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대형공공건물의 3중 발전시스템의 통합과 설계

전문가 제언: ○ 대형 공공건물의 에너지 시스템 (LPBES)은 주요 에너지 소비처가 되고 있으며 또한 공해 배출원이 되고 있다. 본 연구를 통하여 연구자들은 앞으로 사용될 후보 장차와 LPBES의 주요 상부 구조와 통합 가능성을 검토하였다. 대형공공 건물에서 주요 에너지 사용은 냉각 가열 발전 시스템으로 구성되어있다. 고효율 저비용 및 공해 배출물이 적어야 하는데 주요 목표를 설정하고 다음과 같은 주요 장치와 시스템의 설계 및 최적화 방안을 모색하였다. (1) 시스템 배치를 최적화 한다.

○ (2) 장치의 설계 용량 및 운전 부하 최적화, (3) 전력 수입 규모 및 계약 용량 최적화, (4) 공해 배출물의 최소화. 이 논문에서 최적화 문제는 다중 기간, 다목적 혼합 정수 선형 프로그램으로 해석하였다. 최근 우리나라 최종 에너지 소비 통계자료에 의하면 산업분야: 55..2%, 수송 분야: 20.6%, 건물부문: 24.2%이다. 주거용 에너지 사용 형태를 분석해보면 난방: 58%, 가전기기: 12%, 온수: 16%, 냉방: 11%, 기타: 3%로서 난방에 가장 많은 에너지를 사용하고 있다.

○ 우리나라는 그동안 건물 부분에서 많은 에너지 절약 방안이 시도 되었다. 즉 단열재 보강, 기밀성 창호 제작 등을 통해 난방용 에너지를 절감하였으나, 본 연구에서 시도한 바와 같이 건물의 주요 분야에 대해 최적화 설계 및 시공을 시도한 경험이 없다. 따라서 LPBES 의 획기적인 에너지 절감을 위해서는 패시부하우스 개념을 적용 할 필요가 있다. 즉, 바닥 벽은 기밀성 있는 단열재 시공, 기능성과 내구성이 있는 창호와, 기밀성이 있는 문을 제작 시공 한다. 또한 건물 전체 시스템과 주요장치에 대한 최적 설계를 수행한다. 여기서 파레토최적(Pareto Optial)은 자원 배분이 가장 효율적으로 이루어진 상태를 말한다. 즉 투입된 자본 투자와 온실가스 배출량이 최적 상태에서 균형을 이룬 상태라 할 수 있다.

저자: Xianglong Luo, et al
자료유형: 학술정보