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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김선혜
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수19
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1인 가구의 증가로 특정 소형가구의 수요가 부족하게 되고, 이를 충족하기 위해 공급 이 증가 될 것이며 건축물의 에너지 사용량도 또한 그럴 것이다. 에너지 절감을 고려한 건축물의 공급을 위해 에너지 분석방법 및 기준이 필요하게 되고, 온실가스감축 정책에 의한 에너지 절감방안의 마련이 필요할 것이다. 본 연구에서는 이 이슈들에 연구목적을 두고 있다.
국내 1인 가구 특성과 주거 정책적 현황조사를 토대로 거주지와 주거면적을 분석하여 1인 가구 표준모델로 정의한다. 그리고 통계 및 연구자료를 활용하여 청년, 고령의 1인 가구 특성을 건축물 에너지 분석을 위한 용도프로필의 설정값으로 작성한다. 기존 ECO2 주거, 청년, 고령 1인 가구의 용도설정값과 표준모델의 물리적 데이터를 DIN V 18599기준의 냉난방에너지 요구량, 냉난방부하 계산법에 적용하여 결과값을 산출한다. 도출된 결과값을 근거로 기존 1인 가구의 냉난방설비와 실제 사용되고 제안 설비의 사용량 및 사용요금을 비교하여 1인 가구 거주자 입장에서의 에너지 절감방안과 1차 에너지소요량을 도출하여 정책측면에서의 제안 설비의 타당성을 입증하여 에너지절감을 고려한 주거공급의 현실적 대안을 모색하고자 한다. 그에 따라 본 연구의 결과는 다음과 같다.
1) 국내 에너지효율등급인증을 평가하는 프로그램 ECO2는 주거용도가 1가지이고 용도설정값의 변경불가이며, 용도선택에 의해 계산시 내재된 표준값이 적용된다. 그러하기에 가구특성을 반영한 에너지 분석은 불가능하다. 하지만 본 연구에서는 청년, 고령 1인 가구의 용도설정값을 도출하여 이 프로그램이 내재하고 있는 동일한 에너지 계산법을 엑셀에 구현하여 냉난방 에너지요구량 및 냉난방 부하 계산이 가능하다.
2) 난방에너지요구량은 청년이 고령보다 내부발열량이 낮고, 난방기기의 감소운전시간에 감소된 실내온도의 차가 크기 때문에 높은 값을 나타냈다. 반면에 냉방에너지요구량은 내부발열량의 영향이 크기 때문에 고령이 청년보다 높은 값을 나타냈다. 그리고 에너지요구량 기반의 냉난방 부하값을 산출한 결과, 기존 냉난방설비의 용량 및 선택은 부하값이 고려되지 않은 과설계였고 1인 가구를 위한 냉난방 설비의 제안이 필요하다.
3) 기존 난방, 급탕설비로는 가스보일러가 주거에 설치되어있지만, 실제 사용안(제안)을 조사해보니 전기난방기기의 사용비율이 높았다. 기존 설비 대비 실제 사용안(제안)의 사용량 및 사용비용의 절감율을 분석해보면, 청년은 86%, 고령은 76% 절감되었다. 그리고 기존 냉방설비는 벽걸이형 시스템 에어컨으로 실제 사용안(제안)을 조사해보면 대다수 벽걸이형 에어컨을 사용하지만, 사용요금의 과다발생이 우려되어 사용비율은 낮았다. 에너지와 사용비용의 절감에 초점을 두어 기존보다 작은 용량, 실내외기 일체형으로 간편한 설치에서 장점을 가지는 창문형 에어컨을 실제 사용안(제안)으로 분석하였다. 기존 설비 대비 실제 사용안(제안)의 사용량 및 사용비용의 절감율이 청년과 고령 모두 24% 이상 절감되었다.
본 연구를 통해 거주자 입장에서의 에너지절감은 비용측면과 기후변화에 따른 지구온난화문제로 온실가스 감축정책등의 건물에너지 절감측면에서도 효과적이라 사료된다. 더 나아가서는 건물 설계시 기본적인 위생설비외에 냉난방설비에 대한 고려는 선택적이며 건물자체의 열적성능 향상에 집중하게 될 것이다. 그럼으로써 건물의 수명이 늘어나고 건물이 노후되더라고 쉽게 리모델링을 고려할 수 있을 것이다.
국내 1인 가구 특성과 주거 정책적 현황조사를 토대로 거주지와 주거면적을 분석하여 1인 가구 표준모델로 정의한다. 그리고 통계 및 연구자료를 활용하여 청년, 고령의 1인 가구 특성을 건축물 에너지 분석을 위한 용도프로필의 설정값으로 작성한다. 기존 ECO2 주거, 청년, 고령 1인 가구의 용도설정값과 표준모델의 물리적 데이터를 DIN V 18599기준의 냉난방에너지 요구량, 냉난방부하 계산법에 적용하여 결과값을 산출한다. 도출된 결과값을 근거로 기존 1인 가구의 냉난방설비와 실제 사용되고 제안 설비의 사용량 및 사용요금을 비교하여 1인 가구 거주자 입장에서의 에너지 절감방안과 1차 에너지소요량을 도출하여 정책측면에서의 제안 설비의 타당성을 입증하여 에너지절감을 고려한 주거공급의 현실적 대안을 모색하고자 한다. 그에 따라 본 연구의 결과는 다음과 같다.
1) 국내 에너지효율등급인증을 평가하는 프로그램 ECO2는 주거용도가 1가지이고 용도설정값의 변경불가이며, 용도선택에 의해 계산시 내재된 표준값이 적용된다. 그러하기에 가구특성을 반영한 에너지 분석은 불가능하다. 하지만 본 연구에서는 청년, 고령 1인 가구의 용도설정값을 도출하여 이 프로그램이 내재하고 있는 동일한 에너지 계산법을 엑셀에 구현하여 냉난방 에너지요구량 및 냉난방 부하 계산이 가능하다.
2) 난방에너지요구량은 청년이 고령보다 내부발열량이 낮고, 난방기기의 감소운전시간에 감소된 실내온도의 차가 크기 때문에 높은 값을 나타냈다. 반면에 냉방에너지요구량은 내부발열량의 영향이 크기 때문에 고령이 청년보다 높은 값을 나타냈다. 그리고 에너지요구량 기반의 냉난방 부하값을 산출한 결과, 기존 냉난방설비의 용량 및 선택은 부하값이 고려되지 않은 과설계였고 1인 가구를 위한 냉난방 설비의 제안이 필요하다.
3) 기존 난방, 급탕설비로는 가스보일러가 주거에 설치되어있지만, 실제 사용안(제안)을 조사해보니 전기난방기기의 사용비율이 높았다. 기존 설비 대비 실제 사용안(제안)의 사용량 및 사용비용의 절감율을 분석해보면, 청년은 86%, 고령은 76% 절감되었다. 그리고 기존 냉방설비는 벽걸이형 시스템 에어컨으로 실제 사용안(제안)을 조사해보면 대다수 벽걸이형 에어컨을 사용하지만, 사용요금의 과다발생이 우려되어 사용비율은 낮았다. 에너지와 사용비용의 절감에 초점을 두어 기존보다 작은 용량, 실내외기 일체형으로 간편한 설치에서 장점을 가지는 창문형 에어컨을 실제 사용안(제안)으로 분석하였다. 기존 설비 대비 실제 사용안(제안)의 사용량 및 사용비용의 절감율이 청년과 고령 모두 24% 이상 절감되었다.
본 연구를 통해 거주자 입장에서의 에너지절감은 비용측면과 기후변화에 따른 지구온난화문제로 온실가스 감축정책등의 건물에너지 절감측면에서도 효과적이라 사료된다. 더 나아가서는 건물 설계시 기본적인 위생설비외에 냉난방설비에 대한 고려는 선택적이며 건물자체의 열적성능 향상에 집중하게 될 것이다. 그럼으로써 건물의 수명이 늘어나고 건물이 노후되더라고 쉽게 리모델링을 고려할 수 있을 것이다.
목차
1. 서론 11. 연구의 배경 및 목적 12. 연구의 범위와 배경 23. 연구의 흐름 32. 1인 가구의 주거 에너지 절감을 위한 고찰 41. 1인가구 42. 주거 에너지 절감을 위한 고찰 103. 선행연구고찰 및 연구의 차별성 133. 1인 가구 주거 에너지의 분석 161. 분석대상 162. 분석기준: DIN V 18599 (에너지요구량, 냉난방 부하) 243. DIN V 18599 구현 및 검증 274. 1인 가구 주거의 에너지 성능 분석결과 315. 소결 354. 1인 가구의 주거 에너지 절감방안 제안 361. 기존 난방 및 급탕설비와의 비교 및 절감방안 제안 362. 기존 냉방설비와의 비교 및 절감방안 제안 403. 기존 설비와 제안 설비의 1차 에너지 소요량 분석 425.결론 46
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