풍력발전의 초고층 빌딩에 적용 방안

소개

목 차1. 서론 1.1 초고층 빌딩 현황 및 초고층 빌딩 에너지 소모량 1.2 연구동향 1.2.1 해외연구동향 1.2.2 국내연구동향2. 건물일체형 풍력발전 특징 2.1 건물일체형 소형풍력발전 사례 2.2 건물일체형 대형풍력발전 사례3. 환경부하를 고려한 경제성 평가4. 건축물에 적용방법 제안5. 결론

목차

1. 서론
1.1 초고층 빌딩 현황 및 초고층 빌딩 에너지 소모량
1.2 연구동향
1.2.1 해외연구동향
1.2.2 국내연구동향

2. 건물일체형 풍력발전 특징
2.1 건물일체형 소형풍력발전 사례
2.2 건물일체형 대형풍력발전 사례

3. 환경부하를 고려한 경제성 평가

4. 건축물에 적용방법 제안

5. 결론

본문내용

풍력발전의 초고층 빌딩에 적용 방안



1. 서론
최근 우리 사회는 지구에너지의 고갈 및 환경오염 등의 문제에 직면해 있다. 특히 화석연료의 과도한 사용으로 인하여 지구의 온난화가 심각한 실정이다. 따라서 기존의 화석연료를 대신할 신재생에너지가 필요하다. 그중에서 신재생에너지 중 풍력에너지는 무공해, 무한정의 바람을 이용하므로 환경에 미치는 영향이 거의 없어 청정에너지로서 각광을 받고 있어 유럽, 미국 등 선진국을 중심으로 전력을 생산하는 발전에너지로 널리 이용되고 있다. 대부분의 풍력발전은 바람의 자원이 풍부한 해안지대 등을 중심으로 대형화에 편중되어 있었지만, 최근에는 기기성능의 향상으로 도심건축물에 적용 가능한 소형 풍력발전시스템의 사용이 선진국을 중심으로 점차 증가하고 있는 추세이다. 따라서, 대체에너지이며 청정에너지인 풍력을 이용한 발전시스템을 초고층 빌딩에 적용시키고자 하는 것으로 다음과 같은 연구를 수행할 것이다. 우선 국내외 건축물에 풍력에너지 적용사례를 살펴보고, 도심 초고층빌딩의 건물평균층고와 평균풍속을 측정하고, 초고층 건물에 적용가능한 방안을 연구 한 뒤 시뮬레이션을 통한 타당성 검토를 할 것이다.

1.1.초고층 빌딩 현황 및 초고층 빌딩 에너지 소모량
“초고층 건축물의 정의는 50층 또는 200m 이상 건축물로 함 (건축법 제 2조)“
이 법규에 따라서 대한민국에 이미 존재하거나 앞으로 지어질 초고층 건물에 대한 목록은 다음과 같다.


이처럼 국내에선 초고층 건축물이 증가하고 있는데, 그만큼 건축물에서의 에너지 소모 또한 높아지고 있다. 전세계에서 사용하는 에너지 중 30~40%가 주거용 및 상업용 건물에서 소비되고 전체 에너지 중 총 70%를 화석연료가 차지하고 있다. 우리의 건축공간은 환경의 일부이며 이 공간이 결국 환경오염의 주범이 될 수 있고, 반대로 최대의 피해자가 될 수도 있다. 따라서 환경을 고려한 에너지 활용이 무엇보다도 우선되어야 한다.

특히 다음 표를 보다시피 건물의 층수가 높아질수록 소모되는 에너지의 양은 증가한다. 따라서 초고층 건물에 신재생 에너지의 적용은 저층의 건물보다 더 높은 효과를 얻을 수 있을것으로 기대된다. 또한 소형풍력발전 시스템은 그 자체만으로도 환경 친화적이고 생태건축적인 경관요소로서 외부환경조성에도 큰 장점이 있고 시각적인 즐거움과 지속가능한 건축물이란 긍정적인 이미지 또한 얻을 수 있다. 도시화 과밀화 고층화에 따른 획일적인 디자인의 건물이 늘어나고 있는데 소형풍력발전 시스템은 건물 외부에 리듬감을 부여하여 주간과 야간의 도시경관에도 좋은 영향을 미칠 것으로 기대된다.

1.2. 연구동향
1.2.1 해외
풍력발전은 덴마크가 진원지로 2000년 말 현재, 독일, 스페인 등 유럽 국가들은 물론 미국, 인도, 중국 등에서 수만대의 풍차가 1만8,449MW의 발전용량으로 운전되고 있으며 370억kWh의 전력을 공급했다. 발전단가는 평균 60원/kWh 내외로 화석연료 발전과 대비해 손색이 없는 수준에 와 있다. 2000년 새로 설치된 풍차는 4,495MW이며 연율 약 30%이상 새로운 풍차가 건설돼왔다. 이러한 추세는 계속돼 2010년까지는 전 세계적으로 18만MW (현재의 10배)정도의 풍력발전기가 보급될 예정이라 한다. 풍력발전기 시장은 현재 연간 약 30억달러의 매출액을 기록하고 있으며 해마다 30%정도의 신장이 기대되고 있다. 풍력발전기는 현재 750kW이상의 중대형 발전기가 대부분이며 앞서 소개한 10개 이내의 풍력 발전기 회사가 세계시장의 90%이상을 공급하고 있다.

참고자료

· 건물에서의 풍력발전 적용에 관한 연구 -박진철(2003)
· 건물 일체형 풍력발전(BiWP) 기술현황 -윤종호(2006)
· 공동주택 활용 가능한 신재생 에너지 적용방안 -차광석, 전재홍
· 공동주택의 신재생에너지 시스템 적용에 관한 연구 -정민희,박진철,이언구(2008)
· 공동주택에서 풍력발전시스템의 적용 사례에 관한 연구 -강소연,박진철,경남호
· 공동주택에서의 소형풍력발전시스템 적용에 관한 연구 -박진철,경남호(2003)
· 남한지역 풍력자원 평가를 위한 바람권역 분류 - 정우식외5명
· 소형 풍력발전기기 성능검사 - 김건후,하종호 2007
· 신재생에너지 발전(태양광,풍력,소수력,바이오가스)의 경제성 분석 연구 -김종민,김기영(2008)
· The Feasibility of Building-Mounted/Integrated wind Turbines : Achieving their potential for carbon emission reductions. A G Dutton, J A Halliday, M J blanch (2005)