제로에너지건축물(ZEB/H) 설비시스템 기술로드맵 수립을 위한 선행연구 분석: 최근 10년 해외연구사례 (Analysis of Prior Research to Establish a Technology Roadmap of Active Systems for Zero Energy Building/House (ZEB/H): The Last Decade of International Research)

서지정보

· 발행기관 : 대한설비공학회
· 수록지 정보 : 설비공학 논문집 / 35권 / 9호 / 451 ~ 467페이지
· 저자명 : 장승민, 장아민, 도성록, 조진균, 김철

초록

본 논문은 ZEB/H에 대한 최근 10년간 연구를 분석하여 기술적 통찰력을 제공하고, 설비 분야에서 ZEB/H 구현을 가속화하기 위한 목적으로 연구를 수행하였다. 이를 위해서 설비시스템의 주요 연구 분야를 조사하고, 요소 기술을 파악하여 ZEB/H 달성을 위한 기술 방향과 로드맵을 제시하는 것을 목표로 한다. 연구 내용은 다음과 같이 요약이 가능하다.
∙HVAC&R 시스템은 건물의 에너지 소비를 줄이고 에너지 효율성을 향상시키는 역할을 한다. HVAC&R 시스템의 냉난방, 환기, 신재생에너지 및 최적화 설계를 중심으로 대해 조사되었다.
∙DHW(급탕) 시스템은 ZEH 구현에 중요한 역할을 하며, 급탕 프로파일, 급탕량 예측 및 제어, 최적화 시스템 설계 등을 연구의 대상으로 상세 분석을 수행하였다.
∙분석 결과, 주거용 건물과 비주거용 건물은 HVAC&R 및 급탕 시스템에 대한 연구 접근 방식이 다르다. 비주거용 ZEB은 HVAC&R, 주거용 ZEH는 급탕 및 환기에 중점을 두고 연구가 진행되었다.
∙ZEB/H 설비시스템의 고도화를 위한 기술개발 방향은 HVAC&R에 디지털 기술 접목, 신재생에너지와 최적운전 기술 결합, 지역단위 열 네트워크 구축, 건축과 설비시스템 통합 등으로 확장할 수 있다.
ZEB/H는 오랜 기간 준비해 온 중요한 국가 프로젝트이다. 기술적 균형 측면에서 이제는 설비시스템의 고도화를 통하여 건축시스템과 융합된 실현 가능한 ZEB/H를 구현하는 것이 현시점에서 최선의 대응일 것으로 판단된다. 본 논문의 내용이 향후 설비기술의 로드맵을 설정하는 기초자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.

영어초록

The concept and technology of zero energy building/house (ZEB/H) has been developed as an effective solution to reduce greenhouse gas (GHG) emissions and energy consumption in buildings. This paper analyzes ZEB/H research done for the past decade to provide insights and accelerate its implementation in the active system sector. It investigates key research areas in heating, ventilation, air conditioning and refrigeration (HVAC&R) systems, identifies enabling technologies and proposes a technical direction and roadmap for achieving ZEB/H. The study focuses on energy-efficient heating/cooling, ventilation, renewable energy, and design strategy of HVAC&R systems. The analysis also highlights the significance of domestic hot water (DHW) systems in ZEB/H implementation, covering topics such as DHW profiles, demand forecasting, control, and system design. It emphasizes that residential and nonresidential buildings require different research approaches, with nonresidential focusing on HVAC&R and residential emphasizing domestic hot water and ventilation. The future development of ZEB/H active systems should incorporate digital technology in HVAC&R, integrate renewable energy and optimal operation technology, establish regional heat networks and integrate building and active systems.

참고자료

· 없음