삼성전자-애플의 특허 소송분쟁서울과학기술대학교 건축공학전공 09144336 이진형삼성과 애플의 특허 분쟁 배경은 무엇일까?애플이 삼성전자에 대하여 특허 소송을 대대적으로 제기하게 된 배경으로는 주로 안드로이드 OS 진영에 대한 견제 및 단말 부품 수급조건 개선문제등이 있을 것으로 추정되고 있다. 안드로이드 OS는 구글의 개방 정책에 따라 다수의 단말 업체들이 이를 채택하고 있으며, 2011년 2분기 시장점유율 43.4%로 1위를 기록하면서 애플의 강력한 경쟁자로 부상 하였다. 삼성전자의 경우 안드로이드OS를 사용하고 있는 단말기기 시장에서 두각을 드러내고 있는데, 이에 애플 측에서 적극적인 견제 전략으로 나선 것이라고 판단된다.이와 더불어, 애플은 삼성전자와의 부품 조달계약에서 유리한 위치를 선점하기 위해 특허 소송을 제기했다는 평가가 있다. 삼성전자는 애플 어플리케이션 프로세서인 A5, 메모리 반도체, LCD 등 연간 10조원 규모의 부품을 공급하고 있는 것으로 알려져 있다. 이로인해 애플은 그간 삼성전자에 대한 부품 의존도를 줄이기 위해 공급선 다변화 전략을 구사해 왔다. 따라서 이번 특허소송은 부품조달협상 시 단가 인하나 물량 확보 등을 추진하기 위한 빌미라는 해석도 나오고 있다.[그림1] 세계 스마트폰 점유율 변동율삼성과 애플의 세계 각국에서의 특허 분쟁 현황 (2011년 10월 기준)[그림2] 세계 각국에서의특허 분쟁 현황삼성과 애플 특허 분쟁의 주요 쟁점애플 - 디자인 측면이 강함1) 화면에서 사진 검색시 튕금 효과(바운스백)2) 화면에서 엄지와 검지로 특정 부분확대(핑거투줌)3) 화면에서 두 번 터치로 문서확대4) 스마트폰 외관이 직각형이고 둥근 모서리5) 스마트폰 하단에 둥근 홈버튼과 앞면의 작동키6) 태블릿PC 외관이 직사각형이고 둥근모서리7) 화면에서 바둑판 모형의아이콘 배열8) 밀어서 잠금 해제[그림3] 외관 디자인과 홈버튼의 유사함[그림4] 바운스 백과 핑거 투줌 기능의 유사함[그림5] 아이콘 배열의 유사함삼성 - 기술적 측면이 강함1) 분할 전송되는 데이터 구분기술2) 데이터 전송모드를 알려주는 기술3) 데이터를 조합해 전송오류 개선4) 데이터 송신전력을 줄여 통화품질 유지5) MP3 음악 들으며 핸드폰 다른기능 실행6) 촬영 모드에서 사진 모드로 돌아가며 마지막 봤던 사진 보여주는 기능7) 보던 사진을 이메일로 보내기[그림6]분할 전송되는 데이터 구분기술[표1] 삼성의 주요 특허 내용소송의 쟁점첫째, 양사가 침해로 주장하는 소유특허의 구성이 기본적 차이를 보인다는 것이다. 삼성전자와 애플사 간의 소송의대상이 된 권리들은 각국의 소송건마다 상이한데, 전반적으로 애플사는 디자인특허와 트레이드 드레스를 중심으로 침해를 주장하는 반면, 삼성전자는 기술특허만의 침해를 주장하고 있다. 애플사는 삼성전자의 갤럭시s가 아이폰을, 갤럭시탭이 아이패드의 외관 및 패키징, UI를 모방해 애플사의 디자인 및 트레이드 드레스를 침해했다고 주장하고 있는 반면, 삼성전자는 애플사의 아이폰 등이 데이터 분할전송, 전력제어, 전송효율, 무선데이터통신등 삼성전자의 3G통신 표준특허와 일반 통신 관련특허를 침해했다고 주장하고 있다.둘째, 애플사가 가진 디자인 특허가 유요한지 여부이다. 애플사의 등록디자인과 삼성전자 제품의 디자인이 전체적으로 유사하면 침해에 해당하나, 애플사의등록디자인이 이미 공지된 디자인과 동일*유사하다면 해당 등록이 무효되어 침해가 성립되지 않을수 있다, 이 때 둥근모서리를 가진 직사각형 형태 등 일반적인 디자인 속성을 특정기업이 독점할 수 있는지에 대한 면밀한 검토가 필요하다.셋째, 상표 및 트레이드 드레스를 통해 타사의 디자인 사용을 배제시킬 수 있냐는 것이다. 애플사의 UI아이콘이 상표등록이 되어 있으므로 갤럭시 S 및 갤럭시탭 등에서의 아이콘 사용은 상표적 사용이고, 아이콘이 유사하다면 침해에 해당할 수 있다. 트레이드 드레스와 관련하여 일반 수요자가 애플사의아이폰 및 아이패드와 비슷한 이미지를 가진 제품, 박스 및 포장을 보고 아이폰이나 아이패드로 오인*혼동하면 침해에 해당 될 수 있다.주요 소송경과지난 2011년4월 애플은 삼성이 자사의특허를 침해했다며 미국지방법원에소송을 제기하였고 이때부터 시작된 삼성과 애플의 특허소송은 유럽 일본 호주등 9개국에서 총30개의 소송을 진행하는 등 사상초유의 특허전쟁으로까지 번지게 되었다독일 뒤셀도르프 법원은 갤럭시탭이 애플의 EU디자인권을 모방하였기 때문에 이에 대한 판매금지가처분을 결정하였고, 네덜란드에서는 애플이 제소한 10건중 특허1건(포토폴리킹)에 대해서만 삼성의 침해를 인정하였다. 한편 영국에서는 갤럭시 탭이 아이패드와유사한 것으로 볼 수 없다는 판결을 내렸고, 일본에서는 삼성이 애플의 UI관련 특허를 침해했다는 주장을 기각하였다.가장 핵심이 되던 미국지방법원에서 지난3월 삼성은 애플에 대해 5억9,950만 달러를 배상하라는 1심판결이 나왔고, 이와 함께 진행된 ITC 조사에서는 삼성과 애플 모두 상대편의 특허일부를 침해하여 양사의 제품에 대해 수입금지가 필요하다는 결정이 나왔다. 하지만 이에 대하여 미국 오바마대통령은 애플의 삼성 특허침해에 대해서는 표준특허라는 이유를 들어 거부권을 행사하였으나 삼성의 애플 특허침해에 대해서는 상용특허라는 이유를 들어 거부권을 행사하지 않아 결국 삼성의 제품만이 미국에 수입금지되는 결과가 나왔다[표2] 세계 각국의 소송 경과[표3] 삼성-애플 미국 특허 소송일지201104월 15일애플, 특허 침해로 삼성전자 제소06월 30일삼성 4월 애플 제소에 대해 반소201208월 24일미국캘리포니아연방법원배심원단삼성전자에10억5000만달라(약1조800억원)배상평결09월 23일애플, 삼성전자에 7억700만달라(약 7270)억원 추가 배상요구201303월 01일배심원단이삼성에배상하라고평결한10억5000만달라에서약4억5000만달러삭감판결11월 12일삼성전자가지불한손해배상액재산정공판,6억4000만달러(약6600억원)확정,나머지4억1000만달라재산정11월 21일삼성전자 애플에 2억 9000만달러(약 2985억원) 추가배상평결201404월 02일특허침해2차손해배상소송애플약20억달러(약2조500억원)삼성전자약694만달러(약71억원)요구05월 03일2차소송1심쌍방일부승소.삼성전자약1억1963달러,애플약15만8400달러배상평결05월 05일1심 확정 평결오바마 대통령이 거부권을 행사한 이유인 표준특허과연 표준특허는 무엇인가?표준특허란 국제표준화기구가 정한 표준문서의 규격에 따라 기업이 제품을기술적으로 구현하는 과정에서 반드시 이용해야 하는 특허로서 표준화기구에서 발간한 표준문서의 기술내용을 실시하면 해당특허를 침해하게 되는 경우를 말한다 우리나라에서는 표준특허(StandardPatent)라고 하지만 영어로는 필수특허(Essential Patent)라고 칭하며 이는 어떤 제품을 생산해냄에 있어서 반드시 필요한 특허를 의미한다. 정보통신분야와 같이 기술과 제품이 복잡한분야의 경우 표준으로 지정된 기술은 제품을 생산하는데 이를 반드시 사용하여야 하기 때문에 표준특허는 일반 상용특허와 비교해서 특수성을 가진다고 볼 수 있다. 표준의 의미는 ‘기술 통일’을 통해 다수에게 편의를 주는 것이지만, 특허의 의미는 ‘가술 보호’를 통해 소수에게 권리를 주는 것으로 서로 상충되는 개념이라 할 수 있다.따라서 표준특허에는 반드시 적정 수준의로열티로 다수가 기술을 사용할 수 있도록 하는 취지의 FRAND 규정을 준수해야 할 필요성이 따르게 된다.즉, 표준특허를 획득하게 되면 해당 분야의 기업들은 반드시 그 특허를 사용할 수 밖에 없기 때문에 표준특허권자가 이러한 특허권을 남용하지 못하도록 하는 장치가 반드시 필요한 것이다.또한, 표준특허가 중요한 이유 중의 하나는 침해 입증 책임의 완화로, 표준을 사용하는 제품은 특허가 표준에 적용되는 것만 증명하면 침해가 우회적으로 증명되기 때문에 특허권자는 침해사례 발굴 및 침해 입증이 매우 용이하다는 것이다. 하지만 최근 이런 표준특허는 특수성과 장점으로 인하여 특허괴물로 불리는 특허관리전문회사(Non-Practicing Entities, 이하 NPE)의 주요표적이 되고 있다. 특히 NPE의 보유 표준특허수 증가와 NPE에 의한 표준특허 관련 분쟁 건수의 증대는국내외 제조기업에 큰 위협으로 작용하고 있다.나의 생각삼성과 애플의 특허분쟁을 공부하면서 특허분쟁에 대한 긍적적인 생각과 부정적인부분을 생각해 보았다. 긍정적인 부분으로는 첫째로, 이제 특허는 기업경영에 있어서 선택이 아닌 필수적인 요소라는 점 즉 기업경영에서 기술경영의 중요성을 확인시켜 주었다. 따라서 시대의 변화를 읽고서 감정적인 대응은 자제해야 된다고 생각하였다. 둘째로, 특허전쟁은 통하여 원천특허의 확보 중요성을 다시한번 깨달았다. 원천기술을 획득하는 자는 시장을 선점하고, 나아가 독점할 수 있다는 점을 강조함으로써 기업으로 하여금 원천기술개발 의지를 돋구게 한다는 점이다.
일제강점기때 나의 모습 09144336 이진형1905년 서울에서 태어났다. 개성상인 송상 중 으뜸으로 인삼재배와 일본과 청나라의 중계무역으로 재력을 갖추신 할아버지의 영향으로 나는 유복한집안에서 자라 남부럽지 않기 자랐다. 그러나 한때 1894 일어난 청일전쟁과 화폐정리사업 토지조사사업등 일제의 조선 경제수탈정책으로 한때 집안이 기울 뻔 했으나, 아버지의 일본 거래처 사장님의 도움으로 여러 위기를 모면하였다는 어머니의 말씀도 생각이 난다. 여하튼 1913년 경성 앵정소학교에 입학을 하였다. 소학교 시절은 너무 먼 옛날이여서 기억이 잘 안나지만, 5학년때 조선총독부 기간지인 매일신보의 무정이라는 소설을 정말 감명깊게 읽었던 기억이 있다. 이 소설을 읽게 됨으로써 한때 소설속의 주인공들의 사랑 이야기로 내 나이 13살 사춘기 시절에 여자친구에 대한 열망이 가슴에 가득 찼었었고 근대화에 대한 긍적적인 시각 또한 갖게 되었다. 이때 아버지께서 일본에 쌀을 팔고 신기하고 새로운 일본 공산품을 들여오는 무역상인이셨는데, 아버지 하시는일이 국가적인 근대화에 일조하는것으로 보여졌고, 우리나라를 발전시키는 아버지가 자랑스러웠다. 그후 1919년 중학교에 입학을 하였는데 입학 때 즈음 귀가길에 우리나라 국기를 들고 사람들이 독립을 외치며 만세운동을 하고 있었다. 어렸을 때라 무엇인지도 모르고 태극기를 흔들며 만세 운동에 참여를 하였는데 그 장소를 지나던 옆집순희 어미니께서 우리를 다그치고 그 만세 운동의 행렬에서 나오게 하셨다. 영문도 모르고 발길을 돌려 집으로 향하고 있던 찰라. 탕!탕! 귀가 찢어질 큰 총소리와 함께 사람들의 고함, 절규, 울음소리가 들렸고, 대한독립만세라는 외침도 동시에 들렸다. 무서워서 집으로 달려갔고, 어머니께서는 순희 어머니께 눈물을 흘리며 재차 고맙다고 하셨다. 그날밤 아버지가 집에 들어와서 어머니께 이야기를 전달받으시곤 상기된 얼굴로 내 볼기짝과 종아리를 사정없이 때리셨다. 이날 열렸던 운동이 3.1운동이였던 것이다. 만약 순희 어머니께서 이때 나와 내 친구를 무리에서 꺼내주지 않으셨다면, 10대중반에 펴보지도 못한 꽃송이로 생을 마감 하였을지도 모른다. 물론 이 당시 독립의 당연함을 잘 몰랐지만, 그 죽음은 헛된 죽음이 아니 였을거라고 생각한다. 이 사건으로 인하여 독립운동에 대하여 부정적 인식이 자리 잡혔었고, 항상 등·하굣길에는 아버지가 소개시켜주신 일준이 형이 집까지 에스코트 해주었다. 그리하여 나의 중학교 친구는 일준이 형이 유일했으며, 형이 들려주는 무역상인으로써 아버지의 이야기에 아버지를 동경하고 학교 졸업 후 아버지를 따라 무역일을 배우고 싶다는 생각을 품게 되었다. 중학교 졸업 후 아버지에게 무역상인으로써의 여러 가지 노하우와 경영관리방법을 배우며 내 10대 후반의 시간을 보냈다. 배우면서 가장 크게 느낀점은 사업자체는 자신만의 능력뿐만 아니라 관직에 있는 여러 일본 관료들과의 관계맺음이 중요하며, 조선인이라는 신분으로는 신라의 신분제의 6두품같이 어느 일정수준위로 못 올라간다는 한계가 존재한다는 것이 였다. 이러한 한계를 극복하기 위해 1922년 아버지의 주 거래처가 있는 일본관동지방 건너가 일본어를 익히고 일본문화 그 자체를 직접 느끼고 받아드리며 일본인보다 더 일본인 같은 사람이 되기 위해 미친듯이 노력하였다. 이렇게 생활한지 1년 조금지나서 나는 내 인생의 전환점이 되는 큰 사건을 맞이하게 되었다. 그것은 관동대지진이다. 이때까지 한번도 겪어보지 못한 지진이라는 자연현상. 한마디로 끔직했다. 내가 그동안 친하게 지냈던 친구들 절반이상 하늘나라로 갔으며. 내가 살던지역의 건물들의 90%는 무너져 내리는 등 모든 것이 폐허가 되었다. 친구를 잃은 상실감과 허탈함이 내 몸을 휩싸였고, 하루하루가 너무나 절망적이였다. 그렇게 몇일이 지났던가. 내맘속의 아픔과 상처가 치유되기전에, 아니 치유라는말이 사용되어지기에는 너무빠른 시기에 갑자스레 군인과 경찰들이 조선인을 잡아드리기 시작했다. 남녀노소 할것 없이, 조선인이면 전부 잡아드려 총살시킨 것이다 그 이유인즉슨 지진으로 인하여 치안이 불안해짐에 따라 사회를 안정시키기 위해 조선인이 폭동을 주도하고 있으며, 우물에 독약을 탔다는 등의 말도 안되는 소문들을 퍼트려 지진에 관한 모든 비난과 사회불안을 조선인에게 집중시킨 것이다. 이로 인해 내 슬픔과 절망은 생존을 위한 두려움으로 뒤바뀌어 쓰나미처럼 다가왔다. 하루하루를 불안에 휩싸인 채 도망다녀야했다. 그러던 중에 불행 중 다행으로 일주일 뒤 조선으로 가는 무역선이 있다고 거래처 사장님께서 알려주셨고 경찰과 군인의 눈을 피해 무역선을 타고 일본을 빠져 나왔다. 정말 끔찍한 기억이었다. 이 사건 이후 몇 년간을 안정을 위해 대외활동 없이 휴식을 취하면서 내게 일어난 일련의 사건들과 앞으로의 내 삶을 생각해보는 값진 시간을 가지게 되었다. 관동대지진 전에는 나는 오로지 성공을 위해서 일본을 동경하고 조선인이라는 정체성을 잃어버린 채 살아 왔다면, 관동대지진을 겪고 나서 그때서야 조국의 소중함을 알 게 되었고 국가가 있어야 국민이 있을 수 있고, 날 지켜줄 국가는 일본이 아닌 조선이라는 것을 확실히 알게 되었다. 길고도 길었던 휴식이 끝나고, 아버지를 찾아가 내가 느낀 것과 함께 우리나라의 독립을 위해 일하고 싶다고 말씀드렸다. 아버지의 호통과 고함 등 부정적인 반응을 생각했었는데 예상과는 다르게 아버지께서는 동의를 하셨고 장롱에서 두툼한 장부를 하나 보여주셨다. 장부를 받아 훑어보는데, 내용을 보고 놀라움을 감출 수가 없었다. 그것은 바로 아버지께서 독립운동가들에게 지원한 물품과 자금을 표기한 책이였다. 그랬던 것이다. 아버지는 지난 20년간 속으로는 친일의 무역상인으로 속으로는 독립운동가로써의 삶을 사셨던 것이다. 아버지의 큰뜻을 모른채 일본인을 동경하며 살았던 내모습에 대한 부끄러움과 아버지의 위대함을 다시한번 알게됨으로 인한 경외감 존경심이 복합적으로 작용해 내 눈에서는 뜨거운 눈물이 흐르기 시작했다. 아버지와의 대화 이후 나는 독립운동을 하기위해서는 돈이 필요하고 직접나서지 못하더라도 뒤에서 재정적으로 지원하는 새로운 방법을 알게 되었고 나의 성공이 아닌 우리의 성공 더나아가 국가의 성공을 위하는 내 자신이 되었다. 낮에는 열심히 일하고 밤에는 구역질이 났지만 일본인들을 만나며 로비를 하여 사업을 확장시키고 독립운동자금 또한 꾸준히 모아갔다.이때 즈음 나는 운명의 여인을 만나게 되었는데. 그 여인은 바로 지금의 부인인 안예은이다.조선 총독부의 무역관 이토나까무라를 만나서 접대를 하고 집에 들어가는 길에 일본 순경에 쫓기고 있는 한 여인을 발견했다. 도와주었다가 잡힐 경우 어찌될지도 모르는 상황에서 왠지 모를 이끌림으로 이 여인을 도와주게 되었다. 다행히 순경을 따돌렸고, 여자에게 쫓긴 이유를 물어보니 독립운동 때문이라고 말해주었다. 나중에 안 사실이였지만, 이 사람은 신간회의 임원의 딸이였던 것이였다. 이후 우리는 만남을 이어가면서 긴밀해지며 결혼을 하게 되었고 같이 독립운동을 하게 되었다. 장인어른과 안사람은 내가 건내준 자금으로 1929년 원산노동자총파업과 광주학생운동을 지원하고 조선어학회에 운영자금을 주는 등 독립을 위해 지원을 아끼지 않았다. 그러나 1931년 신간회의 주축세력들이 일제의 탄압에 구금이 되고 하면서 신간회가 없어지고 우리집안 또한 의심을 받게 되어 우선적으로 독립운동을 잠시 중단하고 사업에만 몰두하였다. 그렇게 몇 년을 조용히 지내게 되었는데. 1939년 일본의 전쟁수행을 위해 국가 총동원법을 공포하였고, 1944년 여자 정신대 근무령이 공포되어 모두가 징집될 위기에 빠졌다. 무역사업을 하면서 모아둔 돈 그리고 몇 년동안 독립운동자금을 모두 사용해 주위사람을 지키는데 사용을 했다. 모두를 지키지는 못했지만 최선을 다했다 그렇게 돈을 탕진하고 몇 달뒤 일본이 미국에 원자폭탄을 맞고 러시아의 대일선전포고로 38선 부근까지 밀리게 되었고 압박을 받은 일본은 8월15일 항복을 하게 되어 이날 드디어 우리나라는 고대하던 광복을 맞게 되었다. 신간회의 해산이후 제대로 된 독립운동을 못했지만, 나 이진형은 우리나라 독립을 위해 최선을 다했다. 비록 광복 후 독립운동의 증거가 없어 우리가족을 위한 어떠한 제도적 지원을 받지는 못했지만, 나를 지켜줄 국가가 생겼다는 사실에 감사하며 만족하며. 앞으로 우리나라 국민이 손에 손을 잡고 힘을 합쳐 굳건한 나라를 만들어 다시는 이런 치욕적인 역사를 되풀이 하지 않았으면 한다.
제로에너지하우스를 위한 서울에너지드림센터에 적용 된 기술 분석2011년 일본의 후쿠시마 원전사고로 인하여 많은 양의 방사성 물질이 대기 중으로 노출되었다. 2013년 현재 까지도 후쿠시마 원전의 냉각수 누출 문제가 발생되고 있고 이로 인한 원전에 대한 위험성이 대두되고 있다. 또한 세계는 지구온난화로 인한 기후변화 문제가 세계 곳곳에서 발생되고 있으며 이것은 생태계 질서를 근본적으로 뒤흔들며 인류의 생존을 위협하고 있다. 이런 세계적인 흐름속에서 친환경, 신재생에너지에 대한 요구는 필연적인 것이다.건축물의 에너지 소비량은 총 에너지소비량 중 약 20%를 차지한다. 이는 건축물이 지구환경 문제에 미치는 영향이 매우 크다는 것을 말해준다. 때문에 건축물의 에너지를 줄이는 것은 지구환경 문제를 해결하는 하나의 대안으로 제시되고 있다. 우리는 서울에너지드림센터를 사례로 들어 적용 된 친환경건축기술, 신재생에너지기술, 에너지절약기술을 통해서 건축물이 어떻게 에너지를 절약할 수 있었는지 알아보도록 한다.1. 서울에너지드림센터 개요1-1. 설립목적- 서울시 에너지 자립도시의 선언적 건축물로서 에너지 자립형 미래건축물 모델을 제시하고 에너지 제로의 실증적 구현과 에너지 자립도시의 꿈을 함께 나누고자 설립되었다.1-2. 건물 개요위치서울마포구 상암동 1535시설규모대지면적 13,039㎡건축면적 2,065.91㎡연면적 3,762.32㎡1층(1,309.63㎡)드림센터관2층(890.46㎡)녹색테마전시관(기획전시)3층(1,168.21㎡)커뮤니티관그림1. 서울에너지드림센터 전경2. 서울에너지드림센터의 적용된 주요 기술 요소서울에너지드림센터는 기존의 에너지 소비량의 70%를 줄이고 남은 30%에 에너지는 신재생에너지로 사용하는 개념을 적용하였다. 그래서 제로에너지 하우스를 가능하게 하였다. 현재 친환경건축인증제도 평가에서 75.53점의 점수로 우수등급을 받았다.우리는 건물의 에너지요구량을 줄이고 제로에너지를 구현하기 위해서 사용된 주요 기술요소들을 디자인요소, 신재생에너지, 액티브 시스템, 패시브 시스템으로 나누어 살펴보도록 하겠다.2-1. 디자인요소(1) 바람개비형태의 매스- 이 건축물은 바람개비형태의 매스 모양을 가지고 있다. 이는 태양광을 반사시켜 건물 깊숙이 태양광을 유입시킨다. 특히 경사지붕 및 벽체에 사용된 하얀 인조 대리석은 60%이상의 높은 빛 반사율을 가지고 있어 창을 통하여 태양광을 실내로 유입시키며, 천정과 내벽의 하얀색 마감은 실내로 유입된 태양광을 실내 곳곳으로 확산시키는 역할을 한다. 이로서 건물의 조명부하를 줄일 수 있었다.(2) 건물의 중정- 건물 중앙의 중정은 자연채광을 효과적으로 이용할 수 있다. 이는 1층 아래까지 빛을 깊숙이 유입시킴으로써 조명부하를 줄이는 역할을 한다.또한 우천 시 중정으로 내리는 빗물은 빗물저장탱크로 모아진다. 모아진 빗물은 중수로 사용되는데 1차적으로 건물의 청소에 쓰이며 이를 다시 정화 과정을 거쳐 2차적으로 식물에 물을 주는 용도로 쓰인다.(3) 사선형태의 건물- 건물의 사선형태는 태양의 고도와 관련이 있다. 여름철 태양의 고도가 높을 때는 복사열을 줄이고, 겨울철 태양의 고도가 낮을 때는 복사열을 취득하여 난방부하를 줄이는 역할을 한다.2-2. 신재생에너지(1) 태양광발전시스템- 태양광발전시스템이란 태양의 빛에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 태양전지를 이용한 발전기술을 말한다. 발전 원리는 광전효과를 이용하였다. 광전효과란, 반도체에 빛을 쏘이면 전자와 전공이 발생하고 내부전계에 의해 분리된 전자와 정공이 이동하여 n층과 p층을 각각 +극과 -극으로 형성하고 그 전극이 외부회로와 접속되어 있으면 전류가 흐르게 되는 것이다.그림2. 태양광 발전 원리장점· 에너지원이 청정하고 무제한이다.· 유지보수가 용이하고 무인화 가능하다.· 20년 이상의 긴 수명을 가지고 있다.· 건설기간이 짧아 수요증가에 신속히 대응가능하다.단점· 전력생산이 이역별 일사량에 의존된다.· 에너지 밀도가 낮아 큰 설치면적필요하다.· 설치장소가 한정적이고 시스템 비용이 고가이다.· 초기 투자비와 발전 단가가 높다.현재 서울에너지드림센터는 이 건물에 필요한 에너지 요구량, 공조면적, 안전율을 고려하여 건물옥상의 624개, 외부에 240개의 가로*세로 1.5m*1m짜리 태양광 패널이 설치되어 있다. 태양광발전 시스템을 통하여 생산된 에너지는 건물운용에 필요한 전기에너지로 사용하고 남는 양은 한전에 공급, 판매한다. 일사량이 적어 태양광발전이 어려운 날은 한전에서 부족분을 공급받아서 사용되고 있다.그림3. 에너지드림센터의 사용 된 태양광 패널(2) 지열냉난방시스템- 땅속에 온도가 항상 10℃~20℃로 일정하게 유지되는 특성을 이용하여 여름철에는 냉방, 겨울철에는 난방열로 활용한다.냉방시에는 외부의 뜨거운 열을 땅속으로 방출하고 열펌프를 이용하여 실내를 시원하게 유지시켜 준다. 반대로 난방시에는 땅속으로부터 열을 흡수하고 열펌프를 이용하여 실내를 따뜻하게 유지한다.그림3. 지열냉난방 시스템장점· 냉,난방 비용 50%이상 절감된다.· 50년 이상의 반영구적 수명이다.· 유지, 보수비용이 저렴하다.· 화재, 폭발위험이 적다.단점· 넒은 대지가 필요하다.· 비나 눈이 올 시 지열의 온도 편차가 크다.· 초기 설치비용이 많이 든다.현재 서울에너지드림센터의 경우는 50m 깊이의 37개의 천공으로 구성되어 있다. 지열을 직접냉난방과 난방에너지로 사용할 경우에 50m깊이가 가장 적합하다는 사실을 독일전문가로부터 조언을 받아 시공하였다. 37개의 천공 중 14개의 천공은 냉난방으로, 14개의 천공은 급탕으로 나머지 9개의 천공은 공조기로 사용되고 있다.(3) 제로모니터링시스템- 태양광, 지열 등으로 생산되는 에너지의 생산량과 현재 소비량을 모니터를 통하여 보여주는 시스템이다. 뿐만 아니라 에너지 소비량을 항목별로 손쉽게 확인 할 수 있어서 에너지를 더욱 효과적으로 관리 할 수 있다.그림4. 견학 당시 에너지 생산량과 소비량2-3. 엑티브 시스템(active system)(1) 폐열회수환기시스템- 폐열회수환기시스템이란 내부 공기의 열을 외부 공기의 열과 바꾸어 내부에 쾌적한 공기를 제공하는 시스템이다. 난방 시즌에는 외기의 차가운 온도를 내부의 따뜻한 온도로 교환해 주며, 냉방 시즌에는 더운 외기를 차가운 온도로 낮추고 습도 또한 조절해준다.이는 문을 열지 않고 환기를 할 수 있기 때문에 냉,난방 부하를 효율적으로 줄일 수 있다.그림5. 폐열회수환기시스템 원리서울에너지드림센터에는 환기장치로써 리쿠퍼레이터가 사용되었는데 이 장치를 통하여 열교환이 일어나며 공기정화 뿐만 아니라 습도조절 또한 가능하여 쾌적한 실내 공기를 유지할 수 있다.그림6. 리쿠퍼레이터의 작동 원리2-4. 패시브 시스템(passive system)(1) 외부 전동 블라인드- 창문 바깥에 설치되어 태양복사에너지 차단 및 일사량을 조절하는 시스템이다. 이는 태양의 일사량를 센서가 인식하여 자동으로 블라인드의 높낮이가 조절된다.블라인드는 설치 위치에 따라서 효율이 다르다. (그림7)에서 보는 바와 같이 외부에 블라인드를 설치하는 것이 더 효율적인 것을 알 수 있다. 이는 실내에 블라인드가 설치되어 있을 때에는 빛은 차단되지만 유리창을 통하여 열은 실내로 유입되기 때문이다. 하지만 외부 블라인드의 경우는 건물 밖에서 미리 차양을 해주어 건물에 그늘을 형성함으로써 실내로 들어오는 열을 막아주는 역할을 하기 때문이다.서울에너지드림센터는 외부에 블라인드를 시공하여 블라인드의 효율을 높였고 효율적으로 냉,난방 부하를 줄이고 있다.그림7. 블라인드 설치 위치별 온도 차이(2) 고효율 단열재- 건축물은 벽, 바닥, 지붕 등의 건축물 부위에 단열이 연속되지 않는 부분이 있을 때 이 부분이 열적 취약부가 되어 이 부위를 통한 열의 이동이 많아진다. 뿐만 아니라 우리가 눈으로 보기에는 콘크리트나 벽돌 같은 경우 빈틈이 없는 것처럼 보이나 실제 현미경으로 그 안을 들여다보면 빈 공간이 있는 것을 알 수 있다.(그림8) 이러한 틈을 통해서 열의 교환 현상이 일어나는데 이것을 열교현상이라고 한다.붉은 벽돌콘크리트시멘트 벽돌그림8. 재료별 확대 사진이를 효율적으로 막기 위해서는 단열재의 시공이 중요하다. 단열재도 시공 위치에 따라 내단열과 외단열로 나눌 수 있다. (그림9) 에서 보듯이 내단열보다는 외단열이 더 효율적인 것을 알 수 있다.그림9. 내단열과 외단열의 차이이런 것들을 고려하여 서울에너지드림센터는 외단열로 시공이 되었다. 또 단열재가 사용되는 부위에 따라서 다른 종류의 단열재를 사용했는데 이는 단열의 효율을 높이기 위해 적용되었다. 적용된 단열재로는 경사지붕/벽체에 암면단열재, 중정외벽에는 진공 단열재, 건물바닥에는 압출 보온판, 그리고 건물지붕에는 폴리우레탄 폼 등의 단열재가 설치 되었다. 적용된 단열재 모두는 독일 패시브하우스 기준의 열관류율 0.15W/㎡ 이하를 만족하였다.그림10. 외단열재 시공 사진우레탄폼· 결로방지에 효율적이다.· 가볍고 사용하기 용이하다.· 난연성 재료이다.· 뛰어난 강성으로 자립구조체로 활용 가능하다.· 설계, 시공이 편리하다.진공단열재· 단열성능을 극대화하기 위해 내부를 진공 처리한 제품이다.· 두께를 최소화 할 수 있다.· 진공상태의 내부로 침투하는 미세기체 및 미세증 기를 차단하여 수명이 길다.압축보온판· 우수한 단열효과와 다양한 압축강도를 가진다.· 시공이 편리하다.· 물을 흡수하지 않음으로 직접 물에 닿는 부위에 적용하여도 단열성능을 보장 받을 수 있다.암면단열재· 암면은 석면의 대체용으로 사용되는 친환경소재다.· 내열성이 높다.· 내 화학성이 우수하다.· 흡수성이 있고 시공이 어렵다.
국내원전안전관리대책 변화 조사-후쿠시마 원전사고 이후를 중심으로-서울과학기술대학교 건축공학전공 이진형1. 서론1) 들어가는말세계적으로 원전사고의 역사는 1979년 미국 펜실베니아주에서 최초로 발생한 스라마일 아일랜드 원전사고로 거슬러 올라간다. 이 사고는 노심이 용융되고 주변 환경으로 방사능이 일부 유출되면서 원전지역 주민들이 대피를 하는 당시 전 세계에 큰 충격을 안겨준 사건 이었다. 이후 원전안전성에 대한 규제요건이 강화되어 가던 차에 1986년 구 소련에서 또 한번의 원전사고가 발생하였는데, 이걸이 바로 체르노빌 원전사고이다. 이외 몇 차례의 원전 사고의 결과 원자력에 대한 부정적인 인식이 확산되기 시작했고 원자력 산업은 긴 침체기로 접어들었다. 하지만 이후 지구 온난화가 지구적 의제로 등장하고 탄소세 부과문제 등의 외부 환경의 요인이 변화하게 되면서, 20여 년간 원전 안전성의 꾸준한 증진으로 원전은 다시 주목 받기 시작했다. 원전에 대한 관심이 증대하면서 신규 원전의 발주가 시작되었는데, 이러한 흐름의 영향으로 우리나라도 2009년 12월 아랍에미레이트에 원전 4 기를 최초로 수출하게 되었다.원전의 안전 신화에 사로잡힌 국제사회 내에서 석유자원의 고갈로 원자력이 더욱더 각광을 받고 있던 이러한 시점에서 세계적 원전 선진국으로 손꼽힘과 동시에 재난대비 선진국인 일본의 후쿠시마에서 가장 심각도가 높은 7등급의 사고가 발생하였다. 여러 호기에서 동시에 발생한 후쿠시마 원전 사고는 지진 및 지진해일로 원전 운전이 정지된 후 원전의 소외전원이 상실되고 또 비상 디젤발전기의 기능 상실로 원자노심과 사용 후 핵연료의 냉각이 되지 않아 발생한 것이였다. 여러 차례 수소 폭발로 원자로 건물 상단부가 파괴되었고 노심의 용융과 사용 후 핵연료의 손상이 일어난 것이다. 전 세계인들로 하여금 큰 충격에 휩싸이게 한 당시 사건으로 인해 국제 사회 내에서 일본의 이미지는 실추되었으며 국제 사회의 원자력 산업 뿐만 아니라 해당 규제기관들에게까지 부정적인 여파가 미치게 되었다. 일 ( 2013.11 기준 )4. 원전 안전품질관리 방법1) 설계분야(1) 다중성(Redundancy)한 계열의 기능이 상실되었을 때 똑같은 기능을 발휘하는 다른 계열이 본래의 기능을 발휘할 수 있도록 같은 기능을 갖는 설비를 2계열이상 중복해서 설계한다.(2) 독립성(Independence)2개 이상의 계통, 또는 기기(각각의 기능이 동일하거나 다른 경우포함)의 기능이 한 가지 원인에 의해 상실 또는 저해되지 않도록 물리적?전기적으로 분리(독립)하여 설치하도록 설계한다(3) 다양성(Diversity)한 가지 기능을 달성하기 위하여 성질이 다른 계통이나 기기를 2개이상 설계한다(4) 견고성(Durability)원전의 안전성관련 구조물이나 기기 및 설비는 지진 등 예상되는 각종 정상, 비정상 상태에서도 그 구조적 건전성을 유지하여야 한다.(5) 운전 중 상시 점검기능(Testability)안전성 기능 확인을 위하여 운전 중에도 항상 점검이 가능하도록 설계한다(6) 고장시 안전한 방향으로 작동(Fail to Safe)어떤 원인에 의해 설비 본래의 기능이 상실될 때 발전소가 안전한방향으로 유도되도록 설계한다.(7) 연동기능(Interlock)설비 또는 기기의 오동작 등에 의한 손상 및 사고를 방지하기 위하여정해진 조건이 만족되지 않으면 기기가 동작되지 못하도록 한다.2) 설비분야(1) 사고예방설비(가) 원자로보호계통원자로의 이상을 감지하여 경보(Alarm)나 원자로 정지신호를 발생 시키고 나아가서는 공학적 안전설비를 작동시키는 계통이다. 원자로보호계통은 잘못된 신호에 의해서 원자로가 정지되지 않고 실제신호에 의해서만 안전하게 정지될 수 있도록 다중논리회로설계개념을 채택하고 있다.(나) 원자로정지계통원자로정지계통은 다른 원리의 독립된 2개의 정지계통을 보유하고있다. 1개의 계통은 제어봉을 이용하고 다른 1개의 계통은 보완장치로서 붕산주입계통이 사용되고 있다.(다) 비상노심냉각계통비상노심냉각계통은 노심 내에 축적된 열과 붕괴열을 제거하기 위한설비로서 다른 원리의 독립된 제3방호벽(원자로용기)만약의 경우 연료 피복관에 결함이 생겨 방사성물질이 새어나와도 두꺼운 강철로 된 원자로용기와 배관에 의하여 방사성물질이 외부로 누출되지 못하도록 되어 있다.(4) 제4방호벽(원자로 격납건물 내벽)원자로 격납건물 내벽에 두꺼운 강철판이 설치되어 있어서 만일의 사태가 발생하여도 방사성물질을 원자로 격납건물 내에 밀폐한다.(5) 제5방호벽(원자로 격납건물 외벽)최종적으로 120㎝ 두께의 강화된 철근콘크리트의 원자로 격납건물 외벽이 있어서 방사성물질이 외부환경으로 누출되는 것을 방지한다.그림5 원전 다중 방호 구조2. 본론1. 후쿠시마 원전사고 분석1) 원전사고의 발생원인2011년 3월 11일 일본 도호쿠 지역에서 지진규모 9.0의 해저지진과 이로인해 발생한 해일에 의해서 이지역의 후쿠시마 제1원전에서 국제원자력기구 사고고장 등급7의 사고가 발생하였다, 당시의 대지진으로 후쿠시마 제1원전의 1-3호기가 정지했고 이어 밀려온 초대형 쓰나미로 원전의 전원이 상실되었다. 긴급냉각장치도 작동하지 않았으며, 비상용 디젤 발전기도 쓰나미로 침수되어 원자로에 전기가 공급되지 않게 되었으며, 냉각용 해수펌프의 모터도 파괴되어 버리고 말았다. 원전에 사고가 발생하는 경우에는 정지-냉각-봉쇄 순으로 대응하는 것이 일반적이나 후쿠시마 원전 사고의 경우에는 지진에 의해 원자로가 정지된 이후 전원이 상실되는 사태가 발생하는 바람에 다음단계인 냉각에 실패하여 수소폭발로 원자로 기기가 손상으로 이어지게 되어 봉쇄에도 실패해 버렸다.그림 6. 후쿠시마 원전 배치도그림 7. 후쿠시마 원전 사고 일지2) 후쿠시마 원전사고 대책의 문제점(1) 후쿠시마 제1 발전소는 1966년부터 1972년까지 설계상의 쓰나미 상정파고를 3.1m로하여 건설허가가 이루워졌다. 이러한 상정파고는 1960년의 칠레 쓰나미 시에 오나하마항에서 관측된 최고 수위에 근거한 것이였따(2) 규제기관인안전위원회는 2001년 7월 내진지침검토분과회에서 [발전용원자로시설에 관한 내진설계심사지침]의 개정작업을 착수했으의 개정의 주요내용면에서는 원자력방재체제 강화 법안시설, 중대사고에 대한 대책을 강화하고 최신기술 및 연구결과를 시설운영에 반영하는등의 소급재도입, 40년 운전수명 제한 원칙등이 있다.또한 일본경제연구센터의 전망에 따르면, 후크시마 원전 사고의 처리 비용으로는 향후 10년간 최대 20조엔이 될 것으로 예상되고 있다. 따라서 원전사고의 영향으로 일본의 기존 신재성 에너지 개발 사업은 확대되어 시행될 예정이며 간총리는 5월 11일에 일본 전력 생산량 가운데 원전의 비율을 50%까지 높이기로 한 에너지 정책을 폐기하기로 발표하였고 일본 경제 산업성은 5월 23일 태양광 발전시장을 2030년까지 지금의 15배로 늘리는 선라이징계획을 발표하였다2. 한국의 원전안전대책1) 기존 안전대책(1) 건설 중 안전대책(가) 인허가 심사원전을 건설하기 위하여 사업자는 원자력안전법 및 전기사업법에서 요구하고 있는 분석 및 평가보고서, 지침서 및 계획서 등을작성하여 그 안전성이 검토될 수 있도록 계별로 신청 하여 정부의승인을 득하여야 한다. 원전을 건설하기 위해서는 방사선환경영향평가보고서, 예비안전성분석보고서 및 건설에 관한 품질보증계획서 등을 제출하여 원자력안전위원회의 심의를 거쳐 원자력안전위원회 위원장의 건설허가를 받게 된다. 또한 원전을 운영하기 위서는 운영허가를 받아야 하는데 이때에는 최종안전성분석보고서, 운영기술지침서, 운전에 관한 품질보증계획서 및 방사선 환경영향평가보고서 등을 제출하도록 하여 원전 가동에 따른 안전성을 확인하도록 하고 있다.(나) 사용 전 검사사용전검사는 정부에 의한 가동 전 원전의 안전검사를 말하는 것으로 시공된 시설의 내용이 당초 허가된 내용에 부합하는지를 확인하는 시설검사와 기기, 계통, 시설의 안전성능을 확인하는 성능검사로 구분된다.시설검사는 구조, 계통 또는 기기가 가동전시험을 위해 시운전부서로 이관되기 전에 건설사업소장 책임 하에 제작, 시공, 설치 등의 타당성을 입증하고 운전준비 태세의 완료여부를 확인하기 위하여 실시하는 제반시험을 확인하는 절의 연료 재장전 기간 중에 수행되며, 이를 통해 검사대상시설의 성능이 원자력관계법령에서 규정하고 있는 기술기준에 적합한 성능을 유지하고 있는 것이 확인되어야 다음 주기 운전을 계속할 수 있다.수시검사는 원전에 특별한 문제점이 발생하거나 기타 국내?외 원전에서 발생한 유사사건들을 참고로 하여 특별히 검사를 수행할 필요가있다고 판단되는 경우 원자력안전위원회의 주관 하에 수행된다. 일상검사는 각 원자력안전위원회 지역사무소에 파견되어 있는 원자력안전위원회 주재관 및 한국원자력안전기술원의 현장검사팀이 발전소의 안전운전을 감시하는 활동으로 원자로정지 또는 중요한 안전계통에 문제가 발생될 경우 이를 조사한 후 원자력안전위원회 본청에 보고하여 필요한 조치가 취해질 수 있도록 한다.(2) 정기점검정부에 의한 안전심사 및 검사와는 별도로 사업자는 원전의 안전성을 확인하기 위하여 정기점검을 실시하고 있다. 정기점검은 각종 안전관련 기기나 계통이 설계 시 고려하였던 성능을 충분히 발휘하고 있는지 또한 모든 운전조건이 안전성에 적합한지를 발전소 계통 및 설비의 중요도에 따라 정해진 주기에 따라 지속적으로 확인하는 것이다.정기점검은 원자력법에 의거 승인을 받도록 되어있는 운영기술지침서에 기술되어 있다. 정기점검 결과 불만족사항이 발생하면 운영기술지침서에서 정해진 요건에 따라 즉시 조치하여야 한다. 이들 조치 중에는 일정 기간 내 불만족 사항을 해소시키거나 이것이 불가능한 경우 다음 일정 기간내에 발전소를 정지시켜 정상으로 회복시킨 후 재가동하는 내용도 포함되어 있다.(3) 자격관리원자력발전소는 현대 과학기술이 집적된 방대한 규모의 산업시설로서, 이를 안전하게 운영하기 위해서 사업자는 종사자의 자질향상을 위한 교육훈련에 많은 노력을 기울이고 있으며 소정의 자격을 갖춘 자로 하여금 업무를 수행케 하고 있다. 특히 원자로의 안전한 운전을 위하여 정상운전은 물론 비상운전능력을 갖춘 원자로조종사(감독)면허 소지자로 하여금 운전업무에 종사케 하고 있으며, 방사선동위원소취급자(감독)면허 소지자로 다.