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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 허정호
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 서울시립대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수35
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최근 많은 재실자의 행태와 관련된 연구들이 진행되고 있다. 많은 특정 공간에서의 행태 모니터링이 이루어지고 있지만, 실제 재실자의 행태는 온열 쾌적에 따라 달라질 수 있기 때문에 실제 환경에서의 온열 쾌적 연구가 선행되어야 할 필요가 있다.
특히 주거용 건물의 경우 재실자의 온열 쾌적을 기반으로 한 행태는 건물 에너지 소비에 직결된다. 이처럼 냉난방 방식에 따른 건물의 에너지는 재실자의 열쾌적을 유지하기 위해 소모되기 때문에 실제 온열 쾌적 이해는 필수적이라고 할 수 있다.
한편 국내의 경우 바닥복사난방 시스템과 더불어 개별 난방기기를 활용하는 재실 특성을 갖는다. 이는 현재 ASHRAE Standard에 의하면 국부적인 불쾌적을 유발할 수 있는 요건을 갖췄지만, 많이 사용되고 있는 것이 실정이다. 이에 따라 재실자의 온열 쾌적을 기반으로 한 만족도 조사가 필요하다.
따라서 본 연구는 보편적인 개별 난방기기로 전열매트를 이용하여 현장실측 및 주관적인 설문조사를 실시하였다. 이를 통해 전열매트가 재실자의 온열쾌적에 미치는 영향을 파악하고, 개별난방의 사용특성에 대해 분석한다.
본 연구에서는 재실 특성을 반영하여 비균일 환경에서의 온열감과 실제 열쾌적을 조사하였고, 이를 설문 데이터 및 기존의 온열쾌적 지표와 비교하였다. 그 결과는 다음과 같다.
재실자의 온열감은 신체의 중심부와 말단부의 차이가 컸고, 발의 온열감이 가장 낮았다. 전열매트와 접하는 세 곳의 신체부위인 둔부, 허벅지, 종아리의 경우 전열매트 사용 여부에 따라 온열감은 크게 증가하였다. 이에 따라 전신 온열감도 상승하는 경향을 보였다.
피실험자들의 열쾌적 범위를 도출한 결과, 온열감이 가장 낮았던 발에 국부적인 불쾌적을 느끼는 것으로 나타났다. 이는 PMV와의 차이를 보여 기존의 온열쾌적 지표는 국내 재실자가 느끼는 쾌적을 대표하는 것에 한계가 있음을 알 수 있었다. 또한 전열매트의 사용에 따라 실내 온열환경이 변하지 않아 실내 온도에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있다. 반면, 피부온도는 전열매트를 사용함에 따라 접촉한 부위에 한해 그 값이 크게 증가하였다. 또한 전열매트만의 표면온도에 비해 재실자가 전열매트 위에 앉을 경우 신체부위의 피부표면온도는 약 11℃ 증가해 접촉에 따른 전도 열전달에 의한 영향으로 큰 차이를 보였다.
자율조건에서의 실험 결과, 실내 온도는 앞선 조건 2에 비해 낮았지만, 재실자의 ‘쾌적함’의 응답률은 가장 높았다. 이는 심리적이고, 행동적 적응에 따른 결과로 사료된다.
본 연구는 전열매트 사용 시 쾌적한 국부적인 조건을 도출할 수 있었고, 이는 개별 난방기기로서 난방전략 수립과 제어 측면에서 활용될 수 있을 것이다. 또한, 피부표면온도와 온열감 간의 로지스틱 회귀분석을 통해 정량적인 관계를 살펴봄으로써 개별난방에 관한 추가 연구에 활용될 수 있다. 향후 장기간의 현장실측을 통해 적응쾌적 모델을 기반으로 한 연구가 진행된다면, 보다 정확한 전열매트가 온열쾌적에 미치는 영향을 분석할 수 있다.
특히 주거용 건물의 경우 재실자의 온열 쾌적을 기반으로 한 행태는 건물 에너지 소비에 직결된다. 이처럼 냉난방 방식에 따른 건물의 에너지는 재실자의 열쾌적을 유지하기 위해 소모되기 때문에 실제 온열 쾌적 이해는 필수적이라고 할 수 있다.
한편 국내의 경우 바닥복사난방 시스템과 더불어 개별 난방기기를 활용하는 재실 특성을 갖는다. 이는 현재 ASHRAE Standard에 의하면 국부적인 불쾌적을 유발할 수 있는 요건을 갖췄지만, 많이 사용되고 있는 것이 실정이다. 이에 따라 재실자의 온열 쾌적을 기반으로 한 만족도 조사가 필요하다.
따라서 본 연구는 보편적인 개별 난방기기로 전열매트를 이용하여 현장실측 및 주관적인 설문조사를 실시하였다. 이를 통해 전열매트가 재실자의 온열쾌적에 미치는 영향을 파악하고, 개별난방의 사용특성에 대해 분석한다.
본 연구에서는 재실 특성을 반영하여 비균일 환경에서의 온열감과 실제 열쾌적을 조사하였고, 이를 설문 데이터 및 기존의 온열쾌적 지표와 비교하였다. 그 결과는 다음과 같다.
재실자의 온열감은 신체의 중심부와 말단부의 차이가 컸고, 발의 온열감이 가장 낮았다. 전열매트와 접하는 세 곳의 신체부위인 둔부, 허벅지, 종아리의 경우 전열매트 사용 여부에 따라 온열감은 크게 증가하였다. 이에 따라 전신 온열감도 상승하는 경향을 보였다.
피실험자들의 열쾌적 범위를 도출한 결과, 온열감이 가장 낮았던 발에 국부적인 불쾌적을 느끼는 것으로 나타났다. 이는 PMV와의 차이를 보여 기존의 온열쾌적 지표는 국내 재실자가 느끼는 쾌적을 대표하는 것에 한계가 있음을 알 수 있었다. 또한 전열매트의 사용에 따라 실내 온열환경이 변하지 않아 실내 온도에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있다. 반면, 피부온도는 전열매트를 사용함에 따라 접촉한 부위에 한해 그 값이 크게 증가하였다. 또한 전열매트만의 표면온도에 비해 재실자가 전열매트 위에 앉을 경우 신체부위의 피부표면온도는 약 11℃ 증가해 접촉에 따른 전도 열전달에 의한 영향으로 큰 차이를 보였다.
자율조건에서의 실험 결과, 실내 온도는 앞선 조건 2에 비해 낮았지만, 재실자의 ‘쾌적함’의 응답률은 가장 높았다. 이는 심리적이고, 행동적 적응에 따른 결과로 사료된다.
본 연구는 전열매트 사용 시 쾌적한 국부적인 조건을 도출할 수 있었고, 이는 개별 난방기기로서 난방전략 수립과 제어 측면에서 활용될 수 있을 것이다. 또한, 피부표면온도와 온열감 간의 로지스틱 회귀분석을 통해 정량적인 관계를 살펴봄으로써 개별난방에 관한 추가 연구에 활용될 수 있다. 향후 장기간의 현장실측을 통해 적응쾌적 모델을 기반으로 한 연구가 진행된다면, 보다 정확한 전열매트가 온열쾌적에 미치는 영향을 분석할 수 있다.
목차
1. 서 론 11.1 연구 배경 및 목적 11.2 연구 방법 41.3 문헌 고찰 71.3.1 바닥복사난방 공간의 온열쾌적에 관한 연구 71.3.2 국부적인 온열쾌적 81.3.3 개별냉난방 기기에 따른 온열쾌적 102. 이론적 고찰 132.1 재실자와 온열 환경 132.1.1 열평형 132.1.2 온열환경지표 162.1.3 국부적인 불쾌적 182.2 회귀분석 222.2.1 로지스틱 회귀분석 223. 현장 실측 243.1 대상 공간 243.2 물리적 요소 측정방법 263.2.1 측정기기 및 내용 263.2.2 실험 조건 283.3 주관적 요소 측정방법 324. 재실자 온열 쾌적성 평가 354.1 실내외 온열환경 특성 354.1.1 실외 열환경 특성 354.1.2 실내 열환경 특성 364.2 온열 환경 설문 결과 384.2.1 온열감 설문 결과 384.2.2 온열 쾌적 범위 424.3 피부온도 분포 464.3.1 피부온도 분포 결과 464.3.2 피부온도와 온열감 484.4 로지스틱 회귀분석 495. 개별 난방기기로서의 전열매트 사용특성 515.1 자율조건에서의 설문 결과 515.2 자율조건에서 피실험자의 행동 유형 545.3 온열쾌적 지표와 쾌적감 설문 결과 566. 결론 및 향후연구 58참고문헌 611. 국내문헌 612. 국외문헌 63ABSTRACT 66
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