중·소형 건축물 냉·난방설비의 경제성 비교분석 : 지열설비와 도시가스설비의 비교

류대균 경상국립대학교 대학원 2024 국내석사

In the execution of mechanical field service design and construction supervision for public construction projects, determining the primary heating and cooling system operation method is crucial. This decision significantly impacts direct and indirect factors such as design costs, total construction costs, operational costs (fuel costs, maintenance costs), and user convenience. To make rational decisions, various considerations, including legal regulations, project site conditions, building space utilization, operational costs, and maintenance convenience, need to be collaboratively reviewed with the client during the design (basic and detailed design) and construction stages by professionals in various fields (architecture, mechanical, electrical, civil engineering). However, the economic evaluation results vary depending on when and by whom (client operations and maintenance personnel, architects, construction supervisors, mechanical equipment manufacturers, mechanical construction supervisors, etc.) such economic assessments are conducted during the construction project stages. This study focuses on the entire spectrum of design, construction, operation, and maintenance of small to medium-sized public buildings, with a specific examination of geothermal and city gas heating and cooling systems in similar capacity systems for buildings with a floor area of over 1,000m2 completed within the last 5 years (2017-2022). The study compares the performance of heating and cooling systems in two selected buildings. The comparison involves analyzing the actual construction costs (design and construction) documented in completion reports for geothermal and city gas heating and cooling systems with the same cooling capacity. Additionally, an economic analysis was conducted on the facility's life-cycle costs (LCC) for 15 years after completion, including operational and maintenance expenses. The economic analysis involved using the Net Present Value (NPV) method with a discount rate(i) of 4.5%. The costs incurred over 5 years, from construction commencement to completion, and the primary equipment's operational lifespan of 15 years were calculated logically and reasonably. Finally, the past, present, and future amounts needed were discounted to NPV to analyze the economic feasibility of the two alternatives (geothermal heating and cooling systems, city gas heating and cooling systems) for the same service project. The study found that applying individual air conditioning heating and cooling systems using geothermal (vertical closed or vertical open) and city gas (natural gas) heat sources to small to medium-sized public institutions with a floor area of over 1,000m2, completed within the last 5 years, resulted in approximately 18.4% higher economic efficiency for gas facilities compared to geothermal facilities over a 20-year life-cycle using the NPV method with a 4.5% discount rate. Specifically, the economic advantages of gas facilities were approximately 57.7% in design costs and about 59.7% in construction costs, while geothermal facilities showed about 37.3% economic efficiency in 15 years of operating costs. Based on these results, it can be concluded that implementing geothermal heating and cooling systems in public buildings, with national subsidies (national/local government funding) amounting to approximately 18.4% of the 20-year life cycle cost (LCC), could be an effective policy for achieving the government's policy direction of enhancing energy efficiency for carbon emission reduction and expanding the use of new and renewable energy. (연구배경) 공공기관 건설공사의 기계분야 용역설계·공사감독 업무를 수행함에 있어서 주요 냉·난방설비 운영방식을 결정하는 것은 매우 중요한 일이다. 이 결정은 설계비, 총공사비, 경상운영비(연료비, 유지관리비), 사용자의 편리성 등에도 직·간접적인 영향을 주게 된다. 또한 합리적 결정을 위해서는 설계단계(기본· 실시설계) 및 시공단계에서 다양한 법적규제, 사업대상지 현장조건, 건물공간 활용유무, 경상운영비, 유지관리의 편의성 등의 항목이 발주처와 함께 전공종 (건축,기계,전기,토목)에 대하여 복합적으로 검토되어 최종설계에 반영되어야 한다. 그러나 이런 경제성 검토결과가 건설공사의 어느 단계(기본설계, 상세설계, 시공 단계 등)에서 검토되는지, 누구(발주처 운영 및 유지관리자, 건축사, 건축공사감독, 기계설비제조사, 기계공사감독 등)에 의해서 검토되는지에 따라 결과가 다양하게 나타나고 있다. (연구대상) 중·소형 공공기관 건축물의 설계, 공사, 운영 및 유지관리 등의 전 분야를 연구범위로 지정하였으며, 검토대상은 최근 5년 이내(2017~2022년) 준공된 연면적 1,000m2 이상인 중·소형 공공기관의 동일한 냉방용량의 가스열원 냉·난방설비와 지열원 냉·난방설비이다. (연구방법) 선정된 연구대상 2곳의 냉·난방설비 실적공사 결과를 비교하였으며, 비교방법은 동일한 냉방성능을 기준으로 지열원 냉·난방설비와 가스열원 냉·난방 설비의 준공도서에 있는 실적공사금액(설계·시공) 및 준공 후 15년간의 시설 경상운영비, 유지관리비에 대하여 실적 및 추정자료를 바탕으로 경제성 분석을 실시하였으며, 경제성 분석 방법은 비교대상인 2곳의 냉·난방설비에 대하여 착공 에서 준공까지의 5년과 주요설비 수명주기 운영기간인 15년간 사용된 비용을 논리적·합리적인 방법으로 산정 및 추정한 다음 과거·현재·미래에 필요한 금액을 할인율(i)을 적용하여 순현재가치(NPV)로 환산하여 두가지 대안(지열냉·난방 설비, 도시가스 냉·난방설비)에 대한 경제성을 분석(동일서비스 프로젝트 비용 분석)을 실시하였다. (연구결과) 본 연구로 최근(5년 이내)에 준공된 연면적 1,000m2 이상인 중·소형 규모의 공공기관에 적용된 지열(수직밀폐형 또는 수직개방형) 및 가스열원(도시 가스) 개별공조 냉·난방설비를 대상으로 20년간의 전생애주기비용(LCC)을 동일 서비스 프로젝트에 대한 순현재가치법(NPV)으로 할인율4.5%를 적용하여 분석한 결과는 가스설비가 지열설비 대비 약18.4% 경제성이 있는 것으로 분석되었다. 세부내용을 보면 가스설비가 기본설계비 약57.7%, 시공비 약59.7% 경제성이 있었고, 지열설비가 15년간의 운영비에서 약37.3% 경제성이 있음을 알 수 있었다. 이 결과를 바탕으로 정부 정책기조인 탄소배출량 저감을 위한 에너지이용 효율화를 추진하고 신·재생에너지 보급 확대를 위해서는 공공건축물에 재생에너지인 지열 냉·난방설비 적용 시, 20년간 전생애주기비용(LCC)의 약18.4% 금액을 국가 보조금(국비/시·도비/군비)으로 지원하는 정책을 수립·반영하면 목적을 달성할 수 있음을 알 수 있었다.

A.셰링의 音樂象徵學과 그 適用의 實例

류대균 東亞大學校 大學院 1994 국내석사

Evaluation of Perfusion Index as a Predictor of Propofol Sedation-induced Hypotension After Spinal Anesthesia

류대균 성균관대학교 일반대학원 2019 국내석사

Background: Propofol sedation after spinal anesthesia can cause significant hypotension. In previous studies, it was suggested that perfusion index (PI) measured at the fingers may predict hypotension after spinal anesthesia. However, this predictability has not yet been studied in patients being sedated after spinal anesthesia. We evaluated whether PI can predict propofol-induced hypotension in patients undergoing hip surgery under spinal anesthesia. Methods: Adult patients having hip surgery under spinal anesthesia were enrolled in this prospective observational study. Hypotension events that occurred after the start of sedation and before the start of surgery were recorded. Receiver operating characteristic (ROC) curve analysis was used to test the ability of baseline PI (PIbaseline), PI and the change of PI measured 5 minutes (PI5min and ∆PI5min, respectively) and 10 minutes after induction of spinal anesthesia (PI10min and ∆PI10min, respectively) in predicting propofol sedation-induced hypotension. The differences of these variables were compared between those who developed hypotension and those who did not. Results: Hypotension occurred in 14 out of 42 patients. In the ROC curve analysis, PIbaseline showed poor predictability with an area under curve of 0.667 (0.505-0.805, p=0.049), while PI5min, PI10min, ∆PI5min, and ∆PI10min did not reach statistical significance. There was no significant difference in PIbaseline (p=0.080), PI5min (p=0.107), PI10min (p=0.390), ∆PI5min (p=0.742) and ∆PI10min (p=0.644) between the two groups. Conclusion: PI measured at the fingers was not useful in predicting propofol-induced hypotension after spinal anesthesia. 배경: 척추마취 후 프로포폴 진정은 현저한 저혈압을 유발할 수 있다. 기존의 연구에 의하면 손가락에서 측정한 관류지수가 척추마취 후 발생하는 저혈압에 대한 예측 인자로서 활용될 수 있다. 그러나 척추마취 후 진정을 위해 프로포폴을 투여하는 환자에서 관류지수의 예측력은 아직 연구된 바 없다. 따라서 척추마취 하 고관절 수술을 받는 환자에서 관류지수로 프로포폴 진정에 의한 저혈압을 예측할 수 있는가를 평가하였다. 방법: 척추마취 하 정규 고관절 수술을 받는 성인 환자를 대상으로 전향적 관찰 연구를 진행하였다. 진정 시작 후부터 수술 시작 전까지의 저혈압 발생 유무를 기록하였다. 수신기작동특성 분석법을 이용하여 기저 관류지수 (PIbaseline), 척추마취 5분 후와 10분 후의 관류지수 (각각 PI5min와 PI10min), 그리고 기저 관류지수에 대한 척추마취 5분 후와 10분 후의 관류지수 변화 비율 (각각 ∆PI5min와 ∆PI10min)이 프로포폴 진정에 의한 저혈압을 예측할 수 있는지를 분석하였다. 또한 이러한 변수들의 값이 저혈압이 발생한 군과 그렇지 않은 군 사이에 차이가 있는지를 비교하였다. 결과: 총 42명 중 14명에서 저혈압이 나타났다. 수신기작동특성 분석법에서 PIbaseline는 곡선하면적이 0.667 (0.505-0.805, p=0.049)로 좋지 않은 예측력을 보였고, PI5min, PI10min, ∆PI5min, ∆PI10min는 모두 통계적으로 유의하지 않았다. PIbaseline (p=0.080), PI5min (p=0.107), PI10min (p=0.390), ∆PI5min (p=0.742), ∆PI10min (p=0.644)는 모두 두 군 사이에 차이가 없었다. 결론: 손가락에서 측정한 관류지수는 척추마취 후 프로포폴 진정에 의해 발생하는 저혈압 예측에 유용하지 않다.