전통건축의 환경적 특성에 관한 연구 : 3D 모델링을 통한 추사고택의 shading 측정

조민형 高麗大學校 工學大學院 2011 국내석사

본 연구에서는 한국의 전통건축이 가지고 있는 고유의 환경 조절 방식을 살펴보고 그 기능의 효율성을 분석하여 앞으로의 현대 한국건축이 국내 환경에 적합한 계획을 할 수 있도록 제시하는 것을 목표로 한다. 전통건축의 환경조절 능력 방식의 분석을 통해 국지적인 기후와 지형적인 입지에 적합한 건물을 계획할 수 있으며 이로서 계절별 효율적인 건축환경을 유지할 수 있어 실생활의 쾌적성을 만족시킬 수 있다. 실질적인 연구에 앞서 여러 문헌들을 통해 전통건축에 녹아있는 향토적인 사상과 역사적 발전상을 살펴보았고 한국의 전통건축이 가지고 있는 고유의 특성도 재확인하였다. 본론에서는 기존 연구 자료들을 검토하여 전통한옥이 가지고 있는 환경조절방식을 종합하였다. 종합방식은 빛환경, 열환경, 풍환경, 음환경, 생태환경으로 건축이 가지고 있는 5가지 환경조건으로 분류하였다. 각각의 환경분야별로 기존의 연구내용을 참고하여 세부적인 기능을 재정리하였다. 세부기능에 따른 특성을 종합해본 결과 전통가옥의 특징으로 열환경에 속한 단열성능이 가장 뛰어난 것으로 나타났으며 통풍과 환기 그리고 일사조절이 그 다음으로 우수하였다. 하지만 방음과 소음차단에 있어서는 취약한 것으로 들어났다. 전통건축이 가지고 있는 특성의 종합적인 분석을 바탕으로 실제 건물의 3D 모델링을 통해 일사조절 방식을 측정해보았다. 선정 건물은 폐쇄형과 개방형을 모두 갖춘 충남 예산군의 추사고택으로 하였다. 추사고택의 안채와 사랑채의 Shading 변화를 측정하여 계절별 처마를 통한 일사조절을 확인하였으며 두 종류의 환경적 특성을 비교할 수 있었다. 측정 결과 전면이 외부와 연결된 사랑채의 개방형 건물 보다는 중정을 중심으로 사면에 건물이 배치된 안채의 폐쇄형 건물이 계절에 따른 일사와 통풍 변화에 조금 더 환경조절이 용이할 것으로 예상되었으며 건축물밀도가 높은 도심지역에서도 공간이용의 효율성면에서 더 적합할 것으로 생각되었다. 오랜 역사를 간직한 전통건축은 단순히 형태적인 미를 벗어나 실질적인 환경조절능력을 보유하고 있었으며 이는 한국이라는 지형과 기후 속에서 가장 적합한 성격의 건축임을 확인하였다. 현대건축분야에서도 이와 같은 전통건축의 환경조절능력을 도입한다면 에너지 절약과 국제적으로 경쟁성 있는 건축물을 개발할 수 있을 것으로 기대되었다.

사무용 건물의 에너지 절감을 위한 요소별 에너지 성능 분석에 관한 연구

양자강 고려대학교 대학원 2016 국내석사

최근 우리나라는 지속적인 사회발전을 통해 전반적인 분야에서 에너지 소모가 늘어나고 있는 추세이다. 이에 대응하여 다양한 분야에서 에너지 절감을 위한 노력이 진행되고 있으며 특히 건축물에서도 다양한 연구가 진행 중이다. 이미 주거 건물은 제로 에너지 하우스나 패시브 하우스 등 연구와 실험이 많이 진행된 상황이지만 다른 경향을 띄는 상업용 건물은 그 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 ASHRAE 90.1 Prototype Building DOE에서 선정한 사무용 건물 모델을 베이스 모델로 선정하여 eQuest 프로그램을 이용하여 에너지에 영향을 미치는 다양한 변수를 선정하여 비교 분석 하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 패시브 요소에서는 창호의 경우Triple Low-E를 적용하는 것이 21.3%로 가장 큰 절감률을 보였고 벽체 열관류율의 경우 0.15m2/K 으로 낮추는 것이 3.6%로 가장 낮은 절감률을 보였다. 액티브 요소는 CAV 대비 VAV로 변경 시 30.9%의 절감률을 나타냈고 열 교환기 적용 시 10.2% 추가 절감이 가능한 것으로 나타났다. 신재생 에너지에서는 PV 패널을 적용 시 전체 에너지의 7.6%가 생산되는 것으로 나타났다.

공동주택 리모델링 외피단열 시스템의 에너지성능 평가

박진호 고려대학교 공학대학원 2016 국내석사

본 연구는 노후된 공동주택 리모델링時 기존 내단열을 외단열로 변경 시공할 때의 에너지 효율을 연구하고자 한다. 리모델링은 기존 구조물을 철거하고 재시공할 때 발생하는 폐기물 및 시공자재 재생산에 따른 경제적 손실과 환경오염이 불가피한 재건축의 문제점을 개선하고자 하는 대안이다. 또한 근래 시공된 공동주택은 시공기술 및 시공자재 개발이 이루어진 상태에서 시공되어진 건축물로 골조부분의 보수보강만으로도 충분히 내구성 확보가 가능하여 노후된 마감재만 교체한다면 건축물을 재사용 하는데 문제가 없다. 정부에서도 이러한 친환경적인 리모델링을 적극 권장하고 있다. 예를 들어 공동주택의 경우 향후 리모델링을 감안한 설계일 경우 층고제한 완화 조치 등의 incentive을 부여하여 리모델링을 장려하고 있다. 외단열시스템은 기존 공동주택의 대부분을 차지하고 있는 내단열시스템의 문제점인 골조 연결부위의 열교(Cold Bridge)를 예방하는 효율적인 대안이라 하겠다. 같은 아시아 국가인 중국의 경우 에너지효율이 높은 외단열시스템을 국가정책으로 운영하여 대부분의 공동주택 시공시 외단열시스템 적용이 이루어지고 있다. 하지만 국내 실정은 저탄소 녹색성장의 일환으로 외단열시스템의 중요성은 인식하고 있지만, 초기 투자비용이 발생되는 외단열시스템을 실제 적용하기 까지는 여러 가지 이해관계가 있어 외단열시스템 적용이 활발하지 못한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 외단열시스템의 적정 시공방안을 제시하고 내단열시스템과 비교시 난방에너지 효율이 얼마만큼 있는지를 연구하여 향후 시공되는 공동주택 외단열시스템의 기준을 제시하고자 하며 외단열시스템의 에너지 절감을 통해 지구온난화 예방에도 기여 할 수 있을 것으로 예상한다.

소규모 사무공간에서의 건물 외피 성능에 따른 energyPlus와 eQuest 시뮬레이션 결과 비교에 관한 연구

나정욱 高麗大學校 大學院 2015 국내석사

컴퓨터를 이용한 빌딩 에너지 시뮬레이션 프로그램들은 건물의 열성능을 평가하고 이해하는데 중요한 역할을 하고 있다. 또한 건물의 유지에 있어 소모되는 에너지 예측에도 사용되어지고 있다. 그러나 각 프로그램들간의 결과의 차이는 많은 사용자들에게 결과를 확신할 수 없게 하고 있다. 이에 본 연구에서는 ASHRAE Standard 140의 Case600을 바탕으로 두 가지 프로그램들(EnergyPlus, eQuest)의 Building Envelope 성능에 따른 냉난방부하 결과 차이를 비교하고, 차이가 왜 발생하는지에 대해 Algorithm, input방법, Default input parameter 분석을 통해 평가하고자 한다. eQuest는 실내공기온도와 실내표면온도를 같다라고 가정하고 부하를 계산하기 때문에 실내표면과 실내공기의 Heat Balance를 계산하는 EnergyPlus와 비교했을 때 실내온도 차이 평균 1.16도 발생하고 온도차이에 의해 부하의 차이가 발생한다. 벽체의 관류율에 따라 난방은 7~8%, 냉방은 25~26% 차이가 발생한다. 창호의 SHGC에 따른 냉난방부하는 관류율에 의한 냉난방부하와 비슷한 경향을 보인다. 하지만 기밀성능에 따라 냉난방부하는 조금 다른 경향을 보이며, 난방은 7%에서 -16%로 줄어들고, 냉방은 -26%에서 -19%로 줄어드는 것으로 평가되었다. 벽체의 관류율, 기밀성능, SHGC에 따른 냉난방부하의 차이는 Convection Coefficients, Actual Air Change Rate, Solar Transmittance의 Algorithm차이에 의해 발생한다. Building energy simulation programs are widely used to analyze building thermal performance and building energy during life cycle. However, differences exist among the building energy simulation programs' results, and this leads many users to lack confidence in the results. The purpose of this study is to compare two building energy simulation programs'(EnergyPlus and eQuest) heating/cooling load, and to find the differences by analyzing algorithm, input method and default input parameters based on the ASHRAE Standard 140-Case600. EnergyPlus calculates the inside surface temperatures by solving the heat balance, but eQuest assumes that the inside surface temperature of a thermal zone is equal to the zone air temperature. This result in zone air temperature difference(1.16℃ average) is due to occurred load differences. Change of U-value of vertical surface causes as 7∼8% of the heating load difference and 25∼26% of the cooling load difference. The result of changed SHGC is similar. But the result from infiltration shows a little different tendency(The heating load differences decrease from 7% to -16% and cooling load differences increase from -26% to -19%). All of these differences are caused by algorithm discrepancies of convection coefficients, actual air change rate and solar transmittance.

기존 교육연구시설 냉방시스템의 경제성비교 및 효율 대안시스템 제안

구균우 高麗大學校 工學大學院 2014 국내석사

「2011년 에너지 총조사 보고서(Energy Consumption Survey), 2011년 지식경제부」에 의하면 학교에너지 총소비량은 242,520.1toe이며 석유 6,509.8toe, 도시가스 94,573.4toe, 전력 134,132.0toe, 지역난방 6,304.8toe이 차지하고 있다. 또한 에너지소비량이 많은대학의 경우 2000년에서 2007년까지 에너지소비 증가량은 84.9%로 연평균 13%의 증가율을 보이고 있다. 이에 의무감축 대상 대학교 이외의 국내 대학 전체에서 에너지절감방안 수립 및 온실가스 저감을 위한 노력이 이루어 져야 될 것으로 사료된다. 이에 본 연구의 목적은 에너지 다소비 형태의 대학건물에 있어 온실가스 감축 및 목표관리제 대응을 위하여 효율적인 냉·난방설비의 선정방안을 제시하고자 한다. 또한 이를 통하여 교육주체인 학생 및 교직원에게 보다 쾌적한 교육 환경을 제공하고 과도한 에너지소비를 줄이고자 한다. 본 연구에서는 근래 대학건물의 열원설비의 주요방식인 중앙식과 EHP, GHP 대상건물의 에너지 소비실태 분석과 경제성을 검토하고 이를 근거로 주간 냉방에 사용하는 냉열을 야간에 만들어 탱크에 저장해 두었다가 그것을 낮에 이용하는 빙축열시스템과의 비교를 통하여 효율적인 냉·난방설비의 선정방안을 제시하고자 한다. 대학건물의 주요열원설비 실태를 파악하고 이들의 운영상 특성 및 문제점을 분석하여 온실가스감축을 위한 「저탄소 녹색성장법」과 「에너지·온실가스 목표관리제」의 기준을 분석하였다. 서울소재 K대학의 냉난방설비를 파악하였으며 이중 주요열원 공급방식인 흡수식 중앙공조와 EHP, GHP개별공조를 적용한 건물의 에너지소비실태를 조사하였다. 흡수식중앙공조방식의 건물을 기준으로 하여 EHP 및 GHP공조와 빙축열시스템을 적용 하였을 경우의 초기투자비, 에너지비용, 유지비용을 근거로 경제성을 평가하였으며 흡수식중앙공조방식, EHP, GHP 및 빙축열시스템의 내구연한과 실질할인율을 근거로 연등가액현재가치환산계수(PWAF : Present Worth of Anuity Factor)법으로 냉난방설비의 LCC를 분석하였다. 이를 통하여 연중 최고, 최저온도일 때 방학이라는 대학의 특수성을 고려하여 온실가스 및 에너지 소비를 줄일 수 있는 효율적인 냉난방설비 방안을 제시하였다.

건축물 외피의 경사각에 따른 일사량 및 주광의 예측성 향상에 관한 연구

윤갑천 高麗大學校 大學院 2014 국내박사

The accurate calculation of solar radiation and daylight illuminance on an inclined surface is very important in many practical applications of solar energy, such as the calculation of the heating and cooling energy use of buildings, the evaluation of photovoltaic plants, BIPV, lighting control, shading control and so on. The primary object of this study is to predict solar irradiance effectively on inclined surfaces using horizontal solar irradiance. The other aims are predicting vertical daylight illuminance, interior daylight illuminance and transmitted solar through window. In all building‘s energy simulation applications, solar radiation must be calculated on inclined surfaces. Various solar radiation models based on measured data of specific region were used in building simulation programs. Therefore, we should choose the appropriate solar radiation model for Seoul. The purpose of this study is to compare four solar radiation models on inclined surfaces that are widely used in building energy simulations. In this case, it can be said the appropriate model in Seoul is the Isotropic model. But, the conventional solar radiation models consider nothing more than the angle of inclination of a slope, without considering the influence of obstacles and surrounding buildings. In this study, we proposed a photographical method, which can increase the prediction accuracy of solar radiation on an inclined surface, with considering the shape of obstacles in the sky view. This paper evaluated twenty cases (5 solar radiation models in each of 4 albedo models), by the new method of the Photographical Method (PM). And the prediction accuracy of solar radiation on an inclined surface was improved in all twenty cases with the PM. The daylight illuminance on a vertical, horizontal daylight illuminance on workplace and transmitted solar through window with simplified equations are also evaluated. The equations showed good agreement with measured data.

공동주택 일조일사환경 평가 및 세대별 난방부하 절감요소에 관한 연구

김수정 高麗大學校 大學院 2013 국내석사

최근 전 세계적으로 자원고갈과 대기 중 온실가스 농도 증가로 지구의 평균기온이 상승하며 폭염, 가뭄, 홍수 폭설 등 이상기후가 발생하고 있다. 이는 생태계, 산업, 경제 및 생활전반에 광범위한 영향을 주고 있으며 에너지 사용량 및 온실가스 발생량 저감에 대한 인식이 점차 증가하는 추세이다. 이에 따라 국제 규제 또한 강화되고 있으며 국내 역시 지구온난화로 인한 기후변화에 대응과 경제성장을 동시에 달성하기 위한 새로운 비전으로 ‘저탄소 녹색성장’을 발표하였다. 녹색성장 전략을 통해 건축물 에너지저감을 위한 부하저감 기술, 에너지효율, 신재생 에너지의 녹색기술 육성 및 환경규제로 자원이용의 효율성을 최대화하고 환경오염을 최소화하고자 한다. 정부는 2013년 녹색 건축물 조성 지원법을 시행하여 친환경 및 에너지 절약 건축물을 위한 기준으로서 친환경건축물 인증제도와 주택성능등급 인증제도가 통합되어 2013년 ‘녹색건축인증제도’로 운영된다. 일조권 보호를 위하여 일조시간과 인동거리 기준을 건축법으로 규정하고 있으며 녹색건축물 인증제도 시행으로 주거환경의 질적 수준을 높이려 하고 있다. 본 연구에서는 평가 대상 공동주택의 형태별로 일조, 일사량을 평가하였다. 단지 배치에 따른 분석동의 일조시간 및 하층, 중층, 상층부 세대의 일사량을 비교 분석하여 일조 및 일사환경 평가를 통해 다양한 단지배치 및 주택 형태에 따른 일사량을 분석하여 일조권을 보장하는 설계기초자료로 활용할 수 있도록 하였다. 건물에너지는 온실가스 배출과 에너지사용에서 36%로 가장 큰 부분을 차지하며 정부는 2025년까지 모든 건축물의 에너지 제로화를 추진하고 있다. 공동주택의 에너지 절약측면에서 공동주택은 단독주택에 비하여 열밀도가 높고 여러 세대가 공동 거주하므로 불가피하게 열적으로 불리한 세대가 발생할 수 있다. 이에 본 연구에서는 공동주택의 최하층, 중간층, 최상층 세대의 난방부하를 비교 평가하고자 한다. 세대형태별 및 세대높이에 따른 일사량과 난방부하를 비교하고 난방부하의 구성요소를 분석하여 취약세대의 난방부하를 절감하는 보완요소 기술을 도출한다. 에너지 절감 방법으로서 거주자측면에서 거주자의 생활 패턴과 사용행태 특성에 따른 난방에너지의 사용량 변화의 비교 평가하여 동일한 외피성능의 건물에서 재실자의 행동은 2배의 에너지 사용편차의 원인임을 밝혀 에너지 소비에 주된 영향이 거주자의 행태임을 실제 난방에너지 사용량 조사와 거주자 설문조사를 통한 시뮬레이션으로 입증하였다. 국가적, 사회적으로 에너지 저소비형 건축물에 대한 관심이 크게 증가하였고, 2013년부터는 연면적 1,000㎡이상의 공공건물의 신축, 증/개축시 신재생에너지 설비를 예상에너지 사용량의 11%이상 투자토록 의무화 하였다. 정부가 온실가스 감축목표를 설정하고 자발적 감축을 본격적으로 추진함으로써, 신재생 에너지 산업, 에너지효율성 제고 산업 등 저탄소 녹색산업에 대한 투자 불확실성이 제거되어 생산 및 고용 증대가 가능해질 것이다. 또한, 고효율․친환경 건축물 및 교통수단 전환 등 저탄소 사회 구현으로 국민의 삶의 질 개선, 원유 등 에너지 수입비용 감소로 인한 국제수지 개선 등 추가적인 긍정적 효과가 있을 것으로 기대하고 있다.

超高層 建築物의 效率的 災難管理를 위한 綜合防災室 設置基準에 관한 硏究

최병배 高麗大學校 工學大學院 2012 국내석사

요 약 문 층수가 50층 이상 또는 높이가 200미터 이상인 초고층 건축물은 도시 랜드마크로서의 상징성과 도심재생이라는 사회적 화두와 맞물려 집중 조명되고 있으며, 2000년 이후 고층건축물의 건축이 급증하고 있다. 한편 도시는 수평적 팽창이 한계에 부딪치면서 토지의 효율적 이용과 극대화방안이 모색되기 시작하였고, 더불어 건축기술 및 재료의 발달이 병행되면서 초고층 건축물이 건축되기 시작하였으며 수직적 도시가 형성되게 되었다. 수직적 도시의 형성으로 인해 수직적 피난체계로의 변화가 요구됨에 따라 피난체계의 혼란과 안전에 대한 문제의 해결이 선행되어야 할 과제로 대두되었다. 또한 초고층 건축물이 갖고 있는 물리적 특성과 사회심리적 특성, 기술적 특성은 재난관리상 다양한 문제점을 야기하였으며, 해당 분야별 담당부처가 달라 상호유기적인 협조와 체계적인 재난관리체제의 구축에 어려움이 있다. 이러한 배경으로 인해 초고층 건축물은 안전관리 중심의 분산형 재난관리체제가 유지되고 있고, 유지관리 중심의 법령체제가 갖춰져 있음으로서 유기적이고 효율적인 안전관리가 사실상 어려운 실정이었다. 초고층 건축물 재난관리 한계성을 극복하고 효율적인 재난관리를 위해서는 초고층 건축물에 설치되는 각종 설비시스템의 집중·집약화, 건축물의 유지관리 및 재난의 예방, 대비 활동과 재난상황 발생시 신속한 대응과 지원 활동, 지휘소 역할을 수행하게 되는 종합방재실의 설치가 요구된다. 즉 건축물의 건축·소방·전기·가스 등 안전관리 및 방범·보안·테러 등을 포함한 통합적 재난관리를 종합적으로 시행할 수 있는 종합방재실의 구축을 위한 구체적 기준이 마련되어야 하며, 종합방재실의 설치기준을 마련함에 있어서는 종합방재실의 규모와 위치, 종합방재실에 갖춰야 할 시스템의 종류에 대한 고려가 필요하다. 첫째, 종합방재실의 규모를 결정함에 있어서 재난의 예방·대비·대응 및 지원을 위해 각종설비시스템이 차지하는 면적, 종합방재실 근무인력의 상황유지 및 관제에 필요한 면적, 사무 공간, 상주근무인력의 휴식 및 휴게를 위한 공간, 백업시스템 배치 공간, 스크린 또는 모니터(각종 시스템상황을 전면에 디스플레이 하여 한 눈에 모든 상황을 볼 수 있는 장치) 및 이에 필요한 공간과 건축물의 용도 등이 종합적으로 고려하여야 한다. 둘째, 종합방재실의 위치는 재난의 응원을 위한 재난관리책임기관등의 접근성,침수로부터 안전성, 각종 설비시스템 설치에 따른 경제성이 고려되고 재난상황을 총괄적으로 진두지휘할 수 있는 곳에 입지하여야 한다. 셋째, 종합방재실에 설치해야하는 시스템을 결정함에 있어서는 관계법령에서 정하고 있는 시스템 외에 우량계 및 침수 여부 등을 판단할 수 있는 수위계, 건축물의 변위를 측정할 수 있는 각종 계측설비, 바람의 영향으로 인해 발생할 수 있는 건축물의 붕락 등을 감시할 수 있는 풍향·풍속계, 지진의 위험성을 판단할 수 있는 지진계, 엘리베이터의 작동 여부를 표시할 수 있는 엘리베이터 감지 및 제어장치, 비상전력 및 예비전력의 상태를 확인할 수 있는 표시, 발전기 감시 장치 및 수동식 기동 및 전달 장치, 계단문 잠금 해제장치, 소방펌프 작동 표시등, 비상용 전화장치, 피난안전구역·차량관제장치 등을 위한 CCTV, 관할 소방서 및 재난관리 책임기관 및 유관기관과 핫라인 연결 장비, 스프링클러등의 수돗물 공급을 확인할 수 있는 물탱크 수위 표시계 등의 설치가 필요하다. 핵심어 : 초고층 건축물, 초고층 건축물 특성, 안전관리, 재난관리, 통합형 재난관리, 분산형 재난관리, 종합

베네시안 블라인드가 적용된 창호의 일사 투과 예측 알고리즘 개발 및 energyplus를 통한 실제 건물의 에너지 해석에 대한 연구

김동균 高麗大學校 大學院 2012 국내석사

최근 건물 외피 투과체에 대한 기술의 중요성이 증대되고 있다. 이는 일반적으로 열적 성능이 취약한 유리로 인해 냉난방 부하가 과다하게 발생되고, 외피로 직접유입되는 일사로 인해 시각적 불쾌감이 발생되기 때문이다. 이를 해결하기 위해 외부 차양을 설치하거나, 실내에 블라인드 등을 설치하지만, 이들은 외부의 변화에 적극적으로 대처하지 못 하는 단점이 있다. 따라서 최근에는 블라인드의 자동제어 시스템을 도입하여 이를 해결해나가고 있다. 이러한 자동화 제어에 적합한 차양 장치로서 베네시안 블라인드가 있다. 베네시안 블라인드는 슬랫의 각도를 변화하여, 실내로 유입되는 일사와 조도를 조절할 수 있다. 다양한 슬랫의 변화를 통해 일사 투과율과 가시광선 투과율의 조정이 가능하기 때문에, 실내에 열과 빛의 쾌적감을 향상시키는 역할을 한다. 또한 최근에 는 외부 센서의 개발로 인해 외부 환경 변화에 보다 능동적으로 대처하고 있다. 이는 재실자에게 더욱 편리하고 쾌적한 환경을 제공한다. 베네시안 블라인드의 자동제어 기술이 효과적으로 적용되기 위해서는 슬랫의 각도 변화에 따라 실내 취득 일사량 및 조도를 예측할 수 있는 수학적 해석 모델개발이 중요하다. 이는 블라인드 자동제어 설비에 알고리즘으로 적용되어, 외부 센서의 입력 값을 통해 실내 환경 변화를 예측하는 역할을 한다. 따라서 수학적 해석모델에 대한 연구는 자동제어에서 중요한 부분을 차지한다. 따라서 본 연구에서는 베네시안 블라인드의 일사 투과율을 해석할 수 있는 기존수학적 모델들에 대한 비교 분석을 실시하고, 이 알고리즘들의 차이를 정리하였다. 또한 Gas Heat Pump가 적용된 실제 건물을 EnergyPlus를 통해 모델링하고, 여기에 베네시안 블라인드를 적용하여 냉방 에너지 절감량을 분석하였다. 실제 에너지 사용량 비교를 통해 모델링의 타당성을 검증한 후, 신뢰도가 높은 냉방에너지의 절감량을 산출하고자 하였기 때문이다. 따라서 본 논문은 크게 3가지의 내용으로 구성된다. 첫 번째는 베네시안 블라인드가 적용된 창호의 열적 성능 분석을 위한 알고리즘 비교에 관한 연구와, 두 번째는 실제 대상건물에 대한 EnergyPlus의 모델링 기법에 관한 연구, 세 번째는 베네시안 블라인드를 대상건물에 적용했을 때의 냉방에너지 절감량 산출에 관한 연 구이다. 또한 최종 결과에서 냉방 에너지 절감율의 변화를 일사 투과율과 G-value의 변화에 따라 정리할 때, 베네시안 블라인드의 알고리즘을 통해 만들어진 엑셀프로그램을 활용하였다. 이는 시간에 따른 창호 시스템의 일사 투과율과 G-value의 변동을 계산할 수 있게 해주는 역할을 한다. 베네시안 블라인드가 적용된 창호 시스템의 수학적 해석방법은 자동제어를 위한기본 알고리즘으로 사용될 수가 있고, EnergyPlus를 통한 실제 건물의 모델링 방법에 대한 연구는 타당성 높은 연구 결과를 얻기 위한 선행연구로 활용될 수 있다. 또한 본 논문에서 연구된 알고리즘을 통해 만들어진 엑셀 프로그램은 시간에따른 창호 시스템의 일사 투과율과 G-value를 비교적 간단히 파악할 수 있게 한 다. 이는 기존의 프로그램인 Parasol이 연간 일사 투과율과 G-value를 예측한다는점에서 상호 보완적으로 사용될 수 있다. 따라서 본 논문은 외피 기술의 수학적모델의 활용 및 모델링 기법에 대한 연구로서, 그 이용 범위가 넓을 것으로 판단된다.

한국 전통 주거에 나타난 환경조절방식의 현대화 적용에 관한 연구

박성훈 高麗大學校 工學大學院 2011 국내석사

우리의 현대 건축물들은 우리의 지형, 생활조건과 아주 무관하게 발전되어 왔고 석유, 전기와 같은 수많은 인공적인 에너지소비를 통해 자연에 악영향을 주는 변화와 조작을 가하면서 편의성과 쾌적성을 추구하였다. 최근 국립환경과학원이 펴낸 ‘한반도 기후변화평가서(2010.11)’ 영문판 요약본에 따르면 한반도가 온실 가스 농도에 따른 평균기온 상승폭이 지구평균에 비해 큰 ‘기후변화 민감 지역’에 속하는 것으로 분석되어 온난화의 영향을 세계의 평균보다 많이 받고 있다고 발표하면서 자연과의 상생문제가 삶의 존속으로 연결되는 중요한 시대에 이르게 되었다. 단순히 친환경적인 재료의 사용에 대한 문제가 아니라 우리의 건축물들이 이제는 자연과의 질서를 제대로 갖추고 조화를 이루어야 하는 사명감을 가져야 할 때이다. 우리의 전통주거는 오랜 시간에 걸쳐 형성되어 온 전통 문화 특유의 유기적 연관성을 가진다. 자연의 원리를 따르면서 자연에 가장 적합한 형태와 특성을 갖추어 외부와 내부, 구조와 기능, 전체와 부분, 인간과 자연사이의 연속성을 중요하게 생각하는 근원적 건축적 사고에 근거하고 있다. 건축이라고 하는 것이 방위와 지형, 기후, 문명, 인간, 자연을 다루는 총체적인 학문인 것을 감안해 볼 때 전통주거건축의 가치를 규명하고 이를 미래지향적으로 재창조한다면 건축에 새로운 시각전환의 계기를 마련하는데 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 또한, 슬로우 라이프에 대한 관심증가와 우리 문화에 대한 재조명 트렌드를 타고 전통주거의 가치상승이 이어지고 있는 이 시점에서 전통주거의 환경특성과 관련된 전통건축구성요소의 환경조절방식을 분석하여 자연에너지를 어떻게 효율적으로 이용했는지에 대한 본 연구는 자연과 문화, 생태계의 보존과 복원을 위한 지속가능한 미래건축의 대안이 될 것이다. 마지막으로 전통주거에 이용된 환경조절방식의 현대화 적용에 관한 방법을 통해 자연에너지를 최대한 효율적으로 이용함으로써 과거에도 그러했듯 미래에도 자연에 순응하고 자연과 융합하는 한국 고유의 생태주거형성의 방향을 제시하고자 한다. 전통 기술 개발은 개발과 보전의 균형을 이루기 위한 것이며 지속가능한 성장을 실현하고 친환경을 만들어내는 것이다. 이것은 우리 미래 건축의 목표인 자연과 상생할 수 있는 길을 모색하는 방법이기도 하다. 우리는 자연이 허용하는 범위 한에서 생활방식을 바꾸고 자유롭게 살아가며 적응해야 하고 자연환경과의 사이에서 인간이 주거의 기보적인 형태를 만들어내야 한다. Our Korean Modern Architectural Structures have evolved rather separately from our geographical and living conditions. Concerns for the environment were lost in a pursuit of convenience and comfort. Rampant use of petroleum and electricity has damaged the ecology. According to an English excerpt of a recent report titled "Korea's Climate Changes Assessment (Nov. 2011)" by National Institute of Environmental Research, the Korean peninsula has been found to fall into a climate sensitivity area as its average temperature rise, induced by the greenhouse gas effect, is bigger than that of the Earth. We now enter an era where coexistence and harmony with nature is directly related to human survival. Our buildings need to go beyond just using eco-friendly materials to achieving a complete harmony with the nature. Traditional Korean houses were organically structured as part of the long eco-friendly traditions. The basis of these houses are the architectural philosophy that pursues a continuous relationship between humans and the nature, inside and outside, function and form, the whole and part. And this is represented in the nature-friendly shapes and features of the houses. When we consider architecture as a holistic study of directions, topography, climate, civilization, humans and nature, defining the values of traditional architecture and its role in creating a new form of futuristic housing will offer us a new perspective in the field of architecture. Such efforts are particularly opportune as there is a growing interest in the slow life and our old traditions. This paper analyzes the specific environment necessary for the traditional architecture and how the architectural components can in turn influence the environment. The focus is on how the traditional houses efficiently utilizes the natural energy and offers an alternative of sustainable architectural approach and conservation of the ecosystem. Lastly, it looks into ways of applying the environment adjustment methods of traditional houses to maximize energy efficiency and suggest a new way of ecological housing that is in harmony with nature. The development of traditional technology is to bring a balance between development and conservation and to achieve eco-friendly, sustainable growth. This is one way of searching a new system where the architecture coexists with nature. Humans need to stay within the limits set by nature to change our living conditions and adjust our environment. We need to establish an architectural form that is in harmony with nature.