어 있지 않으며, Split-flux의 경우 간단한 식이지만 블라인드에 관련된 식을 내포하고 있다. 블라인드가 없을 때에는 겨울철이 여름철 보다 7