자원고갈위기, 지구환경문제의 심각화등의 세계적인 정세를 배경으로 하는 자원, 에너지절약 노력은 필연적이고도 중요한 과제가 되었고 사회 각 분야,부문을 막론하고 최대의 중요 과제라 할 수 있습니다. 이는 건축환경 설비분야에 대해서도 예외일 수 없고, 에너지 절약대책이 시급한 실정입니다. 이와는 상반되게 건축물 온열환경의 관점에서 말하는 [실내환경 개선,쾌적성의 확보]를 실현하기 위해서는 어느 정도의 에너지소비 증대는 감수되어야 하는게 현실입니다.

위에서 언급한 건축분야에서의 상반된 두가지 과제인 에너지 절약과 실내환경 개선 및 쾌적성의 확보에 대해 어느 한쪽에 편중되지 않고 균형있는 추진 및 연구개발이 필요하다고 생각하고 있으며, 이에 [에너지 절약] [실내환경개선 및 쾌적성 확보]를 궁국적인 목표로 설정하고 전공분야를 구축, 연구목표를 구체화하여 연구하고 있습니다.

상기의 4개 실천사항에 관한 연구활동을 아래와 같이 소개합니다.

1. 건축물의 열부하 저감

• 지하철 환기,냉방시스템의 에너지절약에 관한 연구,2003.4-2008.3

대부분의 지하철역사는 열차배열,구내발생 분진억제대책으로 전외기 방식을 채용하고 있다. 그러나, 이 외기도입량이 적정량을 초과해 과다설계된 경우가 많아 이러한 과다한 외기도입량을 개선함으로써 에너지 절약을 실현할 수 있다는 점에 착안해 연구를 진행하고 있습니다. 나고야 시영지하철역사(국제센타역)의 실태조사를 행하였고 이 연구성과의 일부는 오사카시의 나카노시마 신설 지하철역사의 설계자료로서 응용된 실적을 갖고 있다.기류해석(CFD), 계측데이터의 분석이 주된 연구 수단입니다.

• 더블스킨의 열적성능에 관한 연구, 2005.4-2009.3

더블스킨은 여름철 창문으로부터의 일사열취득부하를 저감시키고 겨울철 에는 온실효과로 외부로의 열손실을 막아주는 패시브 시스템이입니다. 이 더블스킨 시스템에 대하여 열적성능을 예측하는 수법에 관하여 연구하고 있습니다. 이 연구의 성과는 더블스킨의 설계자료를 제공하는데 목적을 두고 있으며, 성과의 일부는 이미 동경의 M대학의 실시설계의 자료제공을 한 실적을 가지고 있습니다. 더블 스킨의 실측조사, 수치계산, 기류해석이 주된 연구수단입니다.

2. 에너지 이용효율 향상

• 라이프사이클 에너지 매니지먼트(LCEM)에 관한 연구, 2006.4-현재

현재 LCEM(Life cycle energy management) 툴 개발위원회에서 활동중에 있습니다. 건축설비의 에너지관리를 건축물의 라이프사이클 전반에 걸쳐 행하기 위해서는 취급이 간편하고 정도높은 툴개발이 무었보다 중요한데 이를 위한 개발에 참여하여 연구성과를 내고 있습니다.(* LCEM툴 개발은 일본의 국토교통국 관청영선부가 주관하고 각 기업체,연구기관으로 구성된 콘소시엄 협찬하에 결성된 개발위원회에서 개발중이며, 지난해 9월 버젼2가 공개된 바 있습니다.)

• 멀티에어콘에 관한 연구, 2004.4-2005.3

고효율기기의 운전성능파악, 검증을 행하는 연구로서 공조시스템의 열원기기의 정격출력 및 운전효율은 물론 저부하운전시의 운전효율 변동,외기온 변동에 따른 출력추이등을 검증하는등의 연구를 행하고 있습니다.

• 물분무식 냉각탑 개발에 관한 연구, 2007.4.-현재

공냉식열교환기와 미스트 분무노즐을 병용해 냉각수를 냉각시키는 냉각탑을 제안해 연구 개발중에 있습니다. 종전의 냉각탑이 안고 있는 문제점을 개선하기위한 연구개발로 시뮬레이션에 의한 에너지소비 및 물사용량 검토등을 행하고 있습니다.

• CFD와 연성한 공조시스템 시뮬레이션에 관한 연구, 2009.4-현재

CFD와 공조시스템 시뮬레이션을 연성하므로 해서 종래의 실내온도분포를 무시한 설계의 한계를 극복하여 적절한 열부하의 예측과 이에 걸맞는 최적의 시스템설계 밤법을 제안하는 것을 목적으로 합니다. 이에 공조시스템의 설계, 시운전 및 운전단계에 걸쳐 CFD를 연성한 공조 시스템시뮬레이션의 적용 가능성과 그 유효성에 대해 검토 하고 있습니다.

• 에너지의 면적이용에 관한 연구, 2009.4-현재

에너지 사용효율을 높이는 유효한 수단의 하나로 IPCC보고서에서 에너지 면적이용을 들고 있습니다. 인접한 건물의 열원기기들을 연결하여 부하율을 높임으로 해서 열원의 효율향상을 꾀하는 방법에 관한 연구를 행하고 있습니다.

3. 자연/미이용에너지활용

• 쿨/히트 튜브에 관한 연구, 2002.4-2006.3

토양의 열용량을 이용한 외기부하 저감시스템인 쿨/히트 튜브 시스템에 대하여 열교환성능 및 설계수법을 제안하는데 목적이 있다. M공장 도입실시설계, G초등학교 도입기본설계,A맨션 도입실시설계, N주택 도입기본설계등 이 연구의 성과로 다수의 실제도입검토 및 실시설계의 유용한 설계자료를 제공한 바 있습니다. 실측조사,수치계산,시뮬레이션이 이 연구의 주된 연구수단입니다.

• 지중열 이용 히트펌프 시스템에 관한 연구, 2005.4-현재

열펌프의 힛싱크,힛소스로서 지중열을 이용하는 시스템으로 힛펌프의 운전효율을 향상시켜 에너지절약을 달성하는 것이 목적입니다. 지중열교환부의 열교환 예측모델을 작성하여,시스템의 장기간에 걸친 운전 시뮬레이션을 행하여 에너지절감효과를 평가하고 이를 최대화하기 위한 검토를 행하는 연구입니다.

• 쓰레시 소각장의 소각폐열 회수이용에 관한 연구, 2008.4-현재

쓰레기 소각장에서 발생하는 소각폐열을 회수하여 증기터빈에 의한 발전, 열공급을 행하므로써 에너지절약을 꾀하는 수법, 발전효율 및 열수급측의 상황에 따라서 에너지절약 효과가 달라지는데 이의 최적한 이용방법에 대해 연구하고 있다.

4. 쾌적성 향상과 유지

• 대류,복사병행식 공조시스템에 관한 연구, 2006.4-2008.3

대류,복사병행식 공조시스템을 제안하여,종래의 대류식 공조 시스템이 안고 있는 문제점을 해소하는게 목적입니다.이 시스템은 실내의 상하온도차가 작고 드래프트가 없다는게 장점인데 특히 노약자나 여성에 대해 배려한 공조가 가능합니다. 실측,기류해석,피험자실험이 주된 연구수단입니다.

• 다침상병실의 퍼스널 공조에 관한 연구, 2006.4-2008.3

다침상병실에 있어 환자의 각기 다른 공조조건의 요구에 대응하기 위해서는 퍼스널 공조가 적합하며, 또한 에너지 절약에 대해서도 유리하다는데 착목하여 적절한 공조방식과 제어에 관한 실험,실측,시뮬레이션을 통해 검토합니다.

• 워터 미스트를 이용한 쿨링 시스템에 관한 연구,2006.3-현재

여름철 반옥외공간의 온열환경을 개선,완화하기 위해 제안된 시스템, 물의 기화열을 이용하여 반옥외 공간의 거주자에게 청량감을 주어 열사병등 열스트레스를 완화하는게 목적입니다.물분무 노즐을 이용해 20미크론의 작은 물입자를 발생시켜 물입자가 거주자에게 부착하기 전에 완전히 기화하여 주위의 기온을 낮출 수 있습니다. 이 시스템은 2005년 아이치 엑스포에서 실제도입되어 그 효과가 실증된 바 있습니다. 그러나 아직 이 시스템의 설계수법 및 제어기술, 시스템의 정량적인 평가수법에 대한 기초자료가 부족한데 현실인데 이점에 주목하여 연구, 개발을 진행중입니다. 실측, 기류해석등이 이 연구의 주된 연구수법입니다. more..

• 열섬효과의 완화대책에 관한 연구, 2006.4-2008.3

도심부의 고층빌딩으로부터 공조배열(주로 현열성분이 지배적이다.)은 열섬효과를 조장하는 요인으로 꼽히고 있습니다. 이에 대한 대책으로서 현열의 공조배열을 잠열로 대체하므로서 열섬효과에 대한 완화효과가 본 연구의 목적입니다. 기류해석（CFD）이 이 연구의 주된 연구수법입니다.

이상과 같이 현재 진행중인 연구활동에 대한 개요를 소개하였습니다. 이들 연구를 기획, 계획, 수행하여 보다 나은 건축환경을 제안하기 위해 노력하고 있습니다.