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건물의 개보수 설계 및 시공기술 화DB

최 종 보 고 서( )

2001. 10.

산 업 자 원 부

- 2 -

제 출 문

산업자원부장관 귀하

본 보고서를 건물의 개보수 설계 및 시공기술 화 과제의 최종보고서로 제출합니" DB "

다.

2001 . 10 . .

사업주관기관명 : 삼성에버랜드 주( )

수 행 책 임 자 : 방 기 영

연 구 원 : 박 이 동 연 구 원: 김 종 덕

연 구 원 : 김 병 선 연 구 원: 김 용 찬

연 구 원 : 이 경 희 연 구 원: 이 금 배

연 구 원 : 안 선 홍 연 구 원: 송 재 헌

연 구 원 : 유 동 석 연 구 원: 박 종 길

연 구 원 : 손 진 희 연 구 원: 서 국 정

연 구 원 : 김 용 한 연 구 원: 오 명 원

위탁사업기관 : 서울 시립대학교

수 행 책 임 자 : 허 정 호

- 3 -

요 약 문

제 목I.

건물의 개보수 설계 및 시공기술 화DB

기술개발 목적 및 중요성ll.

현재까지는 주로 신축건물에 대한 에너지 절감방안이 주로 연구되어 왔으며 기존건

물의 에너지 효율을 향상시킴으로써 실질적으로 에너지 절약을 성취하려는 노력은

상대적으로 미흡하였다 그러나 년대부터 건설되기 시작한 국내의 고층건물은. 1970

년대를 맞이하여 국부적인 보수의 범위를 벗어나 특히 설비부분에서의 전면적1990

인 개보수의 필요성이 증대됨에 따라 기존건물의 개보수를 통한 에너지 절감방안에

관한 관심이 높아지고 있다 최근에 있었던 경제위기와 함께 날로 증가하는 에너지.

가격의 상승과 건물자체의 노후화 등의 원인으로 기존 건물에 대한 에너지 관리 및

개보수를 통한 에너지 절감을 성취할 수 있는 적극적인 방안과 이를 달성하기 개보

수 기술에 대한 요구가 증대되고 있으며 에너지 저소비형 경제사회구조로의 정책,

의 일환으로 사업이 도입되었으나 기술력을 보유하지 못하고 단편적인 사업ESCO

수행만이 이루어지고 있기 때문에 시장확대가 활발히 이루어지지 않고 있다 따라.

서 건물 개보수의 필요성과 시장성 증가 추세에 발맞춘 종합적이고 체계적인 지식

과 경험을 토대로 에너지 효율을 최적화하기 위한 에너지 개보수와 관련된 기술의

정립이 요구된다.

본 연구는 건물 개보수에 관련된 폭넓은 지식 정보 기술자료를 체계적으로 분류하, ,

고 이러한 자료 들을 일반인 또는 사업 관련자들이 연구 및 실무에 적용할ESCO

수 있도록 효율적인 자료를 제공하는 것을 목적으로 하였다 이를 위하여 최근에.

대중적으로 보급되어진 컴퓨터 기술의 이용이 사용자간의 신속한 정보교류를 가능

하게 하며 다양한 유형의 지식 정보를 제공하기에 매우 효과적이라는 점을 이용하ㆍ

여 연구결과를 인터넷 웹기술을 이용하여 화 함으로써 건물에DB (www.relrofit.co.kr)

너지 절약 및 사업에 대한 인식의 고양 및 홍보의 기회로 활용하여 국내 에ESCO

너지절약 전문기업 의 기술력을 향상시키고 효율적인 개보수 수행의 활성화(ESCO)

및 이를 통한 에너지절약을 이룰 수 있을 것이다 본 연구는 상기의 목적을 달성하.

기 위하여 년부터 년까지 년 간 수행되었다1998 2001 3 .

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기술개발내용 및 범위Ill.

본 연구의 기술개발 내용과 범위는 다음과 같다.

차 년 도1

목 표

기존건물의 에너지 효율을 향상시키고 실질적인 건물에너지 절약을 도모할 수 있도록 건물의 에너지 개보수 실행 프로세스를 정립함은 물론 상업용 건물의 시스템유형별 에너지 관련자료를 화함으로써 향후 국내의 사업을 정착시키는데DB ESCO기여하고자 한다.

주요연구내용

사업의 개념 및 국내외 현황 정리O ESCO자료조사 및 건물에너지 개보수 실행 프로세스의 정립O데이터 유형별 구축방안 정립O DB상업용 건물의 현황조사 및 에너지시스템의 유형별 화O DB상업용 건물의 에너지사용량 조사 및 화O DB건물에너지 성능 진단기법 및 절차 정리O

차 년 도2

목 표

차년도에서 수집 분석된 국내 건축물의 에너지 시스템 및 에너지 사용현황을 토1 ㆍ대로 시스템 유형별 개보수 타당성을 검토함으로써 초기투자 및 에너지 절약가능성 등의 관점에서 현실적으로 적용가능한 다양한 형태의 개보수 방안 및 신기술등에 대한 를 구축한다 또한 개보수의 수행여부를 판단할 수 있는 경제성 평가DB .등에 대한 기법을 제시한다.

주요연구내용

상업용 건물의 에너지 개보수 타당성 검토 방안O에너지절약 가능성이 높은 개보수 방안 도출 및 화O DB에너지절약 기술의 분류체계 정립 및 이를 이용한 건물에너지 절약기술의 화O DB개보수 시행을 위한 경제성 평가 기법 및 시뮬레이션 사례O

차 년 도3

목 표

건물의 에너지 사용모델 작성 및 에너지 사용량 측정기법을 제시하고 이를 실제건,물에서 실측된 에너지 를 적용하여 개보수 후의 에너지 절감효과 및 경제성을Data분석한다 또한 지금까지의 연구성과를 바탕으로 사업자를 위한 구체적인 실. ESCO무지침서 을 작성하며 에너지 절약방안에 관한 의 연구내용을(Manual) , Web Server지속적으로 하고 홍보함으로써 사업 활성화에 기여한다Update ESCO .

주요연구내용

개보수 후 에너지 성능측정 및 평가기법O개보수 후 에너지 절감효과 및 비용분석 기법O국내외 개보수 사례의 화O DB

사업의 지침서 작성o ESCO (Manual)의 지속적인 및 서버관리 매뉴얼 작성o Web Server Update

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기술개발 결과 및 활용에 대한 건의IV.

본 연구의 결과는 다음과 같다.

건물에너지 개보수를 통한 실질적인 에너지절약을 달성하기 위하여 업체1) ESCO

가 사업진행시 단계별로 수행하여야 하는 사항에 관하여 참고할 수 있는 지침을 단

계별로 제공함으로써 와 고객 모두에게 정보를 제공하고 궁극적으로 사ESCO ESCO

업의 체계화를 통한 활성화를 도모하기 위한 지침서를 작성하였다 또한 각. ESCO

사업의 단계별로 웹기반에서 구축된 데이터베이스 자료를 용이하게 활용할 수 있도

록 구성하였다.

건물에너지 시스템에 대해 국내 설치현황과 에너지 소비현황 특히 에너지소비량2)

산출 및 평가에 기본이 되는 건축물의 단위면적당 에너지사용 목표량 에너지원단(

위 을 공개하여 사업의 활성화를 유도하였다 세부적으로 건물에너지 시스템) ESCO .

설치현황과 에너지소비현황으로 구성하였으며 에너지소비현황은 건물에너지 소비현

황 사무소건물의 에너지소비현황을 년부터 년까지 전력 및 도시가스 등, 1992 1997

의 소비량을 항목별로 조사 및 분석하여 에너지원단위기준 안 을 제시하였다( ) .

건물에너지 개보수 개념을 고찰하고 개보수 발생배경과 개보수 목적을 설정하였3)

으며 에너지절약을 위한 개보수 범위와 항목을 선정하였다 또한 개보수 프로세스.

를 정립하고 각 단계에서의 조사항목을 검토하였으며 에너지를 절감할 수 있고 효

율적인 비용절감 효과를 올릴 수 있는 개보수 방안과 에너지 절감기법을 제시하였

다.

건물에너지 개보수를 시행하기 위한 여러 가지 방법을 제시하였으며 실제 건물4)

의 시뮬레이션에 따른 적절한 개보수 방안을 모색하고자 건물규모와 사용시기가 다

른 가지 유형의 사무소건물을 대상으로 선정하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 개3

별 건물에 대한 에너지 진단 및 개보수 방안을 제시하였다.

건물의 에너지 개보수 시행에 따른 경제성 분석을 위하여 개보수 방안이 건물에5)

실제 적용되었을 때 예측되는 에너지 절감량 또는 절감액 에 의해 개보수 투자비( )

용의 경제성을 확보할 수 있을 것인 가에 대한 정량적인 근거를 제시하기 위하여

투자경제성 분석에 필요한 입력 데이터 및 분석단계를 설명하고 설비교체시 소용,

되는 비용을 사용자가 개략적으로 산출할 수 있도록 하는 설비교체 개보수비용 산

출 프로그램을 개발하였다.

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다양한 문헌조사를 통하여 국내에 현실적으로 적용 가능한 다양한 형태의 에너6)

지절약기술에 관련된 폭넓은 지식 정보 기술자료를 체계적으로 분류하고 열원, , - ㆍ

열회수설비 분야 공조 반송설비 분야 조명설비 분야 운전관리 및 제어설비 분야, , ,ㆍ

이러한 자료들을 일반인 또는 사업 관련자들이 연구 및 실무에 필요한 정- ESCO

보를 효율적으로 검색하여 이용할 수 있도록 하였다.

사용자들이 접속하여 필요한 정보를 얻을 수 있도록 구축된 국내 외 건물 개보7) ㆍ

수 사례 에서는 건물의 용도 및 개보수 종류별 사례를 살펴봄으로써 건물 에너DB

지가 절감되는 개보수 종류를 규명하고 공공시설 상업빌딩을 대상으로 사업, ESCO

의 가능성에 대한 구체적인 건물을 선정하였다 선정한 사례연구의 건물은 총수.

건으로 국내사례 개 미국 및 유럽사례 개 일본의 건물사례 개이며 용111 57 , 20 , 34

도별로 살펴보면 사무소 빌딩 공공건물 건 민간건물 건 병원 공공건물, ( 23 , 69 ), ( 10

건 학교 주거 종교 건물 등이다 개보수 종류는 고효율 조명기기교체가 건), 5, , . 30 ,

공조설비 교체가 건 기계설비교체 건 열원설비 건이며 인버터교체 배관17 , 14 , 14 , ,

설비 자동화 설비 교체 등으로 조사되었다, .

건물 에너지절약을 위한 개보수 관련 정보 기술에 관한 연구결과는 전체 개의8) 7ㆍ

대분류 항목과 다시 하부구조로 세분류된 컨텐츠로 구성된 홈페이지와 관리툴로 구

성되어 있다 일반 사용자는 컨텐츠에만 접근이 가능하며 웹서버 관리자는 다른.

을 통하여 관리툴로 접근할 수 있도록 하였다 본 연구에서 구현된 웹서버 설URL .

계의 구성을 살펴보면 연동 프로그램은 기반 시스템과, DB/WEB NT lIS, MSSQL,

시스템으로 구현하였고 와 과의 연동 프로그램은 로 프로그래ASP DBMS WEB ASP

밍 하였다.

기대효과V.

본 연구를 통하여 구축된 인터넷 웹서버를 통하여 사업의 주체인 에너지절약ESCO

전문기업의 기술력을 향상시키고 효율적으로 개보수를 수행할 수 있는 구체적인 기

술지침서를 마련하였으며 국내외 다양한 에너지 개보수 사례를 화하여 일반인, DB

에 공개함으로써 건물에너지 절약에 대한 인식을 고양시 킬 수 있는 홍보용 자료로

써 향후 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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목 차

제 장 서 론1

제 장 컨텐츠 설계2

제 절 기술분류 및 세부내용1

사업1. ESCO

건물에너지 시스템2.

건물에너지 개보수3.

건물에너지 소비량 예측4.

건물에너지 개보수 평가5.

건물에너지 절약기술6.

국내외 건물에너지 개보수 사례7.

제 장 연 구 결 과3

제 절 사업1 ESCO

사업개요1. ESCO

지침서2. ESCO

제 절 건물에너지 시스템2

설치현황1.

에너지소비현황2.

제 절 건물에너지 개보수3

건물에너지 개보수 개요1.

개보수 프로세스2.

개보수 방안3.

제 절 건물에너지 소비량 예측4

에너지성능진단1.

에너지성능 시뮬레이션2.

에너지시뮬레이션 사례3.

제 절 건물에너지 개보수평가5

개보수 타당성 검토 개요1.

개보수 경제성평가 기법2.

에너지절감효과 비용분석3.

설비교체 개보수비용 산출 프로그램4.

에너지 성능측정 및 평가기법5.

- 8 -

제 절 건물에너지 절약기술6

건물에너지 절약기술 분류체계1.

열원 열회수 설비분야2. ㆍ

공조 반송 설비분야3. ㆍ

조명 설비분야4.

운전관리 제어 설비분야5. ㆍ

제 절 국내외 건물 개보수 사례7

개보수 사례 구축 개요1. DB

사례 수집현황과 연구2.

개보수 사례 효과3.

향후의 과제4.

제 장 웹사이트 설계4

제 절 웹서버 구축에 이용된 기술1

시스템 플랫폼 개요1.

프로그래밍 환경2.

3. Web DB System

웹게시판 프로세스4.

시스템의 운용5.

제 절 건축설비 개보수 설계 및 시공기술 화 웹 구성 및 접근방법2 DB

초기화면1.

사이트 맵2.

연구소개3.

검색4.

관련사이트5.

제 절 국내 외 건물에너지절약 관련 웹사이트 구축현황3 (Website)ㆍ

미 국1.

캐나다2.

3. EU

일 본4.

국 내5.

국제기구6.

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제 장 웹서버 관리자용 메뉴얼5

제 절 사용방법1

사이트 네비게이션1.

프로그래밍2. Part

제 절 향후 관리방안2

제 장 결 론6

참 고 문 헌

부 록

웹 사이트 전체 내용(www.retrofit.co.kr )

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표 목 차

표 기술정보분류 코드[ 2.1.1]

표 사업의 정보분류표[ 2.1.2] ESCO

표 건물에너지 시스템의 정보분류표[ 2.1.3]

표 건물에너지 개보수의 정보분류표[ 2.1.4]

표 건물에너지 소비량예측의 정보분류표[ 2.1.5]

표 건물에너지 개보수 평가의 정보분류표[ 2.1.6]

표 건물에너지 절약기술의 정보분류표[ 2.1.7]

표 국내 외 건물에너지 개보수 사례의 정보분류표[ 2.1.8] ㆍ

표 국내 외 건물에너지 개보수 사례의 정보분류표 계속[ 2.1.8] ( )ㆍ

표 각국의 시장 및 활동규모[ 3.1.1] ESCO

표 에너지절약용역사업 원가산정에 관한 기준[ 3.1.2]

표 표본현황[ 3.2.1]

표 단위면적당 에너지원별 소비량[ 3.2.2] [Mcal/ y]㎥ㆍ

표 지역별 총 에너지원단위 기준 안[ 3.2.3] ( )

표 건물 년도별 에너지소비량[ 3.2.4] A

표 건물 월별 에너지소비량[ 3.2.5] A

표 빌딩 개요[ 3.4.1] H

표 빌딩 개요[ 3.4.2] N

표 빌딩 개요[ 3.4.3] C

표 빌딩의 구성재료 및 열적 특성[ 3.4.4] H

표 빌딩의 구성재료 및 열적 특성[ 3.4.5] N

표 빌딩의 구성 재료 및 열적 특성[ 3.4.6] C

표 대상건물의 실내조건[ 3.4.7]

표 경제성 평가기법 용어[ 3.5.1]

표 성능측정 및 평가기법[ 3.5.2]

표 측정 및 검증방안[ 3.5.3]

표 온도 측정 기구[ 3.5.4]

표 각 시스템에 대한 측정방법 및 필요 계측기 분류[ 3.5.5]

표 보고양식 사례[ 3.5.6]

표 보고양식 사례[ 3.5.7]

표 열원 열회수 설비분야의 분류체계[ 3.6.1] ㆍ

표 공조 반송 설비분야의 분류체계[ 3.6.2] ㆍ

표 조명 설비분야의 분류체계[ 3.6.3]

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표 운전관리 및 제어 설비분야의 분류체계[ 3.6.4]

표[ 3.7.1] DATABASE FORMAT TABLE

표 사례수집 조건[ 3.7.2]

표 건물 종류별 전체 개보수 사례 건수[ 3.7.3]

표 건물종류별 국내 개보수 사례[ 3.7.4]

표 건물종류별 일본 개보수 사례[ 3.7.5]

표 건물종류별 국외 개보수 사례[ 3.7.6]

표 국 내외 개보수 사례 테이블 구성[ 4.1.1] DB (Escolist Table)ㆍ

표 국 내외 개보수 사례 테이블 구성[ 4.1.2] DB (Escocont Table)ㆍ

표 게시판 테이블 구성[ 4.1.3] DB

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그 림 목 차

그림 일련번호를 이용한 정보접근의 예[ 2.2.1]

그림 연도별 지원현황[ 3.1.1]

그림 설비별 지원현황[ 3.1.2]

그림 사업 전개과정[ 3.1.3] ESCO

그림 성과배분계약[ 3.1.4]

그림 성과보증계약[ 3.1.5]

그림 에너지절약 용역사업의 흐름도[ 3.1.6]

그림 보일러 종류별 용도별 설치현황[ 3.2.1] ,

그림 냉동기 종류별 출하량[ 3.2.2]

그림 냉동기 종류별 출하금액[ 3.2.3]

그림 흡수식 냉온수기의 출하량[ 3.2.4]

그림 흡수식 냉온수기의 출하금액[ 3.2.5]

그림 빙축열시스템의 실비용량 및 설치개소[ 3.2.6]

그림 빙축열시스템의 종류별 설치현황[ 3.2.7]

그림 주거부분 에너지원별 사용현황[ 3.2.8]

그림 주거부분 계절별 에너지사용량[ 3.2.9]

그림 주거부분 연도별 에너지원 소비구조 변화[ 3.2.10]

그림 상업 공공부분 에너지원별 소비구조[ 3.2.11] ㆍ

그림 상업 공공부분 연도별 에너지원[ 3.2.12] ㆍ

그림 대형건물 에너지원별 소비구조[ 3.2.13]

그림 대형건물 연도별 에너지원 소비구조[ 3.2.14]

그림 연면적에 따른 에너지소비량[ 3.2.15]

그림 건물 층수에 따른 에너지소비량[ 3.2.16]

그림 준공년도에 따른 에너지소비량[ 3.2.17]

그림 건물구조에 따른 에너지소비량[ 3.2.18]

그림 코어형태에 따른 에너지소비랑[ 3.2.19]

그림 비에 따른 에너지소비량[ 3.2.20] S/F

그림 기준층 유효면적에 따른 에너지소비량[ 3.2.21]

그림 열원기기의 유형에 따른 에너지소비량[ 3.2.22]

그림 건물소유형태에 따른 에너지소비량[ 3.2.23]

그림 연료에 따른 년간에너지소비량[ 3.2.24]

그림 연료에 따른 월별에너지소비량[ 3.2.25]

그림 부하별 년간에너지소비량 비율[ 3.2.26]

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그림 외기온도에 따른 냉방용 에너지소비량 분포[ 3.2.27]

그림 외기온도에 따른 난방용 에너지소비량 분포[ 3.2.28]

그림 일반전력 에너지소비량[ 3.2.29]

그림 누적비율에 따른 에너지원별 연간소비량[ 3.2.30]

그림 개보수 프로세스[ 3.3.1]

그림 에너지성능 시뮬레이션 절차[ 3.4.1]

그림 빌딩 모델링[ 3.4.2] H

그림 빌딩 모델링[ 3.4.3] N

그림 빌딩 모델링[ 3.4.4] C

그림 월별 에너지 사용량 비교 빌딩[ 3.4.5] (H )

그림 월별 에너지 사용량 비교 빌딩[ 3.4.6] (N )

그림 월별 에너지 사용량 비교 빌딩[ 3.4.7] (C )

그림[ 3.4.8] Double Clear Glass (Case-Al)

그림[ 3.4.9] Double Tint Low-e Glass (Case-A2)

그림 단열재[ 3.4.10] (Case-A3)

그림[ 3.4.11] Case-A1+Case-A3 (Case-A4)

그림[ 3.4.12] Case-A2+Case-A3 (Case-A5)

그림 이코노마이져[ 3.4.13] (Case-S1)

그림 비례 제어[ 3.4.14] (Case-S2)

그림 변풍량 시스템[ 3.4.15] (Case-S3)

그림[ 3.4.16] Case-S1+Case-S3 (Case-S4)

그림[ 3.4.17] Case-A5+Case-S4 (Case-S5)

그림 외부 차양 설치[ 3.4.18] (Case-A1)

그림[ 3.4.19] Double Tint Low-e Glass (Case-A2)

그림 기밀성능 향상[ 3.4.20] (Case-A3)

그림[ 3.4.21] Case-A1+Case-A2 (Case-A4)

그림[ 3.4.22] Case-A1 +Case-A2+Case-A3 (Case-A5)

그림 고효율 팬 설치[ 3.4.23] (Case-S1)

그림 이코너마이져[ 3.4.24] (Case-S2)

그림 냉각탑 이코노마이져 설치[ 3.4.25] Water (Case-S3)

그림 조명제어[ 3.4.26] (Case-S4)

그림[ 3.4.27] Case-S1+Case-S2 (Case-S5)

그림[ 3.4.28]Case-S1+Case-S2+Case-S3+Case-S4 (Case-S6)

그림[ 3.4.29] Double Tint Low-e Glass (Case-A1)

그림 변속 팬[ 3.4.30] (Case-S1)

그림 변유량 펌프[ 3.4.31] (Case-S2)

그림 변속 팬 변유량 펌프 적용[ 3.4.32] + (Case-S3)

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그림 개선전 냉난방비용계산[ 3.5.1]

그림 개선후 냉난방비용계산[ 3.5.2]

그림 연간 냉난방 절감비용 계산[ 3.5.3]

그림 설비투자 내역 계산[ 3.5.4]

그림 운전 유지비 분석[ 3.5.5] LCC

그림 투자 환수 계획에 따른 설비교체의 경제성 판단[ 3.5.6]

그림 공사투자비 산출 조건 선택 화면[ 3.5.7]

그림 흡수식 냉온수기로 교체시 공사비 산출결과[ 3.5.8]

그림 조명기기 교체비용 계산결과[ 3.5.9]

그림 조명 교체시 절감량 계산결과[ 3.5.10]

그림 사례연구의 작업 내용과 순서[ 3.7.1]

그림 개보수 검색 조건[ 3.7.2]

그림 검색결과 화면[ 3.7.3]

그림 전체사례 개보수 종류별 현황[ 3.7.4]

그림 국내사례 개보수 종류별 현황[ 3.7.5]

그림 일본사례 개보수 종류별 현황[ 3.7.6]

그림 홈페이지 서버구성[ 4.1.1]

그림 의 동작환경[ 4.1.2] Internet Information Sever

그림 초기화면[ 4.2.1]

그림 사이트 맵 화면[ 4.2.2.]

그림 연구소개 화면[ 4.2.3]

그림 개보수 사례 검색화면[ 4.2.4] DB

그림 설비교체 공사비산출 화면[ 4.2.5]

그림 국내 관련사이트 화면[ 4.2.6]

그림 국외 관련사이트 화면[ 4.2.7]

그림[ 4.3.1] DOE Information Bridge

그림 사의 웹 사이트 초기화면[ 4.3.2] AEC Info

그림 신재생에너지 관련 정보 사이트 초기화면[ 4.3.3]

그림[ 4.3.4] Remodel Online (http://www.remodelonline.com/)

그림 초기화면[ 4.3.5] GEM

그림 초기사이트[ 4.3.6] Energy Star

그림 미국 에너지서비스협회 사이트[ 4.3.7]

그림 사이트의 초기화면[ 4.3.8] OEE

그림 에너지 기술연구소의 에너지정보 포탈 서비스[ 4.3.9]

그림 사이트 구조[ 5.2.1]

그림 관리자 로그인 화면[ 5.2.2]

그림 관리자 모드 화면구성[ 5.2.3]

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그림 게시판 글 입력 양식 화면[ 5.2.4]

그림 게시판 수정화면[ 5.2.5]

그림 게시판 화면[ 5.2.6]

그림 개보수 사례 입력창 화면[ 5.2.7]

그림 개보수 사례 관리툴 화면[ 5.2.8]

그림 월별 접속자 통계 화면[ 5.2.9]

그림 일별 접속자 통계 화면[ 5.2.10]

그림 관리자 아이디변경창 화면[ 5.2.11]

그림 관리자 패스워드 변경창 화면[ 5.2.12]

그림 개보수 사례 검색창 화면[ 5.2.13] DB

그림 인덱싱[ 5.2.14]

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제 장 서 론1

건축물에서의 에너지 절약 방안은 크게 두 가지로 구분해 볼 수 있다 하나는 신축.

건물에서의 에너지 절약을 위한 건축설계이며 다른 하나는 기존건물에서의 에너지,

효율 향상이다 우리의 경우 이제까지 신축건물에서의 에너지 절약을 위한 설계기. ,

준을 마련하는 데에는 많은 노력을 기울여 왔으나 기존건물의 에너지 효율을 향상,

시킴으로써 실질적으로 에너지 절약을 성취하려는 노력은 상대적으로 미흡하였다.

그러나 신축건물 대 기존건물의 비율 그리고 기존건물이 향후 얼마나 오래 존속될- - ,

것인가를 감안할 때 앞으로 에너지 개보수 를 통한 기존건물에서의, (energy retrofit)

에너지 절약을 성취할 수 있는 적극적인 방안의 모색이 절실하다 이를 달성하기.

위해서는 건물의 에너지시스템에 대한 종합적이고 체계적인 지식과 경험을 토대로

건물 고유의 에너지 사용모델을 개발하고 에너지 성능평가 및 진단 기술을 개발하,

여 에너지 효율을 최적화하기 위한 에너지 개보수 와 관련된 기, ‘ (energy re of its)’σ

술의 정립이 요구된다.

현재 에너지절약 전문기업 들이 건물 및 산업시설을 대상으로 에너지를 절감(ESCO)

시킬 목적으로 개보수 사업을 수행 중에 있으며 에너지 사용자가 에너지 절약을,

위하여 기존의 에너지 사용시설을 개수하고자 할 때 에너지절약 전문기업으로 하여

금 대행토록 함으로써 기술적 재정적 부담없이 사업을 수행할 수 있도록 지원하고ㆍ

있음은 매우 고무적이라 할 수 있다 이와 같은 사업의 현황을 살펴보면. ESCO ,

년 에너지이용합리화법 제 조에 에너지절약 전문기업에 관한 근거를 마련한 이‘91 22

래 년 개 업체가 활동을 시작하여 년 월 현재 총 개 업체가 등록, ’92 3 2001 7 142 ㆍ

활동 중에 있다 국내에서의 사업 내용을 살펴보면 보일러 및 냉동기의 효. ESCO ,

율 측정과 같은 일부 에너지 진단이나 고효율 조명기기의 교체 등과 같은 국부적인

에너지 개수를 시행하고 있을 뿐 아직까지 종합적인 접근이 시도되어 본 적이 없

다 이것은 일반인들의 에너지 절약이나 사업에 대한 인식부족에 기인하고. ESCO

있을 뿐 아니라 사업의 주체인 에너지절약 전문기업이 경제논리에 입각한ESCO

종합적인 에너지 개수를 수행할 수 있는 기술력을 보유하지 못하고 단편적인 사업

수행만이 이루어지고 있기 때문으로 분석된다 따라서 보다 실질적인 에너지 절약.

을 도모하고 사업의 궁극적인 목표를 달성하기 위해서는 사업의 주체ESCO ESCO

인 에너지절약 전문기업의 기술력을 향상시킴으로써 건물의 에너지시스템에 관한

진단 를 포함한 건물의 에너지 성능평가 및 진단 추가 에너지 절(energy auditing) ,

약 가능성 평가 및 개보수 방안 도출 에너지 절약을 위한 각종 신기술의 적용 개, ,

수 후 에너지 절감효과 및 절감비용 분석 등의 종합적인 접근이 이루어져야 한다.

- 17 -

이러한 관점에서 건물에너지 개수를 위한 단계별 프로세스의 정립 각종 관련기술,

의 개발 그리고 이러한 기술을 적용한 결과로 얻을 수 있는 에너지 절감효과에 대,

하여 신빙성 있는 자료를 화하여 사업자의 지침서 로 제공함으로DB ESCO (manual)

써 현장 실무에 적극적으로 활용함은 물론 인터넷 웹 서버 를 구축하(Web Server)

여 국내 외의 다양한 에너지 개수 사례를 화하여 일반에 공개함으로써 건물에DBㆍ

너지 개수에 대한 교육 및 홍보가 이루어져야 할 것이다 또한 사업을 활성. ESCO

화시킴으로써 국가적인 차원에서의 대대적인 에너지 절약의 실효를 거두기 위해서

는 두 가지가 반드시 전제되어야 한다 첫째는 본 연구에서 개발된 기술이나 기법.

들을 일선 사업자들에게 교육함으로써 실무에 적용 할 수 있도록 기술이전ESCO

방안이 수립되어야 하며 둘째는 이러한 프로그램이 경제원(technology transfer) ,

칙에 의거하여 자발적으로 확산 보급될 수 있도록 사업의 사회 경제 정책적, ESCO / /

기반조성이 필수적이다.

본 연구는 이상과 같은 연구목적을 달성하기 위한 년 간의 계획된 연구로서 건물3

에너지 개보수에 대한 정보를 조사 분석하고 건물에너지 절약기술과 국내 외 개ㆍ ㆍ

보수 사례에 대한 데이터베이스를 구축 하였으며 구축된 건물에너지 개보수 기술과

데이터베이스를 인터넷망으로 사용자가 쉽게 이용할 수 있도록 웹사이트

를 개발하여 운영하였다 이와 같은 연구의 결과로 사업(www.retrofit.co.kr ) . ESCO

의 주체인 에너지절약 전문기업의 기술력을 향상시키고 효율적으로 개보수를 수행

할 수 있는 구체적인 기술지침서를 마련하고 국내외 다양한 에너지 개보수 사례를,

화하여 일반인에 공개함으로써 건물에너지 절약에 대한 인식을 고양시킬 수 있DB

는 홍보용 자료로써 향후 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

- 18 -

제 장 컨텐츠 설계2

건물의 에너지 관련 개보수는 소규모에서부터 대규모 시스템에 이르기까지 그 수요

가 많으며 이에 따른 개보수 시공기술과 기술요소들도 매우 포괄적이고 수많은 요

소 기술들로 구성되어 있다 건물에너지 절약 개보수 의 구축방향으로는 건물의. DB ,

에너지시스템에 관한 진단 을 포함한 건물의 에너지 성능평가 및(energy auditing)

진단 추가 에너지 절약 가능성 평가 및 개보수 방안 도출 에너지 절약을 위한 각, ,

종 신기술의 적용 개수 후 에너지 절감효과 및 절감비용 분석 등으로 설정하였으,

며 종합적인 접근을 통한 신뢰성 있는 자료의 화를 위한 웹서버를 구DB(Database)

축하였다 내용의 분류체계로는 웹사이트를 통해 제공되는 정보자원의 이용가능성. ,

정보의 조직구조와 설계 내용의 유용성과 범위 이용자 수준에 따랐다, , .

본 장에서는 건물의 에너지 개보수 분야의 요소기술들의 지식 정보의 내용 및 특ㆍ

성에 따라 분류체계를 확립하고 논리적인 내용구성을 통하여 인터넷 웹 기술을 이

용한 를 구축함으로써 관련정보에 쉽게 접근할 수 있는 건물에너지 개보수 분야DB

의 정보 구축기반 마련을 위한 기술분류 체계와 세부내용을 정리하였다.

제 절 기술분류 및 세부내용1

본 연구에서는 상술한 바와 같은 광범위한 건물 에너지 개보수 분야의 지식 정보ㆍ

를 여러 번의 대분류 항목조정을 통하여 최종적으로 웹사이트에 다음의 가지 항목7

으로 대분류를 하고 이를 다시 하부 구조로 세분류하는 형식을 취하였으며 분류기,

준은 대분류 중분류 소분류 세분류의 최대 단계로 체계화하였다- - - 4 .

사업- ESCO

건물에너지 시스템-

건물에너지 개보수-

건물에너지 소비량예측-

건물에너지 개보수 평가-

건물에너지 절약기술-

국내외 건물에너지 개보수 사례-

또한 웹에서의 효율적인 자료관리를 위해 건물 에너지 개보수 기술에 대하여 각 정

보의 조직구조에 따라 그룹화하고 영문 자리의 고유코드를 부여하고 그룹 내에서3

자리의 일련번호를 부여하였다 이러한 방식은 부여된 코드가 그룹별로 내용을 담3 .

고 있기 때문에 알기 쉽고 분류가 용이하며 추후 유지관리가 용이하다 다음의 표. [

과 그림 에서는 각 기술정보 분류 코드 및 일련번호 부여체계를 보여2.1.1] [ 2.1.1]

준다.

- 19 -

표 기술정보분류 코드[ 2.1.1]

대 분 류 항 목 코드(Code)

사업ESCO ESC

건물에너지 시스템 SYS

건물에너지 개보수 REN

건물에너지 소비량예측 USE

건물에너지 개보수 평가 EVA

건물에너지 절약기술 TEC

국내외 건물에너지 개보수 사례 CAS

그림 일련번호를 이용한 정보접근의 예[ 2.1.1]

사업1. ESCO

사업은 사업개요와 현황 지침서의 개 부분으로 구성되ESCO ESCO ESCO , ESCO 3

어 있으며 세부내용으로 사업에 대한 소개와 국내외 사업 현황 및 본, ESCO ESCO

연구에서 구축된 를 이용하여 사업시 효율적으로 활용할 수 있도록DB ESCO

사업의 전반적인 실행 프로세스 및 단계별 작업내용의 해설 에 관련된ESCO , ESCO

정책 및 규정 그리고 에너지관리공단이 작성한 표준계약서 모델로 구성된 지침서,

로 이루어져 있다 표 는 사업의 정보분류 체계를 보여주고 있다. [ 2.1.2] ESCO .

- 20 -

표 사업의 정보분류표[ 2.1.2] ESCO

중분류 소분류 세분류

사업개요ESC100 ESCO ESC110 정의ESCO

ESC120 사업개요

ESC130에너지절약 전문기업 이용의흐름도

ESC140 사업의 자금흐름ESCO

ESC150 에너지절약 전문기업을 통한 이익

ESC160 에너지절약 전문기업 투자실적

현황ESC200 ESCO ESC210 국내 현황ESCO ESC211 에너지절약 전문업체 현황

ESC212에너지절약 전문기업투자실적

ESC220 국외 현황ESCO ESC221 미국

ESC222 영국

ESC223 캐나다

ESC224 일본

ESC225 기타국가

사업 지침서ESC300 ESCO

건물에너지 시스템2.

건물에너지 시스템은 개요 설치현황 에너지 소비현황의 개 부분으로 구성되어, , 3

있으며 설치현황에는 에너지를 사용하는 대표적인 시스템인 보일러 냉동기 흡수, , ,

식 냉온수기 빙축열 시스템으로 한정 하였다 에너지 소비현황에는 건물에너지 소, .

비현황 사무소건물의 에너지 소비현황 개건물 에너지소비량 데이터를 포함하였, , 5

다 건물은 주거부분 상업 공용부분 대형건물부분으로 대분류하여 최근의 통계. , ,ㆍ

자료를 인용하였고 특히 사무소건물에 대한 사항은 년부터 년도까지의, 1992 1997

전력 및 도시가스 등의 소비량을 항목별로 조사 및 분석하여 에너지원단위기준 안( )

을 제시하였다 표 은 건물에너지 시스템의 정보분류 체계를 보여주고 있다. [ 2.1.3] .

- 21 -

표 건물에너지 시스템의 정보분류표[ 2.1.3]

중분류 소분류 세분류

SYS100 개요

SYS200 설치현황 SYS210 보일러

SYS220 냉동기

SYS230 흡수식 냉온수기

SYS240 빙축열시스템

SYS300 에너지소비현황 SYS310 건물에너지 소비현황 SYS311 개요

SYS312 주거부문

SYS313 상업 공공부문ㆍ

SYS314 대형건물

SYS320 사무소건물의 에너지 소비현황 SYS321 사무소 건물의 에너지소비량실태조사 개요

SYS322 건축요소에 따른에너지소비량

SYS323 열원기기 및 소유형태에 따른에너지소비량

SYS324 연료에 따른 에너지소비량

SYS325 부하별 에너지소비량

SYS326 에너지 원단위 기준

SYS330 개5 건물 에너지소비량 데이터 SYS331 년도별

SYS332 월별

SYS333 일별

건물에너지 개보수3.

건물에너지 개보수는 개요 에너지개보수 프로세스 개보수 종류별 방안제시의 개, , 3

부분으로 구성되어 있으며 건물에너지 개보수의 개념을 고찰 개보수 발생배경과, ,

개보수 목적을 설명하고 에너지절약을 위한 개보수 범위와 항목을 선정하였다 이.

렇게 선정된 항목은 프로세스의 단계적 평가방법에서 많은 대안을 제시할 수 있다.

각 작업단계에서 피드백을 통한 조사항목을 검토하고 에너지가 절감되며 효율 적인

비용효과를 올릴 수 있는 개보수 방안과 에너지 절감 기법을 도출하였다 표. [

는 건물에너지 개보수의 정보분류 체계를 보여주고 있다2.1.4] .

- 22 -

표 건물에너지 개보수의 정보분류표[ 2.1.4]

중분류 소분류 세분류

REN100 건물에너지 개보수 개요 REN110 개보수 정의

REN120 개보수 목적

REN130 개보수 범위와 항목

REN200 에너지개보수 프로세스

REN300 개보수 종류별 방안제시

건물에너지 소비량 예측4.

건물에너지 소비량 예측은 에너지성능진단 에너지성능 시뮬레이션 건물에너지 시,

뮬레이션 사례의 개 부분으로 구성되어 있으며 대상건물의 에너지 성능을 분석3 , ,

평가할 수 있는 자료로 활용할 수 있다 에너지성능진단 절차와 현장조사 양식 시. ,

뮬레이션 프로그램에 대해 소개하고 건물 규모와 사용 시기가 다른 대표적인 상업

용 건물 개를 대상 건물로 선정하고 컴퓨터시뮬레이션을 통하여 개별 건물에 대한3

에너지 진단 및 개보수 방안을 제시하였다 표 는 건물에너지 소비량 예측. [ 2.1.5]

의 정보분류 체계를 보여주고 있다.

표 건물에너지 소비량예측의 정보분류표[ 2.1.5]

중분류 소분류 세분류

USE100 에너지성능진단 USE110 개요

USE120 종류 USE121 개략진단

USE122 비용분석

USE123 표준 에너지진단

USE124 상세진단

USE130 현장조사양식 USE131 개략적 현장조사 양식

USE132 상세한 현장조사 양식 건축( )

USE133 상세한 현장조사 양식 공조시스템( )

USE134 상세한 현장조사 양식 열원기기( )

USE135 상세한 현장조사 양식 조명시스템( )

USE136상세한 현장조사 양식 건물관리(제어)

USE200 에너지성능시뮬레이션 USE210 절차

USE220 프로그램 USE221 DOE-2

USE222 BLAST

USE223 TRNSYS

USE224 E20-II

USE225 ESP-r

USE226 HASP/ACLD

USE300 건물에너지시뮬레이션 사례 USE310 개요 USE311 빌딩 빌딩 빌딩A , B , C

USE320 기준모델평가 USE321 빌딩 빌딩 빌딩A , B , C

USE330 예측 및 평가 USE331 빌딩 빌딩 빌딩A , B , C

- 23 -

건물에너지 개보수 평가5.

건물에너지 개보수 평가는 개보수 타당성 검토 개보수 경제성 평가기법 에너지 절, ,

감효과 및 비용 분석 에너지 성능측정 및 평가기법의 개 부분으로 구성되어 있으, 4

며 객관적이고 정량적인 분석을 통한 개보수 방안이 건물에 실제 적용되었을 때,

예측되는 에너지 절감량에 대해 개보수 투자비용의 경제성을 평가하는 것을 목적으

로 한다 이를 위하여 우선 경제성 평가의 개념과 평가기법의 종류 및 내용과 용어.

정의를 통한 경제성 평가의 기본이론을 살펴보고 사용자가 경제성 분석 단계를 이,

해하고 설비교체시의 공사투자금액을 산출할 수 있도록 하는 프로그램을 개발하였

다 또한 에너지 절약에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 현 추세에 대응하기 위.

하여 정확한 건물의 에너지시스템 측정 및 평가에 대한 구체 적인 방안을 제시하였

다 표 은 건물에너지 개보수 평가의 정보분류 체계를 보여주고 있다. [ 2.1.6] .

표 건물에너지 개보수 평가의 정보분류표[ 2.1.6]

중분류 소분류 세분류

EVA100 개보수 타당성검토 개요

EVA200 개보수 경제성평가 기법 EVA210 경제성 평가의 개념

EVA220경제성평가기법의 종류및 내용

EVA230 경제성평가기법 용어

EVA300 에너지절감효과비용분석 EVA310 경제성분석 데이터

EVA320개보수 전 후의ㆍ에너지소비절감량 계산

EVA330 경제성분석 모형

EVA340

EVA400 에너지성능측정 및 평가 EVA410 기본지침 및 방안 EVA411 기본지침 및 용어정의

EVA412 개요

EVA420 기본측정요소 EVA421 온도측정

EVA422 압력측정

EVA423 유량측정

EVA424 전류측정

EVA425 전압측정

EVA426 전력측정

EVA430 측정방법 및 측정표 EVA431 조명효율 및 조명제어 개선

EVA432 냉동기 성능

EVA433 팬 성능

EVA434 펌프 성능

EVA435 보일러 성능

EVA436 시스템 성능HVAC

EVA440 사례 EVA441 가변속 모터 효율화 사례

EVA442 냉동기 교체사례

EVA443 조명 효율화 사례

- 24 -

건물에너지 절약기술6.

건축설비 분야의 에너지 절약기술은 가지의 중분류 열원 열회수 설비분야 공조4 - ,ㆍ

반송설비 분야 조명설비 분야 운전관리 제어설비 분야, , -ㆍ ㆍ 로 분류되었다 건물에.

너지 절약기술은 국내 건축물의 에너지 시스템 및 에너지 사용현황을 토대로 각 시

스템 유형별로 개보수의 타당성을 검토하고 초기투자 및 에너지 절약가능성 등의,

관점에서 국내에 현실적으로 적용 가능한 다양한 형태의 절약기술을 다양한 문헌

조사를 통하여 유형별로 정리하고 인터넷 웹 기술을 이용하여 화하여 이용자가DB

연구 및 실무에 필요한 정보를 효율적으로 검색하여 이용할 수 있도록 하였다 표. [

은 건물에너지 절약기술의 정보분류 체계를 보여주고 있다2.1.7] .

표 건물에너지 절약기술의 정보분류표[ 2.1.7]

중분류 소분류 세분류

TEC100 열원 열회수 설비분야ㆍ TEC110 열원시스템 TEC111 열원방식의 변경

TEC112 에너지원의 변경

TEC113 심야전력의 이용

TEC114 열원기기의 분산과 집중

TEC115 열원기기의 분할

TEC116 열원기기의 교체

TEC120 열회수시스템 TEC121 열회수 시스템의 적용

TEC122 리턴에어의 재이용

TEC123 태양열 부하회수

TEC200 공조 반송설비 분야ㆍ TEC210 공기조화시스템 TEC211 공조방식의 변경

TEC212 환절기 외기난방

TEC213 공기분포 방법의 개량

TEC214 외기침입의 방지

TEC215 공조기기의 교체

TEC216 공조 재고Zoning

TEC217 제어방식의 재고

TEC220 반송시스템 TEC221 반송방식의 변경

TEC222 단열걍화

TEC223 덕트개조

TEC224 반송유량의 저감

TEC225개방형 수회로에서의동력회수

TEC226 반송기기의 교체

- 25 -

표 건물에너지 절약기술 정보분류표 계속[ 2.1.7] ( )

중분류 소분류 세분류

TEC300 조명설비분야 TEC310 과잉조명의 방지 TEC311 조명 컨트롤의 적용

TEC312 자동 점멸방식의 적용

TEC313 작업공간의 조명조절

TEC314 주광조명의 이용

TEC320 조명범위의 제한 TEC321 배선회로의 분할

TEC322 개별스위치의 설치

TEC323 국소조명의 설치

TEC330 고효율조명 TEC331 고효율 램프로 교체

TEC332 등기구의 개조 청소 교체, ,

TEC400운전관리 제어설비ㆍ분야

TEC410열원설비의 운전 및제어

TEC411열원시스템의 운전 제어방식의,변경

TEC412 열원의 대수제어

TEC413 과열 과냉의 방지ㆍ

TEC414 재열의 중지

TEC415 급탕의 중지

TEC416 냉동기 응축기 증발기 청소,

TEC420공조설비의 운전 및제어

TEC421 고효율 속도제어방식

TEC422 팬 펌프의 대수제어ㆍ

TEC423 외기도입 제어시스템의 도입

TEC424 외기도입량의 저감

TEC425 공조실 설정 온습도의 변경

TEC426 국부공조의 수행

TEC427 공조기 코일 필터의 청소ㆍ

TEC430조명설비의 운전 및제어

TEC431 역율개선제어의 수행

TEC432 최대수요 전력관리

TEC433 업무전 점등시간의 단축 제한,

TEC440기타설비의 운전 및제어

TEC441 효율저하기의 보수 교환ㆍ

TEC442 자동제어기기의 점검 수리ㆍ

TEC443엘리베이터 에스컬레이터,운전제한

TEC444 환절기에 자동문을 수동으로 전환

국내외 건물에너지 개보수 사례7.

국내 외 건물개보수 사례에서는 건물의 용도 및 개보수 종류별 사례를 살펴봄으로ㆍ

써 건물 에너지가 절감되는 개보수 종류를 규명하고 공공시설 상업빌딩을 대상으,

로 사업의 가능성에 대한 구체적인 건물을 선정하였다 특히 건물 에너지 진ESCO .

단 에너지절약 개보수 에너지절약 기법 도입에 의한 비용절감 및 에너지절약 효과, ,

의 검증방법 등에 관하여 조사하였다 선정한 사례연구의 건물은 총수 건으로. 111

국내사례 개 미국 및 유럽사례 개 일본의 건물사례 개이며 용도별로 살펴57 , 20 , 34

보면 사무소 빌딩 공공건물 건 민간건물 건 병원 공공건물 건 학교, ( 23 , 69 ), ( 10 ), 5,

주거 종교건물 등이다 개보수 종류는 고효율 조명기기교체가 건 공조설비 교체, . 30 ,

가 건 기계설비교체 건 열원설비 건이며 인버터교체 배관설비 자동화설17 , 14 , 14 , , ,

비 교체 등으로 조사되었다 표 은 국내외 건물에너지 개보수 사례의 정보. [ 2.1.8]

분류 체계를 보여주고 있다.

- 26 -

표 국내 외 건물에너지 개보수 사례의 정보분류표[ 2.1.8] ㆍ

중분류 소분류 세분류

CAS100 국내건물개보수 사례 국민의료보험 관리공단 사옥

해운대 그랜드 호텔 개보수

극동레포츠 타운

가천의대부속 길병원

대한생명 빌딩63

동아대학교 조명기기 개체공사

무역협회

부산교통 공단

삼성동 빌딩K

정부 세종로 청사

숙명여자대학교

임마누엘 교회

연세대학교 원주( )

육군사관학교

의료재단OO

정부과천청사

중소기업은행

서울지방 철도청

포항산업과학연구원

한솔 Oak Valley Condo

증권거래소 본관 및 별관

농협중앙회

삼천리 본사

구 상업은행 본점( )

외환은행

서울대병원

루이비통 청담사옥

빌딩 업무시설K

대구광역시청

코리아나 호텔

한국통신천호전화국

대우건설기술연구소

한국전력공사

신라제주호텔

중앙개발주식회사

주 코리아나호텔( )

삼성서울병원

롯데월드

엔지니어링 진흥협회

대우센터

병원 리모델링A

도고늘봄관광호텔

힐튼호텔

벽산타운 APT

청량리 경찰서

한남대학교

현대자동차 주 전주공장( )

- 27 -

표 국내 외 건물에너지 개보수 사례의 정보분류표 계속[ 2.1.8] ( )ㆍ

중분류 소분류 세분류

신관청사KBS

국립기술표준원

MOROCCO RABAT HILTON HOTEL

스위스 특급호텔

상업용 빌딩

공동주택

칼라스타야토르야 호텔

스케이트장

호텍사무소 복합건물

미국 사무소LA. Crenshaw Blvd.

몬트리올의 생활권 건물

Canadian Space Agency

캘리포니아 Chet Holified

산업용건물

산업용빌딩

협회빌딩

Adelaide Mail and Parcel Center

Audubon's headquarter Building

Buildings

Honeywell Farms Daily Building

Forest Lane Defence Electronics

TRANSPORT

Greater Jasper Consolidated School

산세라인帶鋼酸洗

기계연구소 본관개수사업

나리타젠닛쿠 호텔

마츠시타전지공업주식회사

미타카시 관공서 본청사

사카이텟코빌딩

오므론미시마 사업소

요코가와 전기 코오후사업소

카시마 인재개발센터

요코하마시 대학병원

재단법인 결핵예방회 복십자병원

임대사무소 빌딩A

자사사무소 빌딩B

임대사무소 빌딩C

마루노우치 빌딩

히비야 빌딩NTT

빌딩常和八重州

빌딩27新橋策

가즈미가세키빌딩 개보수

일본 빌딩Shinjuku Mitsui

사무소 건물 개보수 사례

우정사 청사

쇼핑센터 개보수 사례OO

병원 개보수 사례OO

- 28 -

표 국내 외 건물에너지 개보수 사례의 정보분류표 계속[ 2.1.8] ( )ㆍ

중분류 소분류 세분류

병원都立墨東

후지사와 시민병원

문화회관奈浪顯

빌딩One Chase Manhattan Plaza

빌딩Amoco

환광프린트 주( )

- 29 -

제 장 연 구 결 과3

본 장에서는 본 연구에서 로 구축된 사업 건물에너지 시스템 건물에너DB ESCO , ,

지 개보수 건물에너지 소비량 예측 건물에너지 개보수 평가 건물에너지 절약기, , ,

술 국내외 건물에너지 개보수 사례에 대한 연구결과를 정리하였다, .

제 절 사업1 ESCO

사업은 에너지 저소비형 경제 사회구조로의 전환을 위한 정책의 일환으로ESCO ㆍ

도입되었으며 정부주도의 에너지 절약운동에서 민간의 창의와 참여를 바탕으로 한

민간에 의한 에너지 절약의 확산을 유도하기 위한 수단으로 개발되었다 정부로부.

터 융자를 받아 공사를 수행한 후 에너지 절감량으로 공사비를 환수하는 업ESCO

체가 일반 건물주에게는 여러 면에서 유리하나 사업에 대한 정보의 부재로ESCO

일반 에너지 사용자가 효과적으로 사업을 에너지 개보수에 이용하지 못하고ESCO

있으며 시장확대가 활발히 이루어지지 못하고 있다ESCO .

본 연구는 다양한 문헌조사를 통하여 건물 개보수에 관련된 폭넓은 지식 정보 기, , ,

술자료를 체계적으로 분류하고 이러한 자료들을 일반인 또는 사업 관련자들, ESCO

이 연구 및 실무에 적용할 수 있도록 효율적으로 제공하는 것을 목적으로 하였다.

이를 위하여 최근에 대중적으로 보급되어진 컴퓨터 통신기술은 사용자간의 신속한

정보 교류를 가능케 함으로써 다양한 유형의 지식 정보를 제공하기에 매우 효과, ㆍ

적이라는 점을 이용하여 연구결과를 인터넷 웹 기술을 이용하여 화함으로써 건DB ,

물 에너지 절약 및 사업에 대한 교육 및 홍보의 기회로 활용하여 국내 에너ESCO

지 절약 전문기업 의 활성화 및 이를 통한 에너지 절약을 부가적으로 얻을(ESCO)

수 있을 것이다.

본 절에서는 이와 같은 목적을 위하여 건물에너지 개보수를 통한 실질적인 에너지

절약을 달성하기 위하여 사업에 대한 소개 및 국내 외 사업현황을 조ESCO ESCOㆍ

사 분석하였으며 본 연구에서 로 구축된 내용을 사업시 효율적으로 활, DB ESCOㆍ

용할 수 있도록 하는 지침서를 작성하였다ESCO .

- 30 -

사업개요1. ESCO

가 에너지절약전문기업 개념. (ESCO)

에너지 절약전문기업이란 에너지사용자가 에너지절약을 위하여 기존의 에너지 사용

시설을 개체 또는 보완하고자 하나 기술적 경제적 부담으로 사업을 시행하지 못하,

고 있을 때 에너지 절약 전문기업 에서 에너지절약 효과를 보증하고 절약시(ESCO)

설에 대하여 선 투자한 후 이 투자시설에서 발생하는 에너지 절감액으로 일정기간

동안 투자비와 이윤을 회수하는 기업이다.

나 사업개요. ESCO

에 대한 법적근거는 에너지이용합리화법 제 조 에너지절약 전문기업의 지ESCO 22 (

원 에너지이용합리화법 시행령 및 시행규칙에 규정되어 있다 사업수행의), . ESCO

범위로는 에너지절약과 관련된 모든 분야의 사업을 수행할 수 있도록 규정되어 있

으며 세부적으로 살펴보면 에너지사용시설의 에너지절약을 위한 관리 용역사업,ㆍ

에너지절약형 시설투자에 관한 사업과 에너지관리진단 및 기타 에너지절약과 관련

된 사업으로 분류된다.

투자사업의 흐름을 살펴보면 에너지절약 투자를 희망하는 에너지사용자와ESCO ,

간의 에너지절약 시설투자에 대한 상담이 이루어지며 는 절약시설에 대ESCO ESCO

한 예비조사 등을 통하여 간이제안서를 제시한다 투자상담 후 는 에너지관리. ESCO

진단을 통하여 에너지사용자와의 계약을 위한 사업제안서를 제시하고 의 사ESCO

업제안서를 토대로 에너지사용자와 간 에너지절약 투자계획을 체결한다 이ESCO .

과정에서 총투자규모 및 절약시설투자로 발생하는 에너지절감액의 회수방법에 대한

합의와 에너지절감량 산출방식의 기본조건 및 사후관리 등의 세부조건 등을 규정하

게 된다.

에너지절약 전문기업을 통한 시설투자의 이점으로는 투자비 부담없이 절약형기기

설치 및 에너지비용이 절감되고 절약시설 투자에 따른 기술적 위험부담이 해소되며

절약시설에 대한 전문적 서비스의 제공과 에너지절약 전문기업 이용고객에 대한 세

제지원 혜택이 있다.

- 31 -

다 현황. ESCO

국내 현황(1) ESCO

년 월 현재 개 업체가 활동하고 있으며 주요 사업분야로는 고효율조명기2001 7 142

기 교체사업 빙축열 등 전기대체 냉방시설 보급사업 폐열회수 이용사업 공정개선, , ,

사업 등이 있다 에너지절약 전문기업 투자실적은 연도별 분야별로 살펴보면 그림. , [

에서 보듯이 년도부터 급격히 증가하기 시작하여 년 월말까지 총3.1.1] ‘98 2001 6

건에 억원이 투자되었으며 분야별로 살펴보면 그림 과 같이1,240 2,394 , [ 3.1.2] ’97

년 까지는 고효율조명기기 교체사업에 집중되었으나 최근에는 공정개선 및 폐열회

수 등 투자사업이 다양화 되어 가는 추세를 나타내고 있다.

그림 연도별 지원현황[ 3.1.1]

그림 설비별 지원현황[ 3.1.2]

- 32 -

국외 현황(2) ESCO

는 년대 말 미국에서 에너지절약시설자금 조달수단의 혁신적인 대안으로ESCO 1970

태동되었으며 유럽 등 여러 나라로 파급되어 현재 약 개 이상의 국가에서 이 제, 25

도가 시행 중에 있다.

표 각국의 시장 및 활동규모[ 3.1.1] ESCO

지침서2. ESCO

업체가 사업 진행 시 단계 별로 수행해야하는 사항에 관하여 참고할 수 있는ESCO

지침을 인터넷 웹 상에서 일목요연하게 제공함으로써 와 고객 모두에게 도움ESCO

을 주게되고 궁극적으로는 사업의 체계화를 통하여 활성화를 도모하는데 본ESCO

지침서의 목적이 있다 주 내용은 지침서의 현실성과 적용가능성 등을 고려하여.

사업의 전반적인 실행 프로세스 및 단계별 작업내용의 해설 에 관련된ESCO , ESCO

정책 및 규정 그리고 에너지관리공단이 작성한 표준계약서 모델로 구성하였다, .

사업의 전개과정은 에너지절약시설투자에 대한 상담 진단 기본설계를 통하ESCO , ,

여 제안서를 작성 하게되며 고객의 검토 후 제안서를 토대로 투자계약을 체결하게

되는데 본 연구에서는 이러한 각 과정을 도표화하고 이를 개략적으로 해설하였다.

특히 연구수행 결과 로 구축된 개의 대항목인 사업 건물에너지시스템, DB 7 ESCO , ,

건물에너지 개보수 건물에너지 소비량 예측 건물에너지 개보수 평가 건물에너지, , ,

절약기술 국내외 건물에너지 개보수 사례의 내용과 사업의 각 전개과정이 서, ESCO

로 관련이 있다면 상호 최대한 연계가 되도록 구성하여 웹기반의 데이터베이스 자

료를 상에서 자체적으로 용이하게 활용할 수 있도록 하였다on-line .

- 33 -

가 업무영역.

본 지침서에서 기술하는 의 업무절차를 이해하기 위해서는 업체의 내부ESCO ESCO

조직을 살펴볼 필요가 있다 많은 업체의 내부조직을 살펴보면 대부분 영업부. ESCO

문과 기술부문으로 구성된다 영업 부문은 고객접점에서 영업정보입수에서 프로젝.

트의 종료까지 일련에 발생되는 고객과 관련된 업무를 중 점적으로 담당하며 사업,

영역에 따라 몇 개의 소규모 파트로 조직될 수 있다 기술부문은 진단 및 설계 등.

프로젝트 수행에 있어 실무를 중점적으로 담당하며 에너지이용합리화자금 신청을,

위한 대관업무를 맡는다 기술파트 역시 담당분야에 따라 몇 개의 소규모 파트로.

구성될 수 있다.

나 사업 전개과정. ESCO

전체적인 흐름의 개요는 다음과 같다 우선 에너지절약 투자를 희망하는 고객과. ,

간의 에너지 절약 시설투자에 대한 상담을 한 후 는 에너지관리 진단을ESCO ESCO

통하여 사업제안서를 제시하여 고객이 사업화 여부를 결정하도록 한다 계약이 체.

결되면 는 시공을 추진하고 준공 후 성능시험을 통하여 계획된 에너지절감량ESCO

이 나오는 것을 보증하는 등의 사후관리를 실시한다 계약에 따른 투자비회수가 끝.

나면 에너지사용시설의 소유권은 고객에 이전되고 에너지절약 투자계약은 종료하게

된다.

사업의 개략적인 전개과정은 그림 과 같이 단계별로 진행된다ESCO [ 3.1.3] . ESCO

사업은 크게 성과 배분계약과 성과보증계약의 종류가 있는데 성과보증계약은 현2

실적으로 거의 진행되지 못하고 있기 때문에 성과보증계약에 관한 내용은 그림과

내용에 포함되지 않았다 사업의 수행 시 영업파트와 기술파트간의 상호 긴밀. ESCO

한 협조체제의 구축은 매우 중요한 역할을 하게되므로 각 단계별 업무수행 절차가

명확히 확립되어야 하며 그 세부사항은 다음과 같다.

영업정보입수•

여러 가지 방법 영업활동 시 각종매체 지인 을 통해 에너지절감( , , . ON/OFF LINE)

사업을 하고자 하는 대상에 대한 정보를 입수한다 정보입수에는 적극적인 방법 직. (

접영업활동 지인파악 공유 각종 전시회 참석 세미나개최 동 과 소극적인 방법 홈, / , , ) (

페이지컨설팅 고객의 의뢰 등 이 있다, ) .

- 34 -

영업상담•

고객에 대한 기본적인 정보를 바탕으로 초기 영업을 진행하는 과정으로서 고객의

요구에 부합된 기본적인 설명과 함께 지속적인 사업진행 및 추진가능여부를 파악한

다.

구축된 웹 중 이용할 수 있는 관련 항목은 사업 중 사업개요 건물에너지DB ESCO ,

시스템 건물에너지개보수평가 중 개보수타당성검토 개요 국내외 건물에너지 개보, ,

수 사례이다.

그림 사업 전개과정[ 3.1.3] ESCO

- 35 -

예비진단•

에너지절감사업의 경우 다른 일반공사와는 달리 에너지진단에 인력과 비용이 상당

부분 소요됨에 따라 예비진단을 진행하기에 앞서 차후에 세부적인 진단수행 및 지

속적인 에너지절감효과를 극대화하기 위한 고객과의 에너지절감 협약을 상호 체결

한다 협약을 체결하기에 앞서 고객과의 문건과 진단영역에 대한 협의가 이루어져.

야 하며 협약의 목적은 고객과 간의 각종 현황 및 데이터에 대한 상호 비밀ESCO

보장 및 안전보장을 포함한다 또한 협약서에는 고객이 에너지진단 후 사업시행을.

보류하는 경우가 발생되면 소요된 인력 및 비용의 보상을 위해 진단비용과 관련된

사항이 부가적으로 첨부되어야 한다 진단비는 에너지관리공단의 진단비용내역 또.

는 엔지니어링기술용역대가의 기준에 따르며 상황에 따라 적용한다.

예비진단은 영업파트에서 고객과의 협약서 체결 후 업무 협조전을 통해 기술파트로

의뢰된 건물에 대한 에너지진단을 실시하는 단계로서 프로젝트 진행의 초기단계라

고 할 수 있다 이 단계에서는 해당 건물에 대한 일반적인 현황조사 및 본 진단을.

실시하기 위한 기본 자료접수 및 향후 진행될 프로젝트의 항목을 도출한다 이때.

수행업무는 대상건물의 일반현황과 에너지 사용단가 현황 및 설비현황의 파악 본/ ,

진단 대상 설비 및 항목 도출 본 진단 일정 수립 등이다, .

예비진단에서 입수된 자료를 바탕으로 본 진단 대상설비 및 항목을 제시하며 고객,

에게 예비진단 및 상세 진단에 대한 기본자료를 제공하는 보고서를 작성한다 보고.

서내용에는 개요 추진일정 항목리스트 예상절감금액 향후 추진일정 등과 같은, , , ,

항목들이 포함된다.

이용할 수 있는 웹 의 항목은 건물에너지소비량예측 건물에너지개보수평가 중DB ,

에너지성능측정 및 평가기법이다.

상세진단•

예비진단보고서에서 고객이 선택된 항목에 대하여 상세 진단을 실시하며 기본설계

에 필요한 자료를 고객으로부터 입수하며 필요시 측정을 통하여 기본설계 데이터,

를 확보한다 상세 진단은 각 분야별로 별도의 팀을 구성하여 시행한다 수행업무로. .

는 기본 상세설계를 위한 자료입수 현장 조건 파악 기본설계용 자료요청 호환성/ , , ,

점검 기존 시스템의 하드 소프트웨어의 사양 파악이 포함된다 상세진단 분야별 업, / .

무는 공조시스템 열원시스템 자동제어시스템 환경 열원시스템의 진단 수변전, , , , ,

설비 진단 동력 설비 진단이다, .

구축한 웹 중 이용할 수 있는 관련 항목은 건물에너지소비량예측 중 에너지성능DB

진단 건물에너지절약기술 건물에너지개보수평가 중 에너지성능 측정 및 평가기법, ,

이다.

- 36 -

기본설계•

상세진단을 통해 입수된 데이터를 기준으로 각 항목에 대한 타당성을 검토하기 위

해 실시하며 제안서작성을 위한 계획안확정 개략견적 및 경제성 분석을 실시하며, ,

선정된 항목의 상세 스케줄을 작성 한다 본 단계의 수행업무는 기본설계 시스템설. ,

계 단위 부문 기본설계 항목의 상세 스케줄 등이다, , .

제안서 작성•

기본설계 단계 및 투자예산산출 단계에서 결정된 기본설계 계획안 및 에너지절감금

액 투자예산을 기준으로 각 항목 대한 타당성을 검토한 후 고객에게 프로젝트 진,

행을 위한 제안서를 작성하는 단계이며 기본설계 및 투자예산산출 단계에서 나온,

자료를 바탕으로 시스템에 대한 전체적인 개념을 정립하고 경제성 분석을 통하여,

선정 항목의 투자성을 고객에게 제시한다 제안서의 내용에는 일반사항 검토내용. , ,

투자자금 조달방안 스케줄 결론이 포함된다, , .

고객으로부터 제안서에 대한 의문점 및 기본 계획안에 대한 변경통보를 받을 경우

영업담당자는 설계변경요청서를 작성하여 기술파트에 정정을 요청한다 제안서 검.

토가 완료되면 고객과 와의 프로젝트에 대한 업무계획안 결정단계로 이어진ESCO

다.

웹 중 건물에너지절약기술 건물에너지개보수 평가의 항목을 이용할 수 있다DB , .

업무범위 결정•

제안서 검토 후 고객과의 항목에 대한 업무범위를 결정함으로써 향후 견적서 제출

및 계약시 수행할 업무의 예상되는 범위를 결정한다 영업담당자와 고객과 업무협.

의를 통하여 견적서 제출 시 의 제공범위를 결정함으로써 향후 견적금액에ESCO

대한 상호간의 이해를 도우며 보다 명확한 업무를 수행할 수 있다, .

견적서제출 고객의 검토/•

현장 점검 스케치 후 작성된 재료비청구서를 기준으로 견적서를 작성하여 고객에게/

제출한 후 고객으로 하여금 에서 제시된 견적금액에 대한 타당성을 제시하는ESCO

단계이다 본 과정에서 고객이 견적금액에 대해 이견을 나타낼 경우 업무범위를 검.

토하여 업무범위를 변경할 경우에는 업무범위 결정 단계부터 다시 견적을 검토한

다 만약 견적금액에 대한 문제가 제시될 경우 재료비청구서 작성 검토의 단계부터. , /

의 제시된 견적금액을 재검토하여 고객에게 합리적으로 설명하며 상기 과정ESCO ,

에 의해 견적물량 및 견적금액이 변경될 경우 관련자료를 작성하여 고객에게 제시

한다.

- 37 -

계약•

영업 가실행 예산안을 가지고 고객과 계약금액을 협의한 후 최종 결정된 금액을 기

준으로 업무범위 공사기간 상환기간 절감액에 대한 보장범위 등 계약사항에 대, , , ,

하여 전반적인 협의를 거친 다음 계약서를 작성한다 고객과 계약을 시행한 후 향.

후 업무진행에 대하여 실행추진회의를 시행하여 각 항목에 대한 최종적인 업무 범

위를 결정한다.

현장개설의뢰•

계약 실행추진회의가 완료되면 시공팀에게 인수인계를 위해 현장개설의뢰서를 작/ ,

성하는 단계이다 본 업무에 있어 시공팀에게 계약사항 설계도서 업무협의내용. , , ,

진행 스케줄 등 시공업무의 원활한 수행을 위해 영업파트 및 설계파트에서 최대한

의 협조를 제공한다.

자금신청 심사 자금인출ESCO / /•

에너지관리공단에 자금을 신청하기 위해 서류작업을 시행하는 단계이며 자세ESCO ,

한 사항은 에너지관리공단에서 제공하는 에너지이용합리화자금 지원지침서에 의거

한다 자금승인이 완료되면 시공팀의 기성신청에 의거하여 차입은행으로부터 자금. ,

을 인출 받는다.

구축한 중 이용할 수 있는 관련항목은 사업 중 사업개요이다DB ESCO .

상세설계 설계도서제출 고객의 승인/ /•

본 단계에서는 기본설계를 바탕으로 결정된 업무범위 및 계획안을 기준으로 진행하

며 상세설계에서 나온 설계도서를 검토하여 설계도서를 고객에게 제출한다 설계도, .

서에 대한 고객의 승인이 나면 시공담당자에게 인계하여 발주 및 시공이 진행되도,

록 한다 수행업무는 계장 및 전기 설계 설비설계 설계 문제점 해결 도면 작성과. , , ,

배부 및 관리 도면 검토 및 결과 통보 도면 현장 일치성 검토 및 조치 변경 관, , / ,

리 시공 중 설계문제 파악 및 조치 자료의 입수 및 송부 시공도면 일정, , VENDOR ,

관리 등이다.

- 38 -

시공 기계적 준공 성능시험 결과보고서 준공/ / / /•

본 단계는 시공담당자의 기계적 준공 및 시운전 완료 통보를 받은 후 실시하는 단

계로서 기존의 일반공사와는 달리 성능시험을 통하여 계획된 에너지절감량이 나오

는 것을 보증해야한다 성능시험 결과 에너지절감량이 계획대비 미달할 경우 원인.

분석을 통하여 운전부하변동 외기온도조건 변화 등 의 성능보장범위에 있는지/ ESCO

확인하여 조치 혹은 상기 변화조건을 보정하여 성능시험 보고서를 제출한다 성A/S .

능시험결과 계획된 절감량을 달성할 경우 결과보고서의 제출과 함께 프로젝트에 대

한 준공이 처리되어 계약이 종료된다.

이용할 수 있는 웹 는 에너지개보수평가 중 에너지성능 측정 및 평가기법이다DB .

다 계약형태. ESCO

사업에 사용되는 계약의 종류(1) ESCO

가 성과배분계약( )

이 계약방식은 그림 에서와 같이 가 절약시설 투자재원의 조달과 에너[ 3.1.4] ESCO

지절약의 사업성 절약액 까지 보장한다 는 자체자금 또는 제 자로부터의 차( ) . ESCO 3

입을 통하여 투자재원을 조달하고 아울러 투자시설에서 발생하는 에너지절감액 성(

과 까지 책임을 부담한다 현재 국내에서 사용되는 계약방식의 대부분이 성과배분) .

계약으로 이루어지고 있다 절약시설 투자에 따른 위험 부담을 가 모두 부담. ESCO

하게 되는 관계로 에너지사용자가 선호하는 계약방식이다.

그림 성과배분계약[ 3.1.41

나 성과보증계약( )

그림 에서와 같이 에너지사용자가 절약시설 투자재원을 조달하고 는[ 3.1.5] ESCO

사업의 성과에 대해서만 책임을 진다 에너지사용자는 은행이나 설비리스 등을 통.

하여 소요재원을 조달하고 는 절약시설에서 발생하는 에너지절감액 성과 에ESCO ( )

대해서 보장하게되며 만약 합의한 최소한의 에너지절약이 이루어지지 않을 경우 차

액을 에너지사용자에게 보상함으로써 사업성과를 보장한다.

로서는 투자재원조달의 부담을 덜게됨으로써 보다 전문적인 에너지절약서비ESCO

스가 가능하게되며 미국에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 계약형태이다 국내에.

서도 성과배분계약방식에 따른 사업자의 부채부담증가 및 전문적인 절약서ESCO

비스 제공 방안의 하나로 도입을 강구 중에 있다.

- 39 -

그림 성과보증계약[ 3.1.5]

라 계약 관련규정. ESCO

계약의 특성 및 공공부문 적용방안(1)

가 성과배분 계약의 특성( )

에너지절약전문기업 이 에너지사용자를 대신하여 에너지절약 시설에 투자하(ESCO)

고 이에 따라 발생하는 에너지절감액을 에너지사용자와 배분하는 새로운 에너지절

약 투자방식이다 공공기관의 경우 별도 시설투자예선을 확보하지 않고도 에너지비.

용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

나 현행 계약규정의 적용( )

정부 예산의 지출원인행위는 예산회계법 제 조의 규정에 따라 배정된 예산의 범58 “

위 내에서 계약체결 이 가능하고 국가를 당사자로 하는 계약에 관한 법률 이” (「 」

하 국가계약법 이라 함 은 용역과 공사를 구분하고 성과배분계약에 관해서는 명확“ ” )

한 규정이 없다.

에너지진단 사후관리 등의 용역과 시설공사가 복합되어 있는 특수한 성격의 계약ㆍ

이다 따라서 공공부문에서 성과배분계약의 체결을 위해서는 국가계약법 상 별도의.

해석과 규정정비가 필요하여 산업 자원부에서는 년 월 관련 회계규정을 마련, ‘98 8 ,

각 공공기관에서 이를 활용토록 하고 있다.

에너지절약 성과배분계약의 주요내용(2)

가 에너지절약 용역사업의 흐름도( )

은 에너지절약 용역사업이 진행되는 개략적인 흐름에 따른 관련된 규정을 그림[

과 같이 요약 할 수 있으며 각 단계별 세부사항은 하기의 항에서 기술3.1.6] ~② ⑥

하였다.

- 40 -

그림 에너지절약 용역사업의 흐름도[ 3.1.6]

나 계약의 근거( )

국가계약법 제 조 및 시행령 제 조 항에 의거 장기계속 용역계약 형태로 공공21 69 3

부문에서 체결이 가능하다.

다 계약방법( )

에너지절약 용역사업은 원칙적으로 일반경쟁에 의한다 이를 보완하기 위해서 낙찰.

자 선정시 적격 심사기준을 마련하였다 수의계약에 의할 수 있는 경우 추정가격. :

천만원이하 관련근거 국가계약법 시행령 제 조 호3 ( : 26 5 )

- 41 -

라 예정가격 작성( )

현행 규정은 원가계산에 의한 예정가격 작성준칙 재경부 회계예규(「 」

에 의거한다 물품의 제조원가는 제조과정에서 발생하는2200.04-105-3, ‘98.2.20) .

재료비 노무비 경비이며 공사원가계산은 공사시공 과정에서 발생한 재료비 노무, , ,

비 경비에 대한 원가계산을 한다 학술연구용역 원가계산은 노무비 경비 일반관, . , ,

리비로 구성되어 있다 에너지절약용역사업의 경우 에너지관리진단 시설설치 사후. , ,

관리 등 용역과 공사가 병존하고 있어 단순한 물품의 제조나 공사 또는 학술 연구

용역에 의한 기존의 원가계산으로 충분히 원가를 산정하기 어렵다 표 는. [ 3.1.2]

에너지절약 용역사업 원가산정에 관한 기준이며 여기서 총 원가는 에너지진단관리,

비 시설설치비 사후관리비 일반관리비 이윤을 모두 합산한 것을 말한다, , , , .

표 에너지절약용역사업 원가산정에 관한 기준[ 3.1.2]

구분 주요내용 비고

에너지관리진단비

에너지진단에 필요한 직접인건비 직접경비, ,기타경비 기술료,

시설설치비에너지절약시설 설치과정에서 발생하는재료비 노무비 경비, ,

현행 공사원가 산정기준적용

사후관리비에너지절약시설 설치 후 발생하는 재료비,노무비 경비 시설설치비의 상한으로, ( 10%계상)

일반관리비사무직원 급료 등 관리부문에서 발생하는비용 시설설치비 사후관리비 합계액의( , 5%상한으로 계상)

현행 용역에 대한일반관리비산정비율 적용

이윤시설투자비 사후관리비중 노무비 경비 및, ,일반관리비의 합계액의 상한으로 계상10%

현행 용역에 대한이윤산정비율 적용

마 적격심사기준 낙찰자 결정( ) ( )

현행 적격심사 기준은 일반공사나 용역에 적용되는 사항으로 공사와 용역이 병존하

고 업체의 선 투자로 미래 에너지 절감액으로 성과를 배분하는 특이한 계약ESCO

방식에 적용하는데 한계가 있다 따라서 성과배분계약에 특성에 맞는 별도 심사기. ,

준 마련 필요하다 국가계약법 상 시행령 제 조 그 사업의 성격이 특수한 경우. ( 42 )

각 중앙관서의 장이 재경졍제원장관과 협의를 거쳐 직접심사기준을 정하게 되어있

다 따라서 각 중앙관서에서 적격업체 심사기준 마련을 위해서는 재경경제부와 협.

의가 필요하다.

- 42 -

적격심사기준의 주요내용으로는 다음과 같은 것이 있다 즉 추정가격이 억 미만. , 10

과 이상으로 구분 하여 심사기준을 마련하였다 억 미만은 입찰가격위주로 심사. 10

하고 억 이상의 경우는 입찰가격 사업 효과 용역수행능력 등을 균등하게 고려10 , ,

하게 되어있다.

바 대가지급( )

국가계약법 시행령 제 조 제 항 및 제 항 등 자기계속계약 규정을 준용한다 즉69 2 3 . ,

에너지절약사업 용역비를 총 용역 부기계약금액으로 하고 연차별 절약액을 연차별

계약 금액으로 지급한다 에너지절약 용역사업의 대가지급을 위하여 예산 집행지침.

및 편성기준에 규정한다 경비별 지침의 관서운영비 중 공공요금과 유류비에 집행. ‘ ’

근거규정을 신설하였다 예산편성기준의 경우도 세출과목 중 관서운영비 의 공공. ‘ ’

요금 및 제세와 연료비에 관련사항을 반영한다.

따라서 예산회계법 제 조 지출원인행위의 준칙 의 규정에 의한 배정된 예산의58 ‘ ’

범위 내에서 지출 원인 행위가 된다.

에너지절약 성과배분계약 관련 세부기준(3)

에너지절약 용역사업의 원가산정에 관한 기준 에너지절약 용역사업 적격 심사기준, ,

에너지절약 용역사업 적격심사 세부기준으로 구성되어 있다.

마 에너지절약성과배분 표준계약서 모델.

본 계약서 모델은 계약방식 중 성과배분계약에 대해서만 작성된 것으로서 에너지절

약전문기업과 에너지사용자가 성과배분 계약을 체결 하고자 할 경우 당사자의 이해

를 돕기 위하여 에너지관리공단이 만든 것을 편의상 인용한다 본 표준계약서는 에.

너지절약 성과배분사업에 필요한 최소한의 항목만을 제시 하고 있다 그러므로 이.

표준계약서에는 포함되어있지는 않지만 가 반드시 숙지하고 계약에 임하여야ESCO

할 중요한 사항들이 있다면 계약 체결 시 본 계약서 모델을 참고로 하여 계약 당사

자간 수정 사용 할 수 있다 따라서 에너지관리공단은 본 계약서 모델의 내용이나.

효력에 대하여 어떠한 책임도 부담하지 않는다.

목 적(1)

년 월 재정경제원의 의 활성화를 위한 방안과 관련 사항으로 의1998 2 ESCO ESCO

특성인 성과배분에 대한 표준 계약 모델을 개발하여 보급함으로써 계약체결을 용이

하게 이루어질 수 있도록 하였다.

- 43 -

개발방법(2)

국내외 사업 계약서를 수집하여 비교 분석 및 보완하였다 본 계약모델을 업ESCO , .

무흐름에 따라 순서를 배열하고 형식 및 자구는 정부규정에 맞추어 정리하였다 에, .

너지절약 성과배분방식을 두 가지로 구분하여 와 사용자가 협의하여 선택하ESCO

도록 규정하였다 본 계약 모델의 사용주체인 와 정부계약 담당공무원 및 회. ESCO

계법인의 의견을 수렴하였다.

주요내용(3)

내용은 에너지절약 성과배분 표준계약서와 표준계약서 해설로 구성되어 있으며 다

음과 같이 주요한 항목을 중심으로 요약할 수 있다.

가 에너지절약 성과배분 표준계약서( )

계약일반사항 계약의 목적 용어의 정의 계약문서의 구성 관련법규 기술지식: , , , ,ㆍ

의 이용 및 비밀 엄수 계약내용의 변경 계약의 해약 분쟁해결 등, , ,

보험 보증 및 사후관리 사항 에너지절약설치 이행보증금 및 처리 연대보증인 및/ : ,ㆍ

이행보증금 하자보증 사후관리 등, ,

성과배분사항 에너지절감량 예측 및 측정방안 성과배분 및 상환방안: , , Incentiveㆍ

방안 투자비 상환금에 대한 보증& Penalty ,

에너지절약시설의 소유권 이전 등ㆍ

표준계약서의 계약일반조건 총 조로 구성됨: 17ㆍ

나 표준계약서 해설( )

계약서의 이해를 돕고 상황에 따라 변형하여 사용할 수 있도록 항목별로 주요내용,

을 구체적으로 설명하였다 해설내용은 계약서 양식을 적용함에 있어서 에너지절감.

량 율 의 표기 등 주의를 요하는 사항에 대한 언급과 에너지사용자와 가 최소( ) ESCO

한 숙지하여야 할 사항들에 대한 규정 즉 계약일반조건 그리고 기타 필요 서류에,

관련된 간단한 해설로 구성되어 있으며 이러한 전체 항목을 구체적으로 열거 하면

표준계약서 계약일반조건 사업내역서 특별시방서 에너지절감량 산출 및 보증서, , , , ,

하자보증서 성과배분계획서 사후관리계획서로 구성되어 있다, , .

- 44 -

제 절 건물에너지 시스템2

본 절의 내용은 건물의 대표적인 에너지시스템에 관한 국내 설치현황과 에너지 소

비현황 특히 에너지소비량 산출 및 평가에 기본이 되는 건축물의 단위면적 당 에,

너지사용 목표량 에너지원단위 등을 공개하여 사업의 활성화를 유도하는데( ) ESCO

목적이 있다 내용의 구성은 건물에너지 시스템의 개요 설치현황 에너지소비현황. , ,

으로 분류하였으며 설치현황에는 에너지를 사용하는 대표적인 시스템으로 보일러,

냉동기 흡수식 냉온수기 빙축열 시스템으로 한정하였다 에너지소비현황에는 건물, , .

에너지 소비현황 사무소건물의 에너지소비현황을 정리하였고 개 건물의 연도별, 5 ,

월별 일별 실제 에너지소비량 데이터를 포함하였다 우선 건물을 주거부분 상업, . , ,

공용부분 대형건물부분으로 대분류하여 최근의 통계자료를 인용하였으며 특히, ,ㆍ

사무소건물에 대한 사항은 년부터 년도까지 전력 및 도시가스 등의 소비1992 1997

량을 항목별로 조사 및 분석하여 에너지원단위기준 안 을 제시하였다( ) .

구축된 인터넷 웹 상에서는 각각의 내용을 비교적 상세히 설명하였으나 본 보고서

에서는 개략적으로 기술하였다.

설치현황1.

공기조화설비에 사용되는 열원에너지는 화석연료 석탄 석유 도시가스 전기 등이( , ), ,

주로 사용되며 도시폐기물의 소각열과 건물의 배열 등도 이용된다 공조용으로 사, .

용되는 열원방식은 대체로 일반열원 방식과 특수열원방식으로 대별할 수 있다 일.

반열원방식으로는 전동식 및 흡수식 냉동기 히트펌프 등이 통상의 보일러방식과,

더불어 대표적인 예가 된다 특수열원방식으로는 열회수방식 빙축열방식 태양열. , ,

방식 코제너레이션방식 지역냉난방 등을 들 수 있다 대부분의 경우 일반 열원 방, , .

식이 사용되어 왔으나 최근에는 환경보호 배열의 유효이용 에너지 절약 등으로 특, ,

수 열원 방식이 채용되는 사례가 점차 증가하는 추세이다.

이러한 여러 열원방식 중에서 국내에서 널리 사용되는 대표적 시스템을 보일러 냉,

동기 흡수식 냉 온수기 빙축열 시스템으로 한정하여 각각의 설치현황을 추정하였, ,

다.

- 45 -

가 보일러.

보일러의 경우 보통 난방용으로 이용되고 있는 보일러의 대부분이 증기보일러와 온

수보일러이다 열원으로서는 대부분 경유 중유나 가스를 사용하는 것이 보통이고. ,

가스와 오일을 사용하는 겸용과 특별히 어느 공정 중에서 생성되는 폐열을 이용하

는 것도 있다 구조적으로 구분하여 보면 입형 노통식 연관식 노통연관식 복합. , , , ,

식 수관식 관류식 등이 있다 설치현황에 대한 자세한 통계는 없으나 년 에, , . 1999

너지관리공단에 제품검사를 수행한 통계로부터 그 설치현황을 추정해 볼 수 있다.

그림 은 에너지관리공단에서 제품검사를 한 통계현황을 참고하여 보일러 종[ 3.2.1]

류별 사용 용도별로 정리된 내용을 보여 주고 있다, .

그림 보일러 종류별 용도별 설치현황[ 3.2.1] ,

나 냉동기.

냉동기의 경우 한국냉동공조공업협회에서 집계한 연도별 출하량과 출하금액의 통계

자료로부터 실제 건물에 설치된 냉동기의 현황을 추정할 수 있다 그림 와. [ 3.2.2]

그림 은 년에서 년까지의 왕복동식 냉동기 흡수식냉동기 원심식[ 3.2.3] 1990 2000 , ,

냉동기의 연도별 출하량과 출하금액을 나타내고 있다.

그림 냉동기 종류별 출하량[ 3.2.2] 그림 종류별 출하금액[ 3.2.3]

- 46 -

다 흡수식냉온수기.

흡수식냉온수기는 에너지수급 균형화정책 세계환경회담 둥 국내 외적 시장변화, ㆍ

에 적합한 제품으로 평가되고 있어 국내뿐 만 아니라 세계적으로도 그 수요가 점차

확대되고 있다 선진 각국에서도 이미 년대 초부터 고효율화 성능향상 등 끊임. 80 ㆍ

없는 연구노력과 기술개발을 통해 대형빌딩의 설치가 보편화된 데 이어 중 소형ㆍ

건물의 냉난방에도 흡수식 냉온수기에 대한 선호도가 높아져 이용률이 증가되고 있

다.

흡수식냉온수기 역시 한국냉동공조공업협회에서 집계한 연도별 출하량과 출하금액

의 통계자료로부터 실제 건물에 설치된 냉동기의 현황을 추정할 수 있다 그림. [

와 그림 는 그 결과로서 년에서 년까지의 흡수식 냉온수기3.2.4] [ 3.2.5] 1900 2000

의 연도별 출하량과 출하금액을 보여준다.

그림 흡수식 냉온수기의 출하량[ 3.2.4] 그림 흡수식 냉온수기의 출하금액[ 3.2.5]

라 빙축열 시스템.

빙축열시스템은 년도 이후 하절기 피크 경감을 위한 설비로서 본격적으로 설치90

및 보급되기 시작 했으며 설치현황은 년 말 기준으로 개소에 설치되었으며99 431

설치 건수도 매년 증가추세이다.

그림 은 년에서 년까지의 빙축열 시스템의 연도별 설치개소와 설[ 3.2.6] 1990 1999

비용량이며 그림 은 빙축열 시스템의 종류별 설치현황의 구성비를 나타내, [ 3.2.7]

고 있다 빙축열 시스템별 설치현황을 보면 설치현황 파악이 가능한 업체 수 개. 338

소 중 과 이 각각 와 로Ice-on-Coil Ice-Capsule(Ice-Ball, Ice-Lens) 52.7% 42.2%

이 개의 시스템이 전체 설치사례의 약 를 차지하고 있으며 기타 최근 보급이2 95%

확대되고 있는 와 가 각각 로서 아직은 보급율이 미미한Harvest Slurry 3.6%, 1.5%

수준이었다.

- 47 -

그림 빙축열시스템의 실비용량[ 3.2.6]

및 설치개소

그림 빙축열시스템의 종류별[ 3.2.7]

설치현황

에너지소비현황2.

에너지소비현황 부분에서는 건물에너지 현황 사무소 건물의 에너지소비현황 개, , 5

건물 에너지소비량 데이터로 구성되어 있다 건물 에너지소비현황에서는 건축물을.

크게 주거부분 상업 공공부분 대형 건물로 분류하여 각각의 에너지소비현황을 분, ,ㆍ

석하였고 사무소 건물의 에너지소비현황에서는 건축요소에 따른 에너지소비량 열,

원기기 및 소유형태에 따른 에너지소비량 연료에 따른 에너지소비량 부하별 에너, ,

지소비량을 비교적 상세히 분석하여 에너지원단위 기준안을 설정하였다 마지막으.

로 실제 데이터를 참고하여 소비자들이 자신이 사용하고 있는 건물과 비교해 보고

개선점 등을 찾는데 도움이 될 수 있도록 개 건물의 실제 에너지소비량 데이터를5

연도별 월별 일별로 구성하여 제시하였다, , .

가 건물 에너지소비현황.

에너지경제연구원에서 수요부문별 에너지원별 소비구조 및 소비형태 분석 등을 목

적으로 작성된 에너지총조사보고서 를 참고하여 건축물을 주거부분 상업 공“99 ” , ㆍ

공부분 대형건물으로 크게 구분하였으며 각각의 에너지소비현황을 분석하였다 주, .

거부분은 각 시도의 섬지역을 제외한 전지역의 인구주택 총조사의 보통 조사구 중

에서 추출된 개의 표본조사구에서 가구씩 가구를 표본조사 하였다 상업632 8 5,056 .

공공부분은 도소매 및 숙박 음식점 보건 사회복지사업 등의 표본사업체로, ,ㆍ ㆍ

개가 선정되었다 대형건물은 에너지이용합리화법에 지정된 에너지 관리대상5,196 .

중에서 연간 연료 및 열사용량이 석유환산톤 이상이거나 계약전력1,000TOE( )

이상으로 연간 전기사용량이 만 이상인 주 건물 및 그 부속건물을500kW 400 kWh

합한 것을 의미한다 대형건물을 별도로 조사하는 목적은 에너지소비측면에서 이.

부분의 비중이 갈수록 커져 이들의 에너지 이용 형태를 면밀히 파악하여 에너지 수

급정책의 기본자료와 대형건물 자체의 구체적인 에너지절약 요소들을 파악하는 데

있다.

- 48 -

주거부분(1)

년을 기준으로 주거부분에서의 에너지소비는 전 부분 에너지 소비 총량98

천 중 인 천 를 차지한다 년 연평균 정도125,569.5 TOE 14.2% 17,887.3 TOE . 98 5%

감소하였는데 이는 엘리뇨 현상으로 인한 장기적 이상고온현상과 년 말의 외환, 97

위기로 인한 실업증가 가계수입의 감소로 인해 자발적인 에너지 절약을 실천했기,

때문이다.

그림 은 주거부분의 에너지원별 사용현황이며 그림 은 연도별 에[ 3.2.8] , [ 3.2.10]

너지원 소비구조 변화를 보여주고 있다 연탄과 석유는 각각 천. 329.0 TOE,

천 로 년 대비 의 대폭적인 감소인 반면 가스류와6,014.9 TOE 95 38.5%, 19.7% ,

전력은 각각 천 천 으로 와 의 소비 증가율7,894.4 TOE , 2,817.6 TOE 10.2% 4.4%

을 보였다 이러한 소비 증가는 가스류의 경우 도시가스 보급 확대 및 청정에너지. ,

를 선호하는 경향이 그 원인으로 추정되며 전력은 냉장고 세탁기 등 가전기기TV, ,

의 대형화와 주거용 냉방기의 급속한 보급으로 증가하게 되었다.

그림 는 주거부분의 계절별 에너지 소비구조를 나타내며 냉난방에 약[ 3.2.9] 53%

의 에너지를 소비하는 것으로 분석되었다.

그림 주거부문 에너지원별[ 3.2.8]

사용현황

그림 주거부문 계절별[ 3.2.9]

에너지사용량

그림 주거부분 연도별 에너지원 소비구조 변화[ 3.2.10]

- 49 -

상업 공공부분(2) ㆍ

년 상업 공공부분의 에너지소비는 천 로 우리나라 총 에너지 소비98 7,357.2 TOEㆍ

중 를 차지하며 년 에 비하여 가 상승하였다 그림 에서5.9% 95 6.3% 0.4% . [ 3.2.11]

와 같이 에너지원별 소비구조는 전력이 석유가 가스가 열44.6%, 28.5%, 26.3%,

원에너지가 석탄이 이다 그림 는 상업 공공 부분의 연도별0.4%, 0.2% . [ 3.2.12] ㆍ

에너지원 소비구조 변화를 나타내고 있으며 에너지 소비는 년 기간 중, 1992-1995

연평균 의 급격한 증가세를 보였으나 년 기간 중에는 연평균 를 나14.6% 95-8 0.2%

타내 동 부분에 있어서 소비 증가세가 년 외환위기로 급격히 둔화되었다 년97 . 98

에너지소비구조는 석유가격의 급등으로 석유소비의 비중은 감소한 반면 이의 대체

로 전력 가스 소비가 증가하여 총 소비의 를 차지하였다, 70.9% .

그림 상업 공공부분[ 3.2.11] ㆍ

에너지원별 소비구조

그림 상업 공공부분 연도별[ 3.2.12] ㆍ

에너지원 소비구조

대형건물(3)

에너지이용합리화법 제 조 동법시행령 제 조 및 동법시행규칙 제 조와 관련20 , 31 13

하여 지정된 에너지 관리대상자 중에서 년도 연간 연료 및 열사용량이98

이상이거나 계약전력 이상으로 연간 전기사용량이 이상인1,000TOE 500kW 400kWh

대형건물 개처를 조사대상으로 하고 에너지관리대상이 되는 주건물 및 그 부속921

건물을 합해서 조사단위로 하였다.

년 대형건물이 소비한 에너지는 이었으며 그림 에서 알98 1,271,512 TOE [ 3.2.13]

수 있듯이 에너지원별 구성비는 석유류가 가스류가 전력18.1%, 41.6%, 34.6%,

열에너지 이었다 그림 를 통해서 대형건물의 연도별 에너지원 소비구6.8% . [ 3.2.14]

조 변화를 파악할 수 있으며 가스 소비의 증가는 주종의 연료를 석유에서 도시가스

로 대체되어 냉방용으로 도시가스소비 용도가 계속 증가한다는 것을 알 수 있다.

- 50 -

그림 대형건물 에너지원별[ 3.2.13]

소비구조

그림 대형건물 연도별 에너지원[ 3.2.14]

소비구조

나 사무소건물의 에너지소비현황.

에너지합리화법 제 조 제 항 년 이전 보고대상 규모는 열 또는 전기의 연간20 1 (1994 ,

사용량이 각각 이상인 업체 및 제 조 제 항 년 이후 보고대상 규500TOE ) 25 1 (1995 ,

모는 열 또는 전기의 연간 사용량이 각각 이상인 업체 에 의해 에너지관1,000TOE )

리공단에 에너지 사용량을 보고하고 있는 건물을 대상으로 년부터 년도까1992 1997

지의 전력 및 도시가스 등의 소비량을 조사한 자료를 이용하였으며 건축요소에 따

른 에너지소비량 열원기기 및 소유형태에 따른 에너지소비량 연료에 따른 에너지, ,

소비량 부하별 에너지소비량을 도출하였고 에너지원단위 기준안을 설정하였다, .

표 은 사무소건물의 에너지소비현황을 파악하기 위한 실태조사 표본에 대한[ 3.2.1]

현황이다.

표 표본현황[ 3.2.1]

에너지 소비현황에 관한 자료의 양이 방대하여 편의 상 몇 개의 분석항목에서는 중

부지역에 관한 자료만을 기술하였으며 이 경우 남부지역과 제주지역에 관한 자료,

는 홈페이지 에만 자세히 수록하였다(www.retrofit.co.kr) .

- 51 -

건축요소에 따른 에너지소비량(1)

가 연면적에 따른 에너지소비량( )

그림 는 중부지역 사무소건물의 연면적에 따른 에너지소비량을 보여준다[ 3.2.15] .

중부지역의 조사대상 사무소건물을 연면적에 따라 미만 개소20,000 (9 ), 20,000㎡ ㎡

이상 미만 개소 이상 미만 개소 이상30,000 (20 ), 30,000 40,000 (12 ), 40,000㎡ ㎡ ㎡ ㎡

미만 개소 이상 개소 으로 분류하였을 때 각각의 연간에너지50,000 (8 ), 50,000 (9 ) ,㎡ ㎡

소비량은 및 로 나타났다 분석대상 사무소건322, 209, 172, 174 201 Mcal/ y .㎡ㆍ

물 전체의 평균연면적과 연간에너지소비량은 각각 이며36,038 , 213Mcal/ y ,㎡ ㎡ㆍ

연면적이 미만인 건물에서는 건물규모가 작을수록 단위면적 당 에너지소40,000㎡

비량이 증가하는 것으로 조사되었다 특히 연 면적 이상인 건물그룹의 상. 20,000㎡

호간 도시가스소비량 편차는 적으나 이하의 건물과 비교하여 큰 차이가20,000㎡

있음을 그림 를 통하여 알 수 있다[ 3.2.15] .

그림 연면적에 따른 에너지소비량[ 3.2.15]

나 건물층수에 따른 에너지소비량( )

그림 은 중부 남부지역 사무소건물의 층수에 따른 에너지소비량을 보여준[ 3.2.16] ,

다.

중부지역의 분석대상 사무소 건물 전체 층수는 층에서 층까지 분포하고 있으며5 31 ,

평균 층 지상 층 지하 층 규모이다 각 건물군의 단위면적 당 에너지소비량18 ( 15 , 3 ) .

은 로 분석되었다283, 181, 190 Mcal/ y .㎡ㆍ

그림 건물 층수에 따른 에너지소비량[ 3.2.16]

- 52 -

다 준공년도에 따른 에너지소비량( )

그림 은 준공년도에 따른 에너지소비량을 보여준다[ 3.2.17] .

중부지역의 경우 준공년도에 따라 년 이전 개소 년 년 개소, 1980 (7 ), 1980 ~1984 (17 ),

년 년 개소 및 년 이후 개소 로 분류하였을 때 각 건물군의1985 ~1989 (23 ) 1990 (11 ) ,

평균에너지원단위는 각각 와 로 나타났다211, 177, 239 216 Mcal/ y .㎡ㆍ

그림 준공년도에 따른 에너지소비량[ 3.2.17]

라 건물구조에 따른 에너지소비량( )

그림 은 건물 구조방식을 나타낸 것으로서 중부지역의 경우 철근콘크리트[ 3.2.18] ,

조 개소 와 철골철근콘크리트조 개소 로 구성되어 있다 철근콘크리트조 건물의(18 ) (39 ) .

평균연면적은 이며 전체 에너지원단위는 로 파악되었다 반30,462 225Mcal/ y .㎡ ㎡ㆍ

면에 철골철근콘크리트조 건물의 평균연면적은 로 규모면에서 철근콘크리38,829㎡

트조 건물보다 크게 나타났으나 전체 에너지원단위는 로 철근콘크, 208 Mcal/ y㎡ㆍ

리트조 건물과 유사하게 나타났다 남부지역의 경우 철근콘크리트조 개소 철골. , (47 ),

철근콘크리트조 개소 로 구분되는데 철근콘크리트조의 평균 에너지소비 원단위(39 ) ,

는 이고 철골철근콘크리트조의 원단위 평균값은145.8 Mcal/ y 162.3 Mcal/㎡ㆍ ㎡ㆍ

로 분석되었다 이는 중부지역과는 반대의 경향을 보이는 것으로서 건물의 구조방y .

식이 에너지원단위에 크게 영향을 주지 않는다는 것을 알 수 있다.

그림 건물구조에 따른 에너지소비량[ 3.2.18]

- 53 -

마 코어형태에 따른 에너지소비량( )

사무소건물의 공용공간인 코어의 형태가 파악된 개소에 대해 분석한 결과 중부54 ,

지역은 중심코어 형 평균연면적 형 평균연면적 의 경우 에A ( 39,835 ), B ( 42,328 )㎡ ㎡

너지원단위는 각각 과 이고 편심코어 형 평균연면적186 202 Mcal/ y , A ( 24,356㎡ㆍ

형 평균연면적 의 경우는 각각 과 로 나타났다), B ( 23,392 ) 263 279 Mcal/ y .㎡ ㎡ ㎡ㆍ

기준층에 두 개의 코어를 갖는 이중코어형 평균연면적 의 평균 에너지원( 34,146 )㎡

단위는 로 나타났다 중부 남부 제주지역의 코어형태별 에너지소비186Mcal/ y . , ,㎡ㆍ

량 에 대한 조사결과는 그림 와 같다(Mcal/ y) [ 3.2.19] .㎡ㆍ

그림 코어형태에 따른 에너지소비량[ 3.2.19]

바 비에 따른 에너지소비량( ) S/F

건축도면이 확보된 개 사무소건물에 대하여 바닥면적에 대한 건물 표면적비를 나52

타내는 비 중부지역 를 산출한 결과 의 분포를 보였으며 평균값은S/F ( ) , 0.38~0.94

이었다 비에 따라 이하 미만과 이상으로 분류하였을 때 각0.56 . S/F 0.5 , 0.5~0.6 0.6 ,

건물군의 에너지원단위는 각각 과 로 나타났다 그림179,208 241 Mcal/ y ([㎡ㆍ

참조 상대적으로 연면적 규모가 작은 건물의 비가 큰 것으로 나타났3.2.20] ). S/F

고 에너지원단위 범위 역시 대규모 건물들보다 크게 나타나 건물의 건축적 특징과

운전 특성에 따라 에너지소비량에 많은 차이가 발생하는 것으로 판단된다.

그림 비에 따른 에너지소비량[ 3.2.20] S/F

- 54 -

사 기준층 유효면적에 따른 에너지소비량( )

중부지역 조사대상 사무소건물 중 기준층의 유효면적 자료를 확보한 개소에 대해52

기준층 유효 면적의 크기에 따른 에너지 소비실태를 분석하였다 분석대상 건물 기.

준층의 평균 유효면적은 며 최소 에서 최대 사이에 분포하1,147 , 447 2,674㎡ ㎡ ㎡

고 있는 것으로 나타났다 분석대상 건물들의 평균 연간에너지소비량은. 207McaI/

이며 기준층 유효면적이 미만인 건물군 개소 의 평균은y , 1,000 (23 ) 226McaI/㎡ㆍ ㎡

미만 개소 과 이상인 건물군 개소 의 평균 에너y, 1,000 ~1,500 (20 ) 1,500 (9 )㎡ㆍ ㎡ ㎡ ㎡

지소비량은 각각 로 파악되었다 기준층의 유효면적189Mcal/ y, 196McaI/ y .㎡ㆍ ㎡ㆍ

규모가 유사한 건물들에서도 연간에너지소비량에 큰 편차가 발생하는 원인은 사무

실 공간뿐만 아니라 공용부분의 설비수준이 상이하기 때문으로 판단된다 그림. [

은 기준층 유효면적에 따른 에너지소비량을 보여준다3.2.21] .

그림 기준층 유효면적에 따른 에너지소비량[ 3.2.21]

열원기기 및 소유형태에 따른 에너지소비량(2)

가 열원기기의 유형에 따른 에너지소비량( )

그림 는 열원기기의 유형에 따른 에너지소비량을 보여주고 있다 중부지역[ 3.2.22] .

의 경우 흡수식 냉온수기를 사용하고 있는 사무소건물과 냉동기와 보일러를 각각,

설치하고 있는 건물들을 비교해 보면 도시가스의 소비가 많은 흡수식 냉온수기 사,

용건물의 경우 전력 및 도시가스 소비량은 모두 로 나타났으나 냉동117Mcal/ y ,㎡ㆍ

기와 보일러에 의해 냉 난방을 각각 실시하고 있는 건물의 경우는 전력 소비량이ㆍ

로 도시가스 소비량 보다 약 배 가량 높은 것으로144Mcal/ y 63Mcal/ y 2.3㎡ㆍ ㎡ㆍ

파악되었다 각 건물군의 단위면적 당 평균 연간에너지소비량은 흡수식 냉온수기를.

사용하는 건물이 로 냉동기와 보일러를 각각 사용하는 건물의234Mcal/ y㎡ㆍ

보다 높게 나타났는데 이것은 두 시스템 자체의 효율에 의한 차이라207Mcal/ y ,㎡ㆍ

기보다는 건물 규모의 차이에서 발생하는 효율 저하 설비 담당자의 운전패턴 및,

건물 공조수준에 영향을 받은 것으로 판단된다.

- 55 -

그림 열원기기의 유형에 따른 에너지소비량[ 3.2.22]

나 건물소유형태에 따른 에너지소비량( )

사무소건물을 소유형태에 따라 자사건물 준자사건물 임대비율 이하 준임대, ( 50% ),

건물 임대비율 이상 과 임대건물로 분류하여 각 건물군에 따른 에너지소비 경( 50% )

향을 분석하였다 그 결과 중부 지역의 경우 자사건물 개소 평균연면적. , , (21 , 30,646

의 평균에너지원단위는 이며 준자사건물 개소 평균연면적) 246Mcal/ y , (7 ,㎡ ㎡ㆍ

에 있어서는 로 조사되었다 또한 준임대건물 개소40,710/ ) 166Mcal/ year . (13 ,㎡ ㎡ㆍ

평균연면적 은 로 임대건물 개소 평균연면적39,047 ) 216Mcal/ y , (15 , 34,052㎡ ㎡ㆍ

은 로 나타났다 그림 참조) 184Mcal/ y ([ 3.2.23 ).㎡ ㎡ㆍ

.

그림 건물소유형태에 따른 에너지소비량[ 3.2.23]

- 56 -

연료에 따른 에너지소비량(3)

중부지역의 경우 년 년 년 동안의 월별 에너지소비량이 파악된 개소5 (1992 ~1996 ) 34

의 사무소건물을 대상으로 하였다 남부지역의 경우 년 년 년 동안의 월. 3 (1994 ~1996 )

별 에너지소비량이 파악된 개소의 사무소건물을 제주지역의 경우 년22 , 2 (1995

년 년 동안의 월별에너지소비량이 파악된 개소의 사무소건물을 대상으로 하~1996 ) 6

였다.

가 년간에너지소비량( )

사무소건물에서 소비되는 에너지원은 크게 도시가스와 전력으로 나눌 수 있다 공.

조용 열원기기의 경우는 지역난방을 활용하는 건물 개소 흡수식 냉온수기를 사용1 ,

하는 곳이 개소 흡수식 냉온수기와 전동식 냉동기를 사용하는 곳이 개소 그리고8 , 2

보일러와 냉동기를 각각 가동하는 곳이 개소로 나타났다 년부터 년까23 . 1992 1996

지의 대상 사무소건물들의 평균 에너지원단위는 해마다 내외씩 증가하였으며5% ,

그림 에서와 같이 도시가스 및 전력 각각의 원단위도 점차 증가하는 추세[ 3.2.24]

를 보였다.

그림 연료에 따른 년간에너지소비량[ 3.2.24]

나 월별에너지소비량( )

그림 는 에너지원에 따른 월별 에너지소비의 변화추이를 나타내고 있다[ 3.2.25] .

각 에너지원별 원단위를 살펴보면 먼저 도시가스의 경우 년의, 1992 64Mcal/ y㎡ㆍ

에서 년 년 년 년 로 증가하였고69(1993 ), 72(1994 ), 78(1995 ), 80(1996 ) Mcal/ y ,㎡ㆍ

전력의 경우는 년부터 년까지 각각1992 1996 111, 116, 123, 127, 131 Mcal/ y㎡ㆍ

로 약간 증가하는 경향을 보였다 전기 사용량은 월에 높게 나타났는데 이는 흡. 7,8 ,

수식 냉동기의 연료로서 전기를 사용하는 건물이 많기 때문이다.

- 57 -

그림 연료에 따른 월별에너지소비량[ 3.2.25]

부하별 에너지소비량(4)

분석대상 사무소건물의 에너지소비량을 공조용 냉방 및 난방 과 일반전력으로 구분( )

하여 각 부하에 따른 에너지소비량을 산출하였다 일반적으로 사무소건물에서는 에.

너지원별 소비량만을 관리할 뿐 각 용도별 소비성향에 대한 자료를 보존하고 있지

않기 때문에 흡수식 냉온수기만을 사용하는 건물 이외의 경우에는 전력소비량에서,

냉방용 에너지소비량만을 정확하게 분리시키기가 매우 어려운 실정이다 따라서 그.

대안으로서 외기온도 변화에 따른 에너지소비량을 분석하였다.

중부지역의 경우 년 년 년 동안의 월별 에너지소비량이 파악된 개소5 (1992 ~1996 ) 34

의 사무소건물을 대상으로 하였다 남부지역의 경우 년 년 년 동안의 월. 3 (1994 ~1996 )

별 에너지소비량이 파악된 개소의 사무소건물을 제주지역의 경우 년22 , 2 (1995

년 년 동안의 월별에너지소비량이 파악된 개소의 사무소건물을 대상으로 하~1996 ) 6

였다.

가 부하별 년간에너지소비량 비율( )

년부터 년까지의 부하별 년간에너지소비량 비율은 그림 에 나타1992 1996 [ 3.2.26]

난 바와 같이 거의 유사하게 나타나 연도별로 전체 에너지소비량이 점차 증가한 것

을 고려하면 이것은 특정 부하에 의한 에너지소비량의 증가가 아님을 알 수 있었고

일반전력 난방용 냉방용 순으로 에너지소비량 비율을 나타내고 있다.〉 〉

- 58 -

그림 부하별 년간에너지소비량 비율[ 3.2.26]

나 냉방용 에너지소비량( )

그림 은 하절기 냉방용으로 소비되는 에너지의 월별 소비량을 월평균 외기[ 3.2.27]

온도에 따라 나타낸 것으로 그림에서 보여지는 것처럼 외기온도가 높아질수록 냉방

에너지 소비량도 증가하였다.

그림 외기온도에 따른 냉방용 에너지소비량 분포[ 3.2.27]

수집된 자료 외기온도 에너지소비량 를 근거로 회기분석을 수행한 결과 도출된 다( , )

음과 같은 식을 이용하여 에너지소비량을 예측할 수 있다.

여기서, Ecm : 월별 냉방용 에너지소비량(Mcal/ month)㎡ㆍTm : 월평균 외기온도( )℃

- 59 -

다 난방용 에너지소비량( )

그림 은 동절기 난방용으로 소비되는 에너지의 월별 소비량을 월평균 외기[ 3.2.28]

온도에 따라 나타낸 것으로 그림에서 보는 바와 같이 외기온도가 낮아질수록 난방

에너지소비량도 증가하였다 외기온도에 따른 에너지소비량은 다음과 같은 도출된.

회기 식을 이용하여 예측할 수 있다.

여기서, Ehm : 월별 냉방용 에너지소비량(Mcal/ month)㎡ㆍTm : 월평균 외기온도( )℃

그림 외기온도에 따른 난방용 에너지소비량 분포[ 3.2.28]

라 일반전력 에너지소비량( )

공조용 전력소비량을 배제한 일반전력 조명 전산 승강기 및 각종 동력용 소비량( , , )

분포를 외기온도에 따라 분석한 결과 뚜렷한 특징을 나타내고 있지 않았으며 사무,

소 건물에서 조명 전산 승강기 및 각종 동력용으로 소비되는 전력에너지량은 연중, ,

비교적 일정한 것으로 파악되었다 그림 는 일반전력 에너지소비량을 보여. [ 3.2.29]

준다.

- 60 -

그림 일반전력 에너지소비량[ 3.2.29]

마 에너지원단위 기준( )

사무소건물의 에너지소비 구분①

사무소건물의 에너지원단위를 파악하기 위하여 에너지원별 소비실태를 조사 분석ㆍ

한 결과 단위 면적당의 전력 및 연료 도시가스 소비량을 표 와 같이 요약, ( ) [ 3.2.2]

하였다.

표 에 나타난 것처럼 중부지역 평균 전력에너지 소비량 는[ 3.2.2] 122 Mcal/ y㎡ㆍ

대상사무소건물의 수준에 해당되며 도시가스의 경우에는 로 전52% , 72Mcal/ y㎡ㆍ

체 대상건물의 수준으로 나타났다 또한 전체 에너지소비량46% . 194 Mcal/ y㎡ㆍ

는 대상건물의 정도에 이르는 것으로 분석되었다51% .

- 61 -

표 단위면적당 에너지원별 소비량[ 3.2.2] [Mcal/ y]㎡ㆍ

년간 에너지소비량을 에너지원에 따라 순차적으로 배열하여 소비수준을 미만30% ,

초과의 단계로 분류할 때 각각의 비율에 해당되는 대상건물에서의30~70%, 70% 3

년간 에너지소비량은 그림 과 같다 중부지역의 경우 소비수준 미만[ 3.2.31] . 30%

인 건물들의 전기 도시가스 및 전체 에너지원단위는 각각, 82, 47, 142 Mcal/ y㎡ㆍ

로 나타났으며 의 소비수준을 보인 건물들의 경우는 각각, 30~70% 122, 74, 200

의 분포를 보였다 그리고 를 초과하는 건물들에 있어서는 전기 및Mcal/ y . 70%㎡ㆍ

도시 가스 원단위가 각각 전체 에너지원단위는212, 132 Mcal/ y, 297Mcal/㎡ㆍ ㎡

로 나타났다 즉 앞서 살펴본 바와 같이 건물의 규모 공조용 열원기기의 구성y . , , ,ㆍ

제반설비의 수준 및 운전효율 등의 차이로 인해 전력과 도시가스 소비량은 큰 차를

보이고 있음을 알 수 있었다.

그림 누적비율에 따른 에너지원별 연간소비량[ 3.2.30]

- 62 -

에너지원단위 기준 안 설정( )②

건축물의 단위면적 당 에너지원단위의 결정은 사업의 활성화를 유도하기 위ESCO

해 에너지소비량 산출 및 평가에 기본이 되는 중요하고 시급한 사항이다 수집된.

방대한 에너지소비현황 자료를 토대로 개 지역의 에너지 원단위값을 표 에3 [ 3.2.3]

종합하여 정리하였다.

표 지역별 총 에너지원단위 기준 안[ 3.2.3] ( )

다 개 건물 에너지소비량 데이터. 5

개 건물 의 에너지소비량을 연도별 표 월별 표5 (A, B, C, D, E) ([ 3.2.4]), ([ 3.2.5]),

일별 표 로 나누어 상세한 실제 데이터를 제공하였다 이러한 실제 데이터([ 3.2.6]) .

를 참고함으로써 소비자들이 자신이 사용 하고 있는 건물과 비교해 볼 수 있도록

하여 개선점 등을 찾는데 도움이 될 수 있도록 하였다 본 보고서에서는 인터넷 웹.

사이트 에 수록되어 있는 내용 중에서 건물의 년도별 월별에(www.retrofit.co.kr ) A ,

관한 자료만 간략하게 소개 한다.

년도별(1)

가 건물 년도별 에너지소비량( ) A

표 건물 년도별 에너지소비량[ 3.2.4] A

- 63 -

월별(2)

가 건물 월별 에너지소비량( ) A

표 건물 월별 에너지소비량[ 3.2.5] A

일별(3)

가 건물 일별 에너지소비량 예 월 일 월 일( ) A ( : 1 1 ~ 1 31 )

표 건물 일별 에너지소비량[ 3.2.6] A

- 64 -

제 절 건물에너지 개보수3

년대부터 건설되기 시작한 국내의 고층건물은 년대를 맞이하여 국부적인1970 1990

보수의 범위를 벗어나는 특히 설비부분에서의 전면적인 개 보수 시점을 맞이하게, ㆍ

되었다 최근에 있었던 경제위기와 함께 날로 증가하는 에너지 가격의 상승 그리고. ,

건물자체의 노후화 등의 원인과 근래에는 실내환경의 고급화 및 산업환경 발전에

의한 사무자동화와 건물자동화 등의 새로운 기능이 추가된 쾌적한 실내공간 창출을

위한 그린빌딩 개념이 추가된 건물 개 보수 기술이 요구되는 시점이다 그러나 건.ㆍ

물 개 보수의 필요성과 시장성 증가에도 불구하고 아직 국내 고층건물의 역사가ㆍ

짧은 만큼 개 보수기술 역시 초기단계라고 할 수 있으므로 이에 대한 관심과 기술ㆍ

개발이 요구된다.

본 절에서는 건물에너지 개보수의 개념을 고찰 개보수 발생배경과 개보수 목적을,

설정하고 에너지 절약을 위한 개보수 범위와 항목을 선정한다 이렇게 선정된 항목, .

은 프로세스의 단계적 평가방법에서 많은 대안을 제시할 수 있다 각 작업 단계에.

서 피드백을 통한 조사항목을 검토하고 에너지가 절감되며 효율적인 비용효과를 올

릴 수 있는 개보수방안과 에너지 절감기법을 도출하여 제시하는데 목적이 있다.

건물에너지 개보수 개요1.

에서는 사용자의 쉬운 이해를 위해 개보수 개요 프로세스 방안으로 구분하여Web , ,

나열하였고 여기에서는 건물에너지 개보수 개요로서 유사개념을 살펴보고 그 동기,

와 목적에 대해 기술하고 있다.

가 개보수 개요.

건물 개보수란 기존의 건물이 충분히 제 역할을 수행하지 못할 때 기존의 건물을

특정한 목적에 부합될 수 있도록 개조하는 행위를 말하며 이러한 개보수를 통하여,

건물을 실용성 있게 상향조정하는 행위 즉 리노베이션 이라고도 한다, (Renovation) .

이러한 상향 조정은 기존건물의 구조적 기능적 미관적 환경적 성능이나 에너지성, , ,

능을 개선하여 거주자의 생산성 쾌적성 및 건강 을(Productivity), (Comfort) (Health)

향상시킴으로서 건물의 가치를 상승시키고 경제성을 높이는 것을 말한다 현재 정.

상적으로 운영되고 있는 건물시스템의 성능을 개선시킨다는 점에서 건물의 보수,

보강 수선 개수 교체 등과는 의미의 차이가 있다 건물 개보수 의 행위를 명확히, , , . ‘ ’

규정짓는 단어는 아직 없다 참고로 각 방면에서 사용되고 있는 단어들은 다음과.

같다.

- 65 -

개보수의 유사개념(1)

보존 : Conservationㆍ

복원 : Restorationㆍ

보존 재활용- : Recyclingㆍ

전용 : Adaptive Reuseㆍ

보전 : Conservationㆍ

재조립 : Reconstitution .ㆍ

재축 : Reconstructionㆍ

이전 : Relocationㆍ

국내 건축법규에 따른 건축행위에서 참고로 언급하는 단어(2)

증축ㆍ

개축ㆍ

재축ㆍ

이전ㆍ

대수선ㆍ

나 개보수와 그 동기.

개보수에는 주목적이라고 하는 것이 있다 그러나 목적이 있어도 개수에는 동기가.

필요하다 그러나 주목적 자체는 명확한 것이어야 한다 종합된 규모의 개보수 규모. .

에는 가지 계기를 생각할 수 있는데 하나는 물리적 원인으로 그것은 대체로 외벽3 ,

이나 내장의 수리 교환하는 시기 설비관계가 회 고칠 기회에 해당하는 시기, 2~3 ,ㆍ

또는 공간의 효율적 확대나 방법이나 방재로 인한 경우이다 다른 하나는 외부적.

요소인 사회적 원인과 경제적 원인이 있는데 정보화 산업화와 사무환경 개선으로,

인한 전자와 임대수입의 감소로 인한 부동산 경쟁력 약화를 올리기 위한 경제적 원

인이 있다.

다 개보수의 목적.

개보수의 목적은 발생요인에 따라 다양하지만 간단히 수익증대 측면에서 다음과“ ”

같이 볼 수 있다 건물의 수명연장 용도변경 및 이미지 변경 건물의 재생이용 기. , , ,

능향상 에너지 비용 효율화 및 유지관리비 절감 등이다 이러한 목적은 경제적인, .

가치에서 추구한 것이며 또한 개보수는 다음의 가지 로 분류하여 생각할5 Category

수 있다.

- 66 -

구조적 성능개선 (Structural Performance Renovation)ㆍ

기능적 성능개선 (Functional Performance Renovation)ㆍ

미관적 성능개선 (Aesthetic Performance Renovation)ㆍ

환경적 성능개선 (Environmental Performance Renovation)ㆍ

에너지성능개선 (Energy Performance Renovation)ㆍ

이 가운데 에너지 성능개선 은 설비시스템의 개선(Energy Performance Renovation)

뿐만 아니라 환경적 성능 개선과도 직결되며 건물 외피의 에너지성능개선은 건물,

의 미관적 성능에 영향을 미치게 되고 결국 기능적 구조적 성능개선과도 연결된, ,

다.

이러한 에너지측면에서의 실행방법은 다양하다 즉 일반적으로 운영방법을 개선하. ,

는 방법도 있지만 적극적인 개보수를 통하여 보다 효율적인 에너지 절약을 실현시

킬 수 있다 대단히 광범위한 연구와 설계 시공을 필요로 하는 전면적 방법과 에너.

지 절약형 설비 시스템의 도입 등 소극적인 방법이 많이 사용되고 있다 그러나 어.

떤 경우이든 초기투자비용이 비교적 많이 소요되고 투자비 회수기간이 길어서

자금 등 정책자금을 이용하여 투자비 부담을 경감사키는 것이 유리하다ESCO .

라 건물 에너지 개보수를 위한 범위와 항목.

건물 에너지 개보수에 있어서 우선 자원 에너지 절약항목으로 나누어 볼 수 있으ㆍ

며 그 중 에너지에 영향을 미치는 건물열부하 공조 시스템 에너지 절약 반송시스, ,

템 에너지 절약 전기 조명 설비 에너지 절약 등이 있으며 자원의 이용으로는 절수, ,

우수를 이용한 물의 유효 이용 폐기물의 감량과 재활용을 이용한 방법 등이 있다, .

이러한 항목과 범위 공사 방법의 개요는 정리되어야 하며 이러한 개보수 내용의,

우선순위를 고려하는 작업이 필요하다 비용을 고려한 모든 요소들이 피드백 하는.

것으로 개보수 내용을 결정하고 합리적이고 종합적인 개보수 계획이 정리된다.

- 67 -

개보수 프로세스2.

건물에너지 개보수 프로세스는 단계의 주요 프로세스를 중심축으로 주요 프로세5 ,

스를 구성하는 각각의 단위 작업들과 단위 작업별로 입출력되는 각종 정보들로 구

성되어 있다 건물에너지 개보수 프로세스의 중심축인 단계의 주요 프로세스는 건. 5

물 에너지 개수 프로젝트의 목표를 설정하고 대상 건물의 건축적 설비적 운영적, , ,

특성을 조사하는 건물에너지 성능조사 단계 조사된 자료를 바탕으로(energy audit) ,

성능분석을 통해 에너지 절약가능성을 도출하는 건물에너지 성능분석(energy

단계 도출된 절약가능성에 대하여 다양한 관점에서 평가하여 개수의 우선analysis) ,

순위를 결정하는 절약가능성 평가와 개수의 우선순위 결정(evaluating

단계 그리고 최종적으로 결정된 우선순위에 따라 건물을 개수opportunities) , ,

하고 개수된 건물을 유지관리하는 후속조치 단계로 이루어(retrofit) , (followthrough)

진다 여기서 세부 프로세스를 구성하는 단위 작업들이 작업의 내용에 따라 필요한.

정보를 받아들이고 이것을 바탕으로 적절한 정보를 출력함으로써 전체적인 세부,

프로세스를 완성한다 이 때 입출력되는 정보들은 새롭게 수집되어야 할 정보와 이.

전 작업에서 도출된 결과가 피드 백 됨으로써 작성된다- .

각 세부 프로세스는 서로 논리적으로 연관되어 있으며 이전 단계의 결과가 다음,

단계의 작업 수행에 많은 영향을 주기 때문에 시간과 작업의 흐름에 따라 순차적이

고 종합적으로 프로세스를 진행해야 하며 전체 작업의 정확도와 신뢰도를 향상시, ,

키기 위해서는 각 단위 작업들을 균형있게 수행해야 한다 또한 출력되는 정보는. ,

그 자체로 건물에너지 관리를 위한 중요한 정보로 사용될 수 있으므로 체계적으로

정리되어야 한다.

- 68 -

그림 개보수 프로세스[ 3.3.1]

건물에너지 개보수 프로세스의 구체적 사항은 다음과 같다.

가 단계 초기 작업과 에너지 개보수 목표 설정. 1

초기작업단계에서 건물에너지 개보수를 수행하기 전에 선행되어야 하는 작업으로

대상건물을 선정하고 건축주와 면담을 통해 합리적인 개수의 목표를 결정하고 이,

에 따른 팀을 구성한다 이 단계에서 결정되는 목표에 따라 투입되는 자금 인력. , ,

시간을 배분하고 개수나 보수의 범위가 결정된다, .

- 69 -

나 단계 건물 에너지 성능조사 성능 파악. 2

건물에너지 성능조사 단계에서는 개략적인 현장조사 와 상세한 현(walk-thru. audit)

장조사 를 통해 수집 관찰 분석된 데이터를 토대로 개략적인 건물(detailed audit) , ,

의 에너지 성능 파악이 이루어지는 단계이다 개략적인 현장조사. (Walk-thru. Audit)

는 건물에 대한 개략적인 현장 조사와 건물 사용자 관리자 소유자 등과의 인터뷰, ,

를 바탕으로 건물에너지 개수 프로그램에 참가하는 모든 사람들에게 건물과 건물의

에너지 성능에 대한 개략적인 이해를 제공하기 위한 작업이다 상세한 현장조사.

는 개략적인 현장 조사 단계의 후속단계로 수학(Detailed Audit) (Walk-thru. Audit) ,

적이고 정량적인 판단보다는 건물의 과거 에너지비용에 대한 기록과 주변에서 쉽게

활용할 수 있는 에너지 성능에 관한 정보를 바탕으로 현재 건물에너지 개수 프로그

램에 참가하는 사람들에게 건물의 에너지 소비에 영향을 주는 여러 가지 요인들에

대해 힌트를 제공하고 상세한 분석이 필요한 여러 가지 에너지 절약 가능성들을,

발견하게 해주는 단계이다 건물에너지 성능파악은 도면과 각종 기록 현장확인을. ,

통해 수집된 데이터들과 개략적인 현장 조사 단계에서 파악한 건물의 에너지 성능

에 대한 느낌을 토대로 건물의 에너지 성능을 살펴보는 단계이다.

다 단계 건물에너지 성능 분석과 절약 가능성 도출. 3

정확하게 평가하고 구체화할 수 있는 절약 가능성들을 도출하기 위하여 건물의 에

너지 성능과 관련하여 다양한 분석을 수행하는 단계로서 에너지 성능조사 단계에,

서 수집한 에너지 성능에 관한 정보를 확장하는 단계이다 이 단계에서는 전체 에.

너지사용뿐만 아니라 기상의 변화 건물운영과 이에 따른 에너지 사용형태 에너지, , ,

비용 등과 같은 건물의 에너지 성능에 대한 상세하고 정확한 정보가 필요하며 장,

치의 기능과 시스템의 반응 운영 등의 정보를 수학적으로 정량화하고 해석하는 능, ,

력 또한 필요하다.

라 단계 가능성 평가와 우선순위 선정. 4

이 단계에서는 건물의 에너지 성능분석단계에서 도출된 절약 기능 안에 대한 실제

효율을 에너지나 비용의 절감량 개수의 난이도 등의 관점에서 종합적인 평가를 한,

후 개수의 우선 순위를 결정하는 단계이다.

마 단계 개보수 및 후속 조치. 5

지금까지의 분석으로 결정된 우선 순위에 의한 실제적인 개보수를 실행하고 이후,

개보수 후의 결과를 분석하여 에너지 절감효과를 검증하며 지속적인 유지관리를,

수행해 나가는 단계이다.

사전작업으로는 건물 사용자 관리자의 스케줄에 따른 개보수의 일정을 잡는다(1) , .

이 때 건물주의 의견을 반영하고 건물의 현재 기능과 쾌적도를 고려한다.

- 70 -

사전 작업 후 표준 시공도면이나 시방서를 바탕으로 전체적인 개수 일정에 따(2)

라 개수를 진행하고 개보수가 끝난 후 적절한 건물의 운영과 이용을 위해 사용자, ,

와 운영자 매뉴얼을 준비하는 것이 필요하다 이 매뉴얼에는 건물과 시스템의 운영.

과 관리 수리 등과 관련한 정보가 빠짐없이 수록되어 있어야 하는데 건물의 차, , 1

시스템 과 분산시스템 제어 시스템들을 명확하게 구별 하여 존에(Primary system) ,

대한 제어의 관계들을 건물의 운영과 관리 요원들이 쉽게 이해할 수 있도록 작성되

어야 한다.

개보수가 이루어진 후에도 건물이 향상된 기능과 에너지 성능을 안정적으로 유(3) ,

지할 수 있도록 지속적인 유지 관리와 모니터링을 수행해야 한다.

개보수 방안3.

개보수 공사에는 내장 개수 외장 개수 설비개수부터 내진 보강 공사까지의 모든, , ,

공사가 포함되어 있다 이러한 공사는 최소의자원으로 최대의 효과가 발휘되도록.

계획적인 개 보수가 행해지는 것이 최대의 관심사이고 이를 위해 개보수 공사의ㆍ

시공을 계획 실시하기 위해서는 기존 건물의 현상과 시공방법을 충분히 파악하여, ,

수행하도록 해야 한다 여기에서는 개보수 방안으로서 공사에 특유한 시공의 요점. ,

과 에너지 절약에 대응하는 구체적인 방책에 대해 기술하고 있다, .

가 개보수 공사의 진행방법.

개보수의 시공계획을 세우는 경우에는 신축공사와 달리 여러 가지 제약조건이 있

다 즉 기설 건물 설비의 기능을 유지하면서 단기간에 공사를 완료해야만 하는 등. , ,

신축공사와는 기본적으로 다르게 된다 건물 소유자로서는 개보수 공사의 진행 방.

법을 결정하는 것도 중요한 일이다.

나 실내환경의 고성능화 기술.

개보수 계획에 있어서는 공조 차 시스템의 조닝의 적정화 방식에 의한 개별2 , VAV

제어 기기발열등을 미리 계산에 넣은 용량설계에 의해서 온열환경 측면의 고성능,

화를 꾀할 수 있다 또한 인텔리전트화가 보급됨에 따라서 배선의 변경을 용이하게.

하는 것을 주목적으로 하여 바닥출 공조시스템이 채용되어 이 방식은 천정취출방식

에 비해 쾌적성이 큰 폭으로 향상된다.

실내공기의 오염원으로서 공조환기장치가 주된 요인이 되고 있는 지금 덕트는 노,

화가 더디고 대폭 적인 개 보수를 하더라도 기존의 것을 이용할 때가 많다 이러, .ㆍ

한 덕트를 청소해줌으로써 공기환경측면에서의 고성능화 기술을 꾀할 수 있다.

- 71 -

다 에너지절감에 관한 기술.

자연에너지 이용 태양열에 의한 온수 급탕 방식 외기냉방(1) : ,

에너지의 효율적 이용(2)

가 코제너레이션( ) (Cogeneration)

나 미이용에너지 이용( )

다 반송동력의 절감기술( )

축열기술(3)

조명에너지 절약(4)

라 지구환경 보호.

기존 건물에서는 현재 상태에서 오존층 파괴계수가 높은 할로겐과 프레온이 사용되

고 있는 경우가 많으나 개보수를 하는 기회에 새로 바꾸는 것을 검토해야 할 것이

다.

- 72 -

제 절 건물에너지 소비량 예측4

현재까지는 주로 신축 건물에 대한 에너지 절감방안이 주로 연구되어 왔으나 건물,

의 생애주기와 에너지 소비실태를 고려한다면 기존 건물에 대한 에너지 관리 및 개

보수를 통한 에너지 절감방안이 필요하다고 할 수 있다 본 절에서는 건물 규모와.

사용 시기가 다른 대표적인 상업용 건물 개를 대상건물로 선정하고 컴퓨터시뮬레3

이션을 통하여 개별 건물에 대한 에너지 진단 및 개보수 방안을 제시하는데 목적이

있다.

건물에너지 성능 진단 및 개보수 프로세스는 대상 건물을 설정하고 대상건물의 건,

축적 설비적 운영적 특성을 조사하는 건물에너지 성능조사 단계 조사된 자료를, , ,

바탕으로 성능분석을 통해 에너지 성능 개선안을 도출하는 건물에너지 성능분석 단

계 도출된 개선안에 대하여 다양한 관점에서 평가하여 개보수의 우선순위를 결정,

하는 성능 개선안 평가와 개보수의 우선순위 결정 단계 그리고 최종적으로 결정된,

우선순위에 따라 건물을 개보수하고 개보수 된 건물을 유지 관리하는 후속조치 단,

계로 이루어진다.

이와 같은 절차에 따라 건물에너지 소비량을 예측하기 위해서 크게 가지 유형의3

사무소건물을 대상으로 연구를 진행하였다 준공한지 년 정도 지난 임대오피스. 35

용도의 중소규모 사무소 건물 빌딩 비교적 최근에 준공된 임대오피스 용도의 중(H ),

소규모 사무소 건물 빌딩 그리고 최근에 자동제어부문 개보수가 이뤄진 대규모(N ) ,

복합상업용 건물 빌딩 이 대상건물로 선정되었다 본 연구에서는 개보수 방안의(C ) .

우선순위 결정단계까지만 진행되었으며 연구결과를 건물 개보수나 유지관리를 위,

해 적용되지는 않았다 건물의 에너지 개보수를 시행하기 위한 여러 가지 방법을.

제시하며 실제 건물의 시뮬레이션을 통한 적절한 개보수 방안을 모색해본다.

프로그램을 통한 시뮬레이션과 시뮬레이션에 따른 적절 한 개보수 방안과DOE-2

그 방안을 적용했을 때의 에너지 절감 효과를 볼 수 있다.

인터넷 웹사이트에서는 적절한 개보수 방안과 그에 따른 결과분석 내용 등이 비교

적 상세하게 정리 되어 있으나 본 절에서는 대표적인 내용만 개략적인 기술한다, .

- 73 -

에너지성능진단1.

가 개요.

건물의 에너지 개수를 수행하기 위해서는 대상으로 하는 건물의 현황과 건축 기계, ,

전기 등의 물리적 특성과 운영에 관한 자료 및 이에 상응하는 에너지 사용 등에 관

한 자료를 수집함으로써 개보수 계획 수립시 대상건물의 에너지 성능을 분석 평가,

할 수 있는 자료로 활용할 수 있다 에너지성능진단은 크게 개략적인 진단 에너지. ,

비용 분석 표준 에너지 진단 그리고 상세한 진단으로 세분할 수 있다 각 진단에, .

대한 자세한 내용은 인터넷 웹사이트에 소개되어있으나 여기에서는 개략적으로 기

술한다.

나 종류.

개략적 진단은 단기간 동안 현장 방문을 통하여 에너지 사용량 및 운전비용절감을

달성할 수 있는 방안을 파악하는 작업이며 에너지 비용분석은 시설의 운전비를 정

밀히 분석하는 작업이다 표준에너지 진단은 개략진단 및 비용분석과정에서 요구되.

는 사항 뿐 만이 아니라 선정된 에너지 절감 방안의 에너지 및 경제성을 평가하기

위한 기준을 설정하는 작업이 추가되며 상세진단은 건물전체 혹은 일부 에너지시스

템에 대한 에너지 사용량의 측정이 필요할 수 있으며 정밀한 컴퓨터 시뮬레이션 프

로그램이 사용 된다.

다 현장조사 양식.

에너지 성능을 평가하기 위해서는 현장에서의 조사가 필수적이다 웹사이트에서는.

개략적 현장조사 및 상세한 현장조사 양식을 사용자가 다운로드 받을 수 있도록 하

여 체계적인 현장조사에 도움을 주도록 하였다.

개략적 현장조사 양식(1)

건물의 에너지 성능에 관한 개략적 현장조사 양식ㆍ

상세한 현장조사 양식(2)

건축적 요소에 대한 상세한 현장조사 양식ㆍ

공조시스템에 대한 상세한 현장조사 양식ㆍ

열원기기에 대한 상세한 현장조사 양식ㆍ

조명시스템에 대한 상세한 현장조사 양식ㆍ

건물관리 및 제어시스템에 대한 상세한 현장조사 양식ㆍ

- 74 -

에너지성능 시뮬레이션2.

가 절차.

용도 및 규모 시공년도 실제 에너지 소비량 데이터의 존재여부 등을 고려하여 대, ,

상건물 및 시뮬레이션 도구를 선정한다 문헌적인 기초자료 및 현장조사를 거쳐 준.

비단계에서 수집한 입력데이터를 사용 하여 건물의 구성 외피 성능 시스템 플랜, , ,

트 운영에 관계된 스케줄 및 실내조건을 작성하고 기본적인 해석모델을 작성한다, .

그 다음은 시뮬레이션 과정에서 가장 노력과 시간이 많이 소요되는 모델보정단계

가 필요하다 건물에서 실제로 사용한 에너지소비량 데이터와 시뮬레이션 예측 치.

와의 비교 및 검증을 통하여 최종적으로 기본해석 모델을 결정한다 완성된 기본모.

델을 이용하여 변수조절을 통한 수많은 시뮬레이션의 실행이 요구된다 이러한 절.

차를 통하여 에너지 절감방안을 도출해내며 이에 따른 최종에너지 및 비용절감 방

안을 결정한다 그림 은 에너지성능 시뮬레이션에 관한 세부적인 절차를 도. [ 3.4.1]

식화 하고 있다.

그림 에너지성능 시뮬레이션 절차[ 3.4.1]

- 75 -

나 프로그램.

(1) DOE-2

미국에너지성의 지원 하에 에서 개발LBNL(Lawrence Berkely National Laboratory)

되었다 입력자료준비를 간단하고 편리하게 하기 위해서. BDL(Building Description

이란 프로그램 언어가 개발되었고 시스템 및 열원기기Language) DOE-2 HVAC Plant

시뮬레이션 프로그램 태양열 시뮬레이션과 경제성 평가를 위한 프로그램이 포함되,

어 프로그램의 구조가 형성되었다 이 프로그램을 통하여 정확하고 신뢰성DOE-2 .

있는 동적 열부하계산 및 건물에너지의 분석이 가능하다 는 시뮬레이션이. DOE-2

가능한 시스템 및 열원기기 종류의 다양함과 정밀도 등으로 현재 발표HVAC Plant

되고 있는 프로그램들의 표준이 되고 있으며 타당성 및 정밀도 분석의 기준으로 사

용되고 있다 본 프로그램은 버전 를 마지막으로 프로그램으로 개발. 2.1E EnergyPlus

되어 이 년 월에 공식 발표되었다 와 의 장점을 통version1.0 2001 4 . DOE-2 BLAST

합하면서 새로운 시뮬레이션 기능이 대폭 추가된 차세대 건물에너지해석 도구이다.

특히 에너지평형 알고리즘을 적용하여 실온의 정확한 예측과 시, (energy balance) 1

간 보다 적은 시간간격에 대한 시뮬레이션이 가능하게 되어 지금까지 건축가 및 기

술자가 기존의 프로그램으로는 불가능했던 다양한 기능의 추가가 예상된다. DOE-2

프로그램의 용도와 활용범위는 다음과 같다.

매 시각별 및 연간 냉난방 부하 해석 및 에너지 해석ㆍ

의 응답계수 및 가중계수법에 의한 구조체의 열용량과 타임래그의 현상ASHRAEㆍ

파악

시스템의 크기 및 용량 산정HVACㆍ

가중계수에 의한 정확한 축열효과 및 자연형 태양열 건물 분석ㆍ

열원기기의 용량 산정ㆍ

연간 에너지 소비량 및 경제성 분석ㆍ

(2) BLAST

미국 육군성이 건물의 냉난방부하 시스템 의 에너지 소비량 및 이들, HVAC , PLANT

의 경제성을 계산하기 위하여 개발한 건물 에너지 해석 프로그램이다 건물의 각.

부분에 대한 실온 및 의 예측이 매시간 별로 가능하며 건물 실내의 온열환경MRT

평가에 이용될 수 있는 를 계산한다PMV .

본 프로그램의 용도와 활용범위는 대략 다음과 같다.

존의 공기온도 및 온열환경 쾌적지표 예측ㆍ

매 시각별 및 연간 냉난방 부하 해석 및 에너지 해석ㆍ

시스템의 크기 및 용량 산정HVACㆍ

설비형 및 자연형 태양열 시스템 건물에 대한 시뮬레이션 및 평가ㆍ

열원기기의 용량 산정ㆍ

- 76 -

연간 에너지 소비량 및 경제성 분석ㆍ

건물의 각 부분에 대한 실온 및 예측MRTㆍ

건물 실내의 온열환경 평가에 이용되는 계산PMVㆍ

(3) TRNSYS

융통성 있는 에너지해석을 목적으로 모듈화되어 개발된 최초의 프로그램이다 이후.

많은 프로그램들이 이것을 밴치마킹하여 개발되었다고 볼 수 있다 초기에는 태양.

열 획득이 많은 건물의 해석에 국한 하여 개발되었으나 현재에는 건물전체에 대한,

다양한 사용자 부속모듈이 개발되어 건물에너지해석은 물론 시스템 관련 시HVAC

뮬레이션도 가능하다 특히 사용자의 고유한 목적에 부합되는 부속모듈이 검증 및. ,

개발된다면 그 용도는 매우 다양하다고 볼 수 있다 경우에 따라서는 언. FORTRAN

어에 대한 전문지식이 필요하다.

건물에너지 부하를 모델링하는 방법을 크게 두 가지로 구분한다 냉난방에너지를.

비교적 신속히 예측하기 위해서는 에너지 모델이 사용된다 이 경우 건물의(energy) .

모델링은 열손실과 획득을 위한 단일 콘덕턴스와 태양열 조명 사람 등으로부터의, ,

부차적인 열획득으로 이루어진다 시뮬레이션 시간간격마다 구조체에 대하여 한 가.

지의 에너지 평형식이 적용된다 이러한 방법으로 계산되어진 시간별 에너지 부하.

는 다소 오차가 크지만 장시간에 걸친 에너지 사용량을 예측할 수 있는 모델이다.

존 모델은 하나의 존에 대하여 매우 자세히 분석하는 것이다 벽체는(zone) .

의 전달함수를 이용한 분석방법에 의하여 모델링된다 이 모델에서는 창문ASHRAE .

과 문을 고려할 수 있다 구조체 내외부에서의 단파장 복사열과 장파장 복사열의.

영향이 모두 고려된다 복수의 존이 있는 건물의 시뮬레이션도 존 모델을 적용함으.

로써 해결될 수 있다.

(4) E20-II

미국 사의 창시자인 박사는 수계산을 통한 부하 계산 시 각종Carrier Willis Carrier

부하요소들에 대한 분석 및 공식들을 한 표에 집대성해 놓고 그 표의 양식기호를

라 하여 사 내에서 활용해 왔다고 한다 이를 용 부하계산 및 에너지E20 Carrier . PC

분석 프로그램으로 개발한 것이 이다 부하계산 및 에너지 분석 경제성평가E20-II . , ,

덕트설계 배관설계 등을 수행할 수 있다, .

- 77 -

(5) ESP-r

현재 유럽공동체에서 건물 시뮬레션의 평가모델로 지정된 프로그램이다 공식명칭.

은 로서 유한체적법을 기본 알고리Environmental System Performance-reference

즘으로 적용하고 있으며 유닉스 운영체계의 워크스테이션에서 수행되는 시스템으,

로 건물에너지 시뮬레이션 분야에서 최근에 개발되었다.

대규모의 행렬식 처리를 위해 행렬분할 등과 같은 고급 수치해석기(matrix partition)

법을 도입하여 수행속도가 탁월하며 모듈화된 에너지 부속시스템을 하나의 통합된,

환경에서 메뉴방식으로 운영가능하며 입출력의 그래픽지원 재료의 물성 및 각종, ,

건물 운영 프로파일의 데이터베이스화 등 사용자 인터페이스 측면에서도 많은 편의

를 제공하고 있다 은 유럽공동체의 자연형 건축 프로젝트인. ESP-r

을 국가간 실증실험을PASSYS(Passive Solar Components and System Testing)

통한 검증모델로 최근 유럽에서 활발히 이용되고 있으며 지속적으로 개발 중에 있

다.

(6) HASP/ACLD

일본 공기조화위생공학회에서는 년 월 동적 열부하 계산 프로그램인1972 3 HASP/

을 발표하였다 은 과 캐나다 가ACLD/7101 . HASP/ACLD/7101 Stephenson Mitalas ( )

년 공동 발표한 응답계수법을 기본원리로 사용하였다 년에는 개량판인1967 . 1973

과 동경의 평균기온에 대한 기상자료가 발표되었다 그 후 각 지HASP/ACLD/7101 .

역의 표준 기상자료 및 관련기관들의 요청을 반영하여 현재의 이HASP/ACLD/7101

발표되기에 이르렀다 년 에너지 절약법의 제정에 따라 건축설비에 관련된 분. 1980

야에서 폭넓게 사용되고 있으며 년 현재 개 지역에 대한 기상자료가 준비, 1981 23

되어 있다 특히 일본은 공조 설비 및 건축구조와 관련해서 미국 유럽 등의 나라들. ,

과는 상이한 부분이 많으므로 자체적인 구조 해석 및 시스템 해석 등을 포함시키고

있으며 이를 위해서 각 건설회사 학계 연구기관의 공동연대 관계를 가지고 개발, , ,

및 수정업무를 추진하고 있다.

에너지시뮬레이션 사례3.

가 개요.

건물 규모 준공년도 용도 및 에너지사용량 데이터 존재여부 등의 선정 기준을 통, ,

해 대표적인 상업용 건물 개를 선정하였다 대상건물은 준공한지 년이 지난 임3 . 35

대오피스 용도의 중소규모 사무소 건물 빌딩 비교적 최근에 준공된 중소규모의H ,

임대오피스 용도의 빌딩 그리고 년 정도 경과된 대규모 복합 상업용 건물N , 16 C

빌딩이다.

- 78 -

빌딩(1) H

서울 중구 을지로 소재의 빌딩은 지하 층 지상 층 건물로 임대사무실로 사용되H 2 11

고 있으며 선정 건물 중 가장 오래된 건물이며 용도나 규모 측면에서도 가장 단순

하고 중소규모이다 표 에 건물의 개요가 정리되어 있다. [ 3.4.1] .

표 빌딩 개요[ 3.4.1] H

구 분 내 용

위 치주소 서울 중구 을지로

지역 및 지구 일반상업지역

면 적

대지면적 평1,206.29 (364.90 )㎡

건축면적 평1,008.27 (305.00 )㎡

연면적 평12,805.35 (3,873.6 )㎡

건 축

주요 용도 임대 오피스

구조 철근 콘크리트

주요 외장재 화강석 마감 타일 유리(1.5cm), , 6mm single clear

층별 정보 지하 층 지상 층 사무실 옥탑2 + 11 ( ) +

준공일 년 월1965 12

개보수 이력 년 플랜트 일부와 덕트 배관 개보수1988

비 고옥탑층은 광고탑과 냉각탑으로 구성건물의 방위는 주출입구를 중심으로 방위각0 ( = 0 )˚ ˚

빌딩(2) N

서울 중구 봉래동 소재의 빌딩은 지하 층 지상 층 건물로 임대사무실 용도로N 6 18

사용되고 있으며 선정건물에 있어 가장 최근에 준공된 중소규모 건물로서 표[

는 건물의 개요이다3.4.2] .

- 79 -

표 빌딩 개요[ 3.4.2] N

구 분 내 용

위 치주소 서울 중구 봉래동

지역 및 지구 중심상업 도심재개발,

면 적

대지면적 평3,351.83 (1,026.02 )㎡

건축면적 평1,232.34 (372.78 )㎡

연면적 평37.708.38 (11,406.70 )㎡

건 축

주요 용도 오피스 임대,

구조 철근 콘크리트

주요 외장재 화강석 이중 유리, (clear glass 6/12/6mm)

층별 정보

지하 층 주차장2-6 :지하 층 식당 주차장1 : ,지상 층 로비 은행1 : ,지상 층 은행 사무실2-18 : ,

준공일 년 월1992 7

개보수 이력 대규모의 개보수는 없음 기기의 부분적 교체 및 보수,

비 고지상 높이 : 79.9 m건물의 방위각은 주출입구를 중심으로 동쪽방향 42˚

빌딩(3) C

서울 중구 순화동 소재의 빌딩은 지하 층 지상 층 건물로 오피스 및 신문사 등C 4 21

으로 사용되고 있으며 선정건물 중 시기적으로 빌딩의 중간정도에 준공되고H, N ,

가장 복잡한 성격을 지닌 건물이다 표 은 해당되는 건물의 개요를 보여주고. [ 3.4.3]

있다.

- 80 -

표 빌딩 개요[ 3.4.3] C

구 분 내 용

위 치주소 서울 중구 순화동

지역 및 지구 상업지역 및 종 미관지구1

면 적

대지면적 평16,686 (5,047 )㎡

건축면적 평5,202 (1,573 )㎡

연면적 평70,005 (21,176 )㎡

건 축

주요 용도 오피스 신문사 갤러리 아트홀 석, , (1720 ), (866 )㎡

구조 철근 콘크리트

주요 외장재 화강석 마감 유리(CARMEN RED) (2.5cm), 12mm clear

층별 정보지상 층 지하 층 옥탑층 최고높이21 + 4 + ( 107M)기준층 층고 4.2M

준공일 년 월 일1985 3 2

개보수 이력

비 고옥탑층은 광고탑 상층부 공조기로 구성, cooling tower,건물의 방위각은 주출입구를 중심으로 90˚

나 기준모델평가.

건물 구조체의 구성재료 및 열적 특성(1)

인터넷 웹사이트에는 구조체 전반적인 즉 외벽 지붕 바닥 천장에 대한 재료 및, , ,

열적 특성이 상세히 소개되어있으나 표 표 표 에서 보는 바, [ 3.4.4], [ 3.4.5], [ 3.4.6]

와 같이 각 건물의 대표적인 외벽의 일부 재료 및 열적 특성에 대해서만 기술하였

다.

표 빌딩의 구성재료 및 열적 특성[ 3.4.4] H

- 81 -

표 빌딩의 구성재료 및 열적 특성[ 3.4.5] N

표 빌딩의 구성재료 및 열적 특성[ 3.4.6] C

설비 시스템 개요(2)

빌딩H①

건물의 냉난방을 담당하는 시스템은 건물의 외주부에 설치된 팬코일유닛 이며(FCU) ,

정풍량 방식 은 단지 환기의 목적으로 사용된다(CAV) .

냉 난방 팬코일유닛/ :ㆍ

환기 정풍량 시스템:ㆍ

배기 각 층의 천장 플레넘을 통해 이루어짐:ㆍ

빌딩N②

건물의 냉난방을 담당하는 시스템은 건물의 외주부에 설치된 컨벡터와 변풍량 방식

이다(VAV) .

냉 난방 변풍량 시스템/ :ㆍ

난방 컨벡터:ㆍ

배기 각 층의 천장 덕트를 통해 강제 배기:ㆍ

- 82 -

빌딩C③

건물의 냉난방을 담당하는 시스템은 변풍량방식이다 건물 외주부에는 컨벡터가 설.

치되어 있다.

냉 난방 변풍량 시스템/ :ㆍ

난방 컨벡터:ㆍ

배기 각 층의 천장 덕트를 통해 강제 배기:ㆍ

발열요소(3)

실내 발열요소는 사무용 건물의 경우 난방부하 감소와 냉방부하 증가에 지대한 영,

향을 미치기 때문에 부하계산에 있어서 매우 중요한 요인으로 작용한다 따라서 모.

든 입력값은 도면 현장조사 및 인터뷰 관리기록 참고문헌을 바탕으로 선정하였, , ,

다.

빌딩H①

기준층의 주요발열 요소 설정을 위해 재실자는 층별 약 인을 기준으로 하였다80 .

임대에 의한 월별 층별 재설 인원의 증감이 크므로 건물관리자와의 인터뷰와 관리,

기록에 의해 재실 밀도를 산정하였다 특히 에너지 사용량 비교 대상이 되는 년. 96

에는 공실율이 없었고 재실 상태가 양호하였었다 조명밀도와 기기사용에 의한 기.

기의 발열량은 정확한 파악이 어려웠으며 조명은 건축도서와 실제 현장 조사에 의

해 이루어졌으며 국부조명의 사용은 반영되지 않았다 기기의 발열밀도는 건축도서.

및 참고문헌에 의한 대표값 으로 설정하였다 각 층의 창에는 블라인드가(16.0W/ ) .㎡

설치되어 일사를 차폐하였고 자연채광을 적극 활용하지 못하고 있으며 특히 조명제

어는 재실자와 관리자에 의한 제어로 조작되고 있다on/off .

빌딩N②

층의 존 구획은 일사 외기 등의 영향을 많이 받는 외주부와 재실 및 기기사용 등,

의 영향을 주로 받는 내주부로 구획하였다 기준층의 주요발열 요소 설정을 위해.

재실자는 층별 약 인을 기준으로 하였다 임대에 의한 월별 층별 재실 인원80-100 . ,

의 증감이 크므로 건물관리자와의 인터뷰와 관리 기록에 의해 재실 밀도를 산정하

였고 조명밀도는 건축도서와 실제 현장 조사에 의해 이루어졌으며 국부조명의 사용

은 반영되지 않았다 기기의 발열밀도는 건축도서 및 참고문헌에 의해 당시의 기기.

사용 밀도로 판단되는 가정치로 외주부 내주부 설정하였다 이( : 20W/ , : 24W/ ) .㎡ ㎡

값은 전술한 건물의 가정치 보다 높게 되는데 이는 대상건물인 건물이H (16W/ ) N㎡

은행 및 전산 업무를 많이 취급하는 건물이기 때문이다 각 층의 창에는 블라인드.

가 설치되어 일사를 차폐하고 있으나 창의 면적이 넓어 일사에 의한 부하와 창을

통한 전달 열손실이 많을 것으로 판단된다.

- 83 -

빌딩C③

재실밀도는 전체 명이 거주하는 것으로 파악되었으며 층별 약 인을 기준으2000 , 80

로 하였다 기기밀도는 실제 사용수를 파악하는 것이 어려웠기 때문에 최근에 파악.

된 자료를 수록한 참고문헌에 기록된 대표값 으로 설정하였다 각 층의(10.0W/ ) .㎡

창에는 블라인드가 설치되어 일사를 차폐하였고 주광을 적극 활용하지 못하고 있

다 전반조명은 관리자에 의해 제어되며 국부조명은 재실자 개인별로 제어. on/off

되고 있다.

실내조건(4)

대상건물의 실내 설정조건은 표 과 같다[ 3.4.7]

표 대상건물의 실내조건[ 3.4.7]

스케줄링(5)

대부분의 공간을 사무실로 사용하고 있어 건물의 재실시간이 평일 이며9:00~18:00

토요일은 로 설정할 수 있다 재실시간을 기준으로 건물 내의 공조 시09:00~13:00 .

스템과 조명 및 기기 사용 온수 사용 스케쥴이 작성되었다 또한 각각의 스케쥴링, .

은 평일과 토요일 일요일 공휴일로 나누어 그 적용 상태를 반영하였다 특별한 사, / .

항으로 년 중 재실시간이 길고 시스템이 장시간 작동하게 된 원인은 당시 전1996 ,

반적인 경기침체로 인해 입주자들이 많은 업무를 수행하기 위하여 장시간 재실한

것으로 조사되었다.

마 시뮬레이션 모델링( )

건축도서 및 현장조사에 의해 건물의 형상을 실제와 유사하게 모델링하였다 년간.

에너지 소비량을 근거로 하여 건물의 에너지성능평가에 필요하지 않는 영역과 시스

템은 모델링에서 제외하였으며 에너지 성능에 큰 영향을 미치지 않는 부분은 간략

화하여 모델링하였다 그림 그림 그림 은 각 건물의 모델. [ 3.4.2], [ 3.4.3], [ 3.4.4])

링된 모습을 보여주고 있다.

- 84 -

빌딩H① 빌딩N② 빌딩C③

그림 빌딩 모델링[ 3.4.2] H 그림 빌딩 모델링[ 3.4.3] N 그림 빌딩 모델링[ 3.4.4] C

다 예측 및 평가.

시뮬레이션 결과(1)

가 빌딩( ) H

부분별 부하량①

난방부하는 창 유리와 프레임 외벽 침기의 순서로 높게 나타나며 창을 통한 일사( ) ,

와 조명 및 기기 재실자에 의한 내부발열은 난방부하를 감하여 준다 외벽의 단열, .

수준이 낮아 매우 큰 부하를 일으키고 있어 이에 대한 개보수가 요구되며 창 또한

단일 창에 의해 열 성능이 취약하여 전도에 의한 열손실이 크게 나타났다 냉방부.

하는 조명 기기 창을 통한 일사 재실자 순으로 높게 나타나며 최종적으로 벽체와, , ,

침기는 부하 절감 요소로서 나타났다 조명 기기 등에 의한 내부부하가 크므로 이. ,

들의 에너지 효율을 높일 필요가 있으며 일사에 의한 냉방부하도 줄이는 대책이 요

구된다.

부분별 에너지 사용량②

부분별 전기 사용량ㆍ

건물의 년간 총 전기 사용량은 로 나타났으며 건물의 부분별 전기2,248.0 [Mwh]

사용량 중 냉방에 쓰이는 전기가 로 가장 많으며 조명 기기 냉각23% (22%), (19%),

탑 펌프 팬 순인 것으로 나타났다(18%), (8%), (6%) .

부분별 가스 사용량ㆍ

건물의 연간 가스 사용량은 이며 난방에 사용되는 양은 전체 가스 사1,788 [Mwh]

용량 중 약 를 차지하고 온수에 의한 가스 사용량은 약 정도가 된다97% 3% .

- 85 -

에너지 사용량 비교③

기본해석모델의 시뮬레이션 결과와 빌딩의 에너지 사용량을 비교하여 모델의 타H

당성을 검증하고 개수 가능성 파악을 위한 기본 모델로 삼는다 그림 는 실. [ 3.4.5]

제 건물의 년 에너지 사용량과 기준 모델에 년 기상데이터를 사용한 시뮬1996 1996

레이션 결과를 비교한 결과이다.

그림 월별 에너지 사용량 비교 빌딩[ 3.4.5] (H )

전기사용량의 경우 전기 사용량이 많은 월 달의 오차 약 가 큰 것으6, 7, 9 ( 18.5%)

로 나타났다 이는 에너지 사용량 예측을 위한 시뮬레이션을 하였을 경우 공조설비.

및 열원설비의 특성 및 운영상의 특성 들을 반영하는 데는 한계가 있으며 당시의,

시스템 운영 상태 및 조건을 반영하는 데도 한계가 있어 불가피한 것으로 판단된

다.

가스사용량의 경우 가스 사용량은 가스사용량이 미비한 중간기의 가스 사용량 오차

월의 경우 실제 사용량은 이며 의 오차를 가짐 월의 경우 실제(5 8,400 20Mwh , 10㎡

사용량은 이며 의 오차를 가짐 가 크게 나타난다 그러나 사용량이800 45.5Mwh ) .㎡

많은 겨울의 경우 그 오차는 상대적으로 작아 총 오차는 약 로 낮게 나타난0.20%

다.

나 빌딩( ) N

부분별 부하량①

난방부하는 외벽 창 유리와 프레임 침기 지붕의 순으로 높게 나타나며 창을 통, ( ), ,

한 일사와 조명 및 기기 재실자에 의한 내부발열은 난방부하를 감하여 주는 요소,

로 작용하였다 외벽과 창을 통한 전도 열 손실이 를 차지하여 외피에 의한 난. 89%

방부하가 크게 나타났다.

냉방부하는 기기 조명 창을 통한 일사 재실자 순으로 높게 나타났다 조명 기기, , , . ,

등에 의한 내부부하가 총 로 큰 것을 알 수 있으며 이들의 에너지 효율을 높일66%

필요가 있다.

- 86 -

부분별 에너지 사용량②

부분별 전기 사용량ㆍ

년 기상데이터를 이용한 모델의 연간 총 전기 사용량은96 Baseline 5,159.89[M

로 나타났다 건물의 부분별 전기 사용량 중 팬 에 의한 전기사용량이 전체wh] . (Fan)

의 로 가장 많으며 기기사용 조명 냉방 냉각탑 순인28% (27%), (20%), (18%), (4%)

것으로 나타났다.

부분별 가스 사용량ㆍ

년 기상데이터를 이용한 모델의 시뮬레이션 결과에 나타난 건물의 연간96 Baseline

가스 사용량은 이다 가스는 대부분이 난방에 이용되는 것으로 나타났2,398[Mwh] .

다.

에너지 사용량 비교③

기준모델 의 시뮬레이션 결과와 빌딩의 에너지 사용량을 비교하(Baseline Model) N

여 모델의 타당성을 검증하고 개보수 가능성 파악을 위한 기본 모델로 삼는다 그. [

림 은 실제 건물의 년 에너지 사용량과 기준모델에 년 기상데이터3.4.6] 1996 1996

를 사용한 시뮬레이션 결과를 비교한 결과이다.

그림 월별 에너지 사용량 비교 빌딩[ 3.4.6] (N )

전기사용량의 경우 전기 사용량이 많은 월 오차 월 오차 의 오차7 ( :19.6%), 8 ( : 13.4%)

가 큰 것으로 나타났다 이는 시뮬레이션을 하였을 경우 공조설비 및 열원설비의.

특성 및 운영상의 특성들을 실제의 조건으로 정확히 반영하는 데는 한계가 있으며

년 당시 건물의 공조시스템을 운전 관리하는 방법에 따라 차이를 보이기 때문인96 ,

것으로 판단된다 그러나 전체 오차가 로 양호하게 나타나고 있으며 월별 전. 4.05%

기사용량 패턴도 거의 동일하게 나타나고 있음을 볼 수 있다.

가스 사용량은 전체적으로 약 로 나타나고 있으며 월별 사용량 패턴도 매우2.05%

유사하게 나타나고 있다 중간기인 월 월 월에는 상대적으로 높은 오차를 보. 5 , 9 , 10

인다 그러나 절대량은 적어 전체 오차에 큰 영향을 주지 못한다 오차의 보정 및. .

원인 규명을 위해 상세한 자료가 필요하나 년 당시의 시스템 운영 및 실내 온 습96 /

도 조건 등에 대한 기록이 자세히 남아 있지 않아 상세한 건물 에너지 성능 조사

및 분석에 한계가 있었다.

- 87 -

다 빌딩( ) C

부분별 부하량①

난방부하는 외벽 전도 창 유리와 프레임 침기 지붕 전도의 순으로 높게 나타났, ( ), ,

으며 내부표면 전도 창을 통한 일사열취득 조명 및 기기 재실자에 의한 내부발, , , ,

열은 난방부하를 감소시켜주는 것으로 분석되었다.

냉방부하는 실내표면전도 조명 창을 통한 일사열취득 기기 창 유리와 프레임, , , , ( ),

벽 전도 재실자 지붕 전도 침기의 순으로 높게 나타났다, , , .

부분별 에너지 사용량②

부분별 전기 사용량ㆍ

대상 건물의 년간 총 전력 사용량은 로 나타났으며 건물의 부분별14,440.8 [Mwh]

전기 사용량 중 조명에 쓰이는 전기가 로 가장 많으며 각각 조명 팬29% , (29%),

기기전력 냉동기 냉각탑 펌프 의 순으로 나타났다(25%), (19%), (15%), (8%), (4%) .

부분별 가스 사용량ㆍ

건물의 연간 가스 사용량은 이며 난방에 사용되는 양은 전체 가스 사4,181 [Mwh]

용량 중 약 를 차지하고 온수에 의한 가스 사용량은 약 정도가 된다88% 12% .

에너지 사용량 비교③

기준모델 의 시뮬레이션 결과와 빌딩의 에너지 사용량을 비교하여(Baseline Model) S

모델의 타당성을 검증하고 개수 가능성 파악을 위한 기본 모델로 삼는다 그림. [

은 실제 건물의 년 에너지 사용량과 기준모델에 년 기상데이터를3.4.7] 1996 1996

사용한 시뮬레이션 결과를 비교한 결과이다.

그림 월별 에너지 사용량 비교 빌딩[ 3.4.7] (C )

- 88 -

전기 사용량의 경우 중간기 월 의 오차가 약 로 가장 크게 나타났으며 전기(4 ) 16.8% ,

사용량이 많은 여름 월 의 경우 실제소비량보다 최대 적게 나타났다 또한(7 ) 8.7% .

겨울 월 의 경우 최대 의 오차를 나타내었다 하지만 나머지 기간에 대한(11 ) 15.3% . ,

오차는 이내로 상당히 정확한 결과를 나타내었다 이러한 원인은 시간의 경± 5% .

과에 따른 건축재료의 열적성능의 저하를 반영하기가 어려우며 또한 열원설비 및,

공조설비의 특성과 실제 운영상태 및 조건을 똑같이 모델링하는데 한계가 있기 때

문에 오차가 발생한 것으로 판단된다 또한 대상건물이 다용도 고층건물이기 때문.

에 시뮬레이션을 위한 간략화 모델을 만드는 과정에 배재된 부분으로 인한 오차로

판단된다 하지만 전체 오차가 로 양호하게 나타나고 있으며 월별 전기사용. 4.89% ,

량의 프로파일도 거의 동일하게 나타나고 있기 때문에 상당히 양호한 모델임을 판

단할 수 있다.

가스 사용량은 전반적으로 실제가스사용량보다 낮게 평가되었다 이는 간략화된 시.

뮬레이션 모델 작성 과정에서 발생한 것으로 판단되며 공용서비스 공간에 설치된,

컨벡터와 베이스보드를 제외시킴으로 인해 발생한 오차로 판단된다 하지만 가스사.

용량 프로파일이 거의 동일한 것을 볼 수 있다.

개보수 방안(2)

대상 건물에 적용가능한 에너지 개보수 방안을 도출하고 컴퓨터 시뮬레이션을 수행

함으로써 개보수 방안에 따른 에너지의 절감량을 예측하고 분석한다.

가 빌딩( ) H

빌딩에 대한 에너지 성능분석을 프로그램을 이용하여 실시하였다 건물의H DOE-2 .

년 실제 에너지 사용량과 시뮬레이션의 결과를 비교함으로써 전기 사용량은1996

약 가스 사용량은 약 의 오차로 시뮬레이션 모델링에 대한 타당성을6.95%, 0.2%

확인하였다 개보수 방안을 적용할 모델로 건물에너지 성능 분석에서 타당성을 검.

증받은 기준 모델을 사용하였다.

특히 기본해석모델의 타당성 검증을 위해 특정 년도인 년의 기상데이터를 사, 1996

용하였고 에너지 개보수 방안을 착용하여 장래의 에너지소비량을 예측하는 단계에,

서는 장래의 기상상태를 알 수 없으므로 장기간의 기상데이터를 통계처리한 설비공

학회의 서울지방 기상데이터를 사용하였다.

에너지 개보수 방안을 건축부분과 시스템 부분으로 크게 나누어 기술한다.

건축부분①

건축부문의 에너지 개보수 방안은 창의 성능향상 외벽의 단열재 설치 방안을 선정,

하였다 이는 건축의 냉난방 부하에 크게 영향을 미치고 있는 요소를 분석하여 본.

결과 창을 통한 열손실이 외벽이 침기가 로 난방부하에 영향을 미, 42%, 39%, 19%

치고 있으며 냉방부하에서도 창에 의한 일사가 로 높게 영향을 미치고 있다는22%

것에 근거하였다.

- 89 -

창의 개보수ㆍ

난방 및 냉방의 열부하를 감소시키고 창을 통한 열손실을 줄이기 위해 기존의

창을 보통 중소규모 건물의 외벽 창에 많이 쓰이는Single Glass 6mm Double

와 열성능이 더 우수한Clear Glass(Case-A1) Double Tint Low-e

로 창의 성능을 개선시키는 방안을 적용한다 본 건물의 에너지 성Glass(Case-A2) .

능조사에서 알 수 있듯이 창에 의한 전도 열손실이 크게 일어나고 있다 따라서 기.

존의 단일 유리창을 통한 열손실과 일사의 영향을 줄임으로써 실의 부하를 줄이고

에너지 소비를 감소시킬 수 있는 이중 유리 및 열관류율이 낮은 유리률 사Low-e

용한 창의 개보수를 선정하였다.

시뮬레이션 결과 그림 에서 보듯이 로 대체할 경우 가, [ 3.4.8] Double Clear Glass ,

스는 약 가 절감되었고 전기는 가 절감이 예상되며17.5% 1.6% , Double Tint Low-e

로 바꿀 경우 그림 에서와 같이 가스는 약 전기는 약 정Glass , [ 3.4.9] 19.1% 4.02%

도 절감이 예측되었다.

그림[ 3.4.8] Double Clear Glass

(Case-A1)

그림[ 3.4.9] Double Tint Low-e Glass

(Case-A2)

외벽단열ㆍ

본 건물의 시공도에 의하면 외벽에 단열재가 없이 시공된 것으로 나타나 있다 건.

물의 준공이후 건물의 외벽에 대한 개보수는 이루어지지 않았고 인테리어를 위해

내장의 일부가 변경되었음을 확인할 수 있었다 또한 건물의 에너지 성능조사에서.

난방부하를 일으키는 큰 원인 중의 하나가 외벽임을 알 수 있다 외벽을 통한 열손.

실을 줄일 수 있는 최선의 방안은 벽의 단열성능을 향상시키는 것이다 이를 위해.

건물의 외벽에 단열재로 널리 쓰이고 있는 를 에너지Glasswool 50mm(Case-A3)

성능 향상의 한 방안으로 선택하였다.

시뮬레이션 결과 그림 에서와 같이 가스는 약 전기는 약 절, [ 3.4.10] 28.9% 2.2%

감이 예상되었다.

- 90 -

그림 단열재[ 3.4.10] (Case-A3)

에 의한 창의 개보수와Case-A1+Case-A3 (Case-A4): Double Clear Glassㆍ

에 의한 외벽단열을 함께 적용하여 건물을 개보수 함으로써 높은 에너지Glasswool

절감을 예상할 수 있다.

예상되는 절감량은 그림 에 나와있으며 가스는 약 전기는 약[ 3.4.11] 48.4%, 4.2%

이다.

그림[ 3.4.11] Case-A1+Case-A3 (Case-A4)

에 의한 창의 개보수Case-A2+Case-A3 (Case-A5): Double Tint Low-e Glassㆍ

와 에 의한 외벽단열을 함께 적용하는 개보수 방안으로써 더 높은 에너Glasswool

지 절감을 예상할 수 있다.

그림 에서와 같이 와 단열재 를[ 3.12] Double Tint Low-e Glass Glasswool 50mm

함께 적용한 개보수 방안에 의해 에너지 사용량이 크게 절감되었다 가스는 약.

전기는 약 절감되었다 이는 창의 성능과 단열재에 의한 외벽의 열적50.8%, 6.9% .

성능향상에 의해 가스의 사용량을 크게 줄일 수 있음을 의미한다.

그림[ 3.4.12] Case-A2+Case-A3 (Case-A5)

- 91 -

시스템부분②

본 건물의 가스 사용은 대부분이 난방에 의한 것이며 전기는 기기와 동력 및 냉방

에 사용되고 있다 특히 전기의 경우 냉방에 의한 사용량이 약 이고 냉각탑에. 23%

의한 사용량은 정도였다 따라서 시스템의 개보수 방안은 시스템의 에너지 손18% .

실부분을 줄이고 제어를 향상시킴으로써 에너지 절약가능성을 파악할 수 있다 또.

한 팬코일 유닛에 의한 냉난방 시스템에서 변풍량시스템으로의 개보수 방안을 도출

하였다.

이코너마이져(Economizer)ㆍ

냉각탑에 를 설치한다 냉각탑의 기능은 냉동기의 응Water Economizer(Case-S1) .

축기에 사용하는 냉각수의 온도를 내리기 위해 물의 증발을 이용하여 대기 중으로

그 열을 제거하는데 있다 는 냉동기 시스템을 이용하지 않고 직. Water Economizer

접 냉방을 위해 냉각탑의 물을 사용하는 것을 말한다 보통 열교환기가 사용되는데.

부하가 적은 기간에 외기냉방을 이용함으로써 에너지 소비를 크게 줄일 수 있다.

그림 은 이코노마이져를 적용한 결과이며 가스의 에너지 절감량은 없었으[ 3.4.13]

며 전기의 절감량은 약 인 것으로 예측되었으며 이는 기준모델 전기 사274.1Mwh

용량의 에 해당하는 절감량이다12% .

그림 이코노마이져[ 3.4.13] (Case-S1)

비례제어 (Proportional Control)ㆍ

비례제어의 도입은 시스템의 개보수라기 보다는 시스템 관리방법의 개선이라고 할

수 있다 기존의 시스템 제어는 관리자가 실내의 실온을 모니터링하고 시스템을.

하는 것으로 건물을 운영하였다 이는 실의 쾌적성 뿐만 아니라 부하에 따on/off .

라 적절히 대응하지 못하고 불필요한 에너지의 증가를 초래하게 된다.

제어의 목적은 건물에 부과된 부하에 따라 실의 온도 습도 기류 등을 설정조건에, ,

맞도록 유지하기 위해 시스템에 전달되는 에너지 및 유체들의 흐름을 균형 있게 하

는데 있다 비례제어 는 프로세스 부하의 변화에 따라 센서에 의해 모니. (Case-S2)

터링된 값 실온 습도 기류 등 의 변화에 비례하여 제어기의 출력신호를 만들어 냄( , , )

으로써 실의 설정치에 가깝게 실의 조건을 유지한다 따라서 존의 과대 난방 또는.

과대 냉방 등에 의한 불필요한 에너지의 소비를 줄이게 된다.

- 92 -

시뮬레이션 결과 그림 에서 보듯 가스의 연간 에너지 절감량은 로 나, [ 3.4.14] 3.8%

타났으며 전기의 사용량은 이보다 높은 약 로 나타났다 이는 비례제어에 의12% .

한 절감의 효과가 기기의 사용이 많은 전기부분에 크게 영향을 미치고 있음을 알

수 있다.

그림 비례 제어[ 3.4.14] (Case-S2)

변풍량 시스템의 도입ㆍ

현재 건물의 공조방식은 존의 외주부에 설치된 팬코일유닛 방식이 실의 전 부하를

담당하게 하는 방식을 취하고 있다 팬코일유닛 방식은 통상 실이나 존 부하에 개.

별적으로 대응할 수 있어서 주택 호텔 객실 병실 등에 주로 사용되며 사무소 건물, ,

에서는 보통 전공기 방식과 함께 외주부 존에 사용된다.

특히 청정도가 요구되는 시설에는 적합하지 않는 것으로 알려져 있다.

빌딩에서 팬코일유닛 방식은 전공기방식과 비교하여 외기 송풍량의 다량 도입이H

곤란하며 중간기 및 하절기에 요구되는 냉방에 적절히 대등하지 못하는 것으로 판,

단된다.

변풍량방식 은 동시 부하율을 고려하여 공조기 및 관련설비 용량을 작게(Case-S3)

하여 설비비를 줄 일 수 있고 실내 부하변동에 따라서 송풍량이 감소되므로 송풍동

력이 절약된다 또한 송풍량을 변화시킴으로써 부하변동에 대한 제어성이 신속하여.

쾌적성과 에너지 절약가능성이 크다 또한 개별제어가 가능하며 외기냉방 및 이코.

너마이져의 조합이 가능하다 그러나 저부하시 송풍량이 저하되어 기류분포가 나빠.

질 수 있는 단점이 있다.

그림 는 시뮬레이션의 결과를 보이고 있으며 전기는 약 가스는[ 3.4.15] 4.9%,

로 절감량이 예상 된다 그러나 시스템의 개보수에 드는 비용 초기 투자비용 이61% . ( )

어느 개수방안보다 클 것으로 예상되므로 경제성분석을 통한 타당성 검토가 요구된

다.

- 93 -

그림 변풍량 시스템[ 3.4.15] (Case-S3)

에 적용했던 이코너마이져와Case-S1+Case-S3 (Case-S4): Case-S1 Case-S3ㆍ

의 변풍량 시스템을 함께 기존건물에 적용하는 개보수 방안을 통해 건물 에너지의

절감을 예측할 수 있다.

그림 에서 보듯이 전기는 약 가 절감되며 가스는 약 로 역시[ 3.4.16] 12.6% . 58%

매우 높게 예상된다.

그림[ 3.4.16] Case-S1+Case-S3 (Case-S4)

절감 가능성이 높을 것으로 예상되는 방안을 함Case-A5+Case-S4 (Case-S5):ㆍ

께 적용한 건물 에너지 개보수 방안을 사용함으로써 높은 절감이 예측된다.

시뮬레이션 결과 연중 전기는 약 이 절감되었으며 가스는 약 의 매우16.8% 76.4%

높은 절감을 보인다 그림 참조 다른 개수방안에 비해 여러 개보수안이([ 3.4.17] ).

복합적으로 적용되므로 고려해야 할 사 항이 더 많으며 실제 적용 시 세심한 검토

가 필요하다.

그림[ 3.4.17] Case-A5+Case-S4 (Case-S5)

- 94 -

나 빌딩( ) N

빌딩과 동일한 프로세스를 이용하여 빌딩의 개보수 방안을 선정하고 개보수 방H N

안을 적용한 시뮬레이션 결과와 기본해석모델의 시뮬레이션 결과를 상호 비교하여

절감량을 예측하였다.

건물의 년의 실제 에너지 사용량과 기본해석 모델의 시뮬레이션 예측 치를 비1996

교한 결과 전기 사용량에서 약 가스 사용량에서 약 의 오차로 나타, 4.05%, 2.05%

났다 각 에너지 원별로 오차가 허용오차범위 이내로 나타났으며 월별 에너. (±10%)

지 사용량 특성도 유사함을 보여 시뮬레이션 기본해석 모델링에 대한 타당성을 확

인할 수 있었다.

기상데이터 역시 빌딩의 경우와 동일한 방법으로 적용하였으며 에너지 개보수 방H ,

안을 건축부분과 시스템 부분으로 나누어 기술한다.

건축부분①

건축의 냉난방 부하에 크게 영향을 미치고 있는 요소를 분석하여 본 결과 외벽을,

통한 열손실이 를 차지하며 창을 통한 열손실이 침기가 로 난방부하49% 40%, 8%

에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다 냉방부하에서도 창에 의한 일사가 로. 19%

높게 영향을 미치고 있는 것으로 분석되며 조명 기기 등에 의한 내부발열이 냉방,

부하의 많은 부분을 차지하고 있었다.

건축부문의 개보수 방안으로 일사에 의한 영향을 줄이는 차양의 설치와 전면 창의

열성능을 향상시키기 위한 유리의 열 성능향상 그리고 외피을 통한 침기의 영향을,

감소시키기 위해 외피의 기밀성능향상을 선정하였다.

외부 차양 설치 (Case-A1)ㆍ

외부 차양의 설치는 여름철 일사의 유입을 막고 겨울 및 중간기에는 일사를 적극

도입할 수 있도록 설치되어야 한다.

외부 차양의 크기는 하지 때의 남중 태양 고도인 와 실의 단면 및 창의 크기76˚

등을 함께 고려하여 적정한 크기를 도출할 수 있다 빌딩의 경우 창의 바로 위. N ,

에 차양을 설치할 때 약 의 폭을 가진 외부 차양이 하지 때 남중한 태양의 일0.5M

사를 실에 유입되지 않게 하는 크기로 나타났고 춘 추분시 태양고도 차양/ ( = 52 )˚

의 폭이 약 일 때 태양 일사가 실에 직접 유입되지 못한다 따라서 외부입면1.56M .

의 디자인 및 차양의 구조적인 면을 고려하여 사이의 폭으로 설정하는0.5~1.56M

것이 적당할 것으로 판단된다.

그림 은 외부 차양 설치한 경우의 결과이며 가스는 약 전기는[ 3.4.18] 0.8% 0.6%

의 절감이 예측되었다.

- 95 -

그림 외부 차양 설치[ 3.4.18] (Case-A1)

창의 개보수 : Double Tint Low-e Glass (Case-A2)ㆍ

난방 및 냉방의 열부하를 감소시키고 창을 통한 열손실을 줄이기 위해 현재 건물N

의 외부에 설치된 이중 유리창을 열성능이 더 우수한 유리로Double Tint Low-e

교체함으로써 창의 성능을 개선시키는 방안을 적용한다 본 건물의 에너지 성능조.

사에서 알 수 있듯이 창에 의한 전도 열손실이 크게 일어 나고 있고 일사의 영향도

크다 따라서 기존의 유리창을 통한 열손실과 일사의 영향을 줄임으로써 실의 부하.

를 줄이고 에너지 소비를 감소시킬 수 있도록 열관류율이 낮은 유리를 사용Low-e

한 창의 개보수를 선정하였다.

분석결과 그림 와 같이 가스는 약 의 낮은 절감을 가져오고 전기는[ 3.4.19] 0.33%

약 정도 절감이 예상되었다4.60% .

그림[ 3.4.19] Double Tint Low-e Glass (Case-A2)

기밀성능 향상 (Case-A3)ㆍ

건물의 외벽 및 창의 프레임을 통한 침기의 영향은 난방부하의 를 차지하고 있8%

으며 최대 부하 요소를 분석하여 보면 난방에서는 최대부하의 를 최대 냉방부17%

하에서는 이상을 차지하는 것으로 나타났다 따라서 외벽의 틈새 및 기밀성이9% .

취약한 부분을 조사하여 침기를 줄이고 창 프레임의 기밀성능을 향상시킴으로써 침

기에 의한 에너지 손실을 줄일 수 있다.

그림 은 기밀성능을 시킨 결과이며 가스는 개보수 모델이 기준모델에 비해[ 3.4.20]

약 덜 사용하는 것으로 나타났으며 전기의 경우 약 정도 절감됨을 알8.10% 2.0%

수 있다.

- 96 -

그림 기밀성능 향상[ 3.4.20] (Case-A3)

건물 외피에 외부 차양을 설치하는 방안과 창의Case-A1+Case-A2 (Case-A4):ㆍ

성능을 향상시키기 위한 에 의한 창의 개보수 방안을 함Double Tint Low-e Glass

께 적용하여 건물을 개보수할 수 있다.

그림 에서 보는 바와 같이 가스는 기준모델과 비교하여 거의 변화가 없고[ 3.4.21]

전기는 약 의 절감이 예측되었다5.0% .

그림[ 3.4.21] Case-A1+Case-A2 (Case-A4)

빌딩의 건축부문에 적용할 수 있는Case-A1+Case-A2+Case-A3 (Case-A5): Nㆍ

개보수 방안인 외피요소의 성능향상과 창 유리 요소의 열성능 향상을 통해 복합적/

인 효과를 얻을 수 있다.

결과적으로 그림 에서 보는 바와 같이 가스는 전기는 절감이[ 3.4.22] 50.8%, 6.9%

예측되었다 이는 창의 성능과 단열재에 의한 외벽의 열적 성능향상에 의해 가스의.

사용량을 크게 줄일 수 있음을 나타낸다.

그림[ 3.4.22] Case-A1+Case-A2+Case-A3 (Case-A5)

- 97 -

시스템부분②

본 건물의 가스 사용은 대부분이 난방에 의한 것이며 전기는 기기 및 조명 팬동력,

과 냉방에 사용 되고 있다 특히 전기의 경우 공조시스템인 변풍량시스템의 특성에.

의해 팬에 의한 사용량이 약 로 높게 나타났다 따라서 시스템의 개보수 방안31% .

은 시스템 구성요소의 효율향상과 에너지 회수 요소를 설치하여 에너지 손실부분을

줄이고 제어를 향상시킴으로써 에너지 절약을 이룰 수 있다 또한 조명에 의한 에.

너지 소비가 높으므로 자연 채광을 이용한 조명의 제어를 시스템 부분의 개보수 방

안으로 선정 하였다.

고효율 팬 설치 (Case-S1)ㆍ

빌딩은 공조 시스템으로 변풍량 공조 시스템을 사용하고 있다 변풍량 시스템은N .

공조 대상인 실의 요구조건 실의 온도 습도 기류 등 에 따라 송풍량을 조절하는( , , )

전공기방식이다 따라서 팬에 의한 전기 사용이 연간 로 전기사용량의. 1690.42Mwh

를 높게 차지하는 것으로 나타났다31% .

팬에 의해 소비되는 에너지를 절감하기 위해 기존의 급기 팬보다 효율이 높은 팬을

설치함으로써 에너지를 절약할 수 있다 본 연구에서 기존의 팬의 용량 및 특성을.

그대로 반영하면서 높은 땐 효율을 갖는 변속 형 급기 팬을 시스템에 설치하Diver

는 개보수 방안을 선정하였다.

시뮬레이션 결과 그림 에서와 같이 가스는 전기는 정도 절감[ 3.4.23] 1.2% 15.6%

이 예상되었다.

그림 고효율 팬 설치[ 3.4.23] (Case-S1)

이코너마이져 설치(Case-S2)ㆍ

실의 조건을 유지하기 위해 외기를 공조하여 실내로 공급하게 되는데 이때 뜨겁거

나 찬 외기를 공조하기 위해서는 에너지가 필요하다 그러나 봄 가을에는 외기 상. ,

태가 극도로 높거나 낮은 상태가 많이 발생하지 않으며 건물의 내부에서는 내부부

하 특히 상업용 사무실 건물에서는 기기 및 조명의 사용에 의한 내부부하가 높( , OA

다 의 영향으로 냉방을 요구하는 경우가 발생하게 되는데 이때 선선한 외기를 냉각)

코일에 의해 냉각하지 않고 그대로 실의 냉방에 이용함으로써 에너지 사용을 절감

할 수 있다 이러한 작용을 하는 요소가 바로 공조 시스템에 설치하는 이코너마이.

져이다.

- 98 -

이코너마이져는 외기를 이용함으로 외기 온도에 의한 제어와 엔탈피에 의한 제어가

있지만 본 연구 에서는 온도에 의해 제어되는 이코너마아져를 시스템에 설치하는

개보수 방안을 선정하였다.

시뮬레이션 분석결과 이코너마이져 의 경우 가스의 연간 에너지 절감량(Case-S2)

은 약 로 나타났으며 전기의 사용량은 이보다 낮은 약 로 나타났다 그림5.1% 1.0% ([

참조3.4.24] ).

그림 이코너마이져[ 3.424] (Case-S2)

냉각탑의 이코너마이져 설치 (Case-S3)ㆍ

냉각탑에 워터 이코노마이져를 설치한다 냉각탑의 기능은 냉동기의 응축기에 사용.

하는 냉각수의 온도를 내리기 위해 물의 증발을 이용하여 대기 중으로 그 열을 제

거하는데 있다 워터 이코노마이져는 냉동기 시스템을 이용하지 않고 직접 냉방을.

위해 냉각탑의 물을 사용하는 것을 말한다 보통 열교환기가 사용되는데 부하가 적.

은 기간에 외기냉방을 이용함으로써 에너지 소비를 크게 줄일 수 있다.

냉각탑 이코노마이져 설치할 경우 그림 와 같이 전기의 절감량이 약Water [ 3.4.25]

로 예상되며 가스의 경우 절감량이 거의 없는 것으로 나타났다5.8% .

그림 냉각탑 이코노마이져 설치[ 3.4.25] Water (Case-S3)

조명 제어 (Case-S4)ㆍ

빌딩은 조명에 의한 연간 전기사용량이 정도로 전체의 를 사용N 1025.35 Mwh 19%

한다 사용된 조명 기기는 형광등과 삼파장 등을 사용하고 있어 기기의. 32W 20W

효율은 그리 나쁘다고 할 수 없다 그러나 스케쥴에 의한 제어와 관리자 및. on/off

사용자에 의한 조명의 로 불필요한 조명의 사용이 예상 되며 넓은 창으로 들on/off

어오는 자연 채광을 적극 이용하지 못하고 있다.

- 99 -

사무실의 경우 실내 조도는 정도가 적절한 것으로 알려져 있으며 이 값은600 1x

충분한 시 환경을 확보할 수 있다 따라서 실에 조도 센서를 설치하여 실이. 600 1x

이상일 때 자동으로 조명이 꺼지는 자동 제어를 도입함으로써 조명600 1x on/off

에 의해 소비되어지는 전기를 절감할 수 있다 또한 조명사용의 축소로 내부부하가.

감소하여 냉방에 사용되는 에너지절감 또한 기대할 수 있다.

조명제어를 채택할 경우 그림 에서와 같이 전기는 약 가스는 약[ 3.4.26] 4.60%,

정도가 증가될 것으로 예상된다2.7% .

그림 조명제어[ 3.4.26] (Case-S4)

에 적용했던 고효율 팬과 의Case-S1+Case-S2 (Case-S5): Case-S1 Case-S2ㆍ

이코너마이져를 함께 기존건물에 적용하는 개보수 방안을 통해 건물 에너지의 절감

을 예측할 수 있다.

시뮬레이션 결과 그림 에서와 같이 연중 전기의 절감량은 약 의 높[ 3.4.27] 16.4%

은 절감을 보이며 가스는 약 의 절감을 보인다4.70% .

그림[ 3.4.27] Case-S1+Case-S2 (Case-S5)

건물의 시스템 부분에서 도Case-S1+Case-S2+Case-S3+Case-S4 (Case-S6):ㆍ

출된 개별적인 개보수 방안을 함께 적용하는 건물 에너지 개보수 방안을 사용함으

로써 높은 절감이 예측된다.

그림 에서 보듯이 가스 사용량의 절감은 거의 없지만 전기의 절감량은 기준[ 3.4.28]

모델의 전체 전기사용량의 에 해당하는 절감량을 보인다26.0% .

- 100 -

그림[ 3.4.28]Case-S1+Case-S2+Case-S3+Case-S4 (Case-S6)

다 빌딩( ) C

건물과 건물의 경우와 동일한 방법과 프로세스를 통하여 시뮬레이션을 진행하였H N

다 실제 에너지 소비량과의 비교 및 검증을 한 결과 전기 사용량은 약 가스. 4.9%,

사용량은 약 의 오차로 시뮬레이션 기본해석 모델링에 대한 타당성을 확인하13.4%

였다 시뮬레이션 결과를 건축부분과 시스템부분으로 크게 나누어 기술한다. .

건축부분①

건축부문의 에너지 개보수 방안은 고성능 창의 설치를 선정하였다 왜냐하면 건축. ,

부문의 냉난방 부하에 크게 영향을 미치고 있는 요소를 분석하여 본 결과 난방의,

경우 외벽전도와 창문의 전도 냉방의 경우 내벽의 전도와 창의 일사열취득이 가장,

큰 영향을 미치는 것으로 분석되었지만 외벽이나 내벽의 경우 벽체의 단열성능이

국내기준에 적합한 것으로 분석되었기에 창문의 열성능을 향상시킬 수 있는 방안을

선정하게 되었다 창을 통한 열손실이 난방의 경우 냉방의 경우 이므로. 31%, 18%

이 부분에서 에너지를 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

창의 개보수(Case-A1)ㆍ

난방 및 냉방의 열부하를 감소시키고 창을 통한 열손실을 줄이기 위해 기존의

창 올 열성능이 더 우수한 창Double Clear Glass (Base Case) Double Tint Low-e

으로 창의 성능을 개선시키는 방안을 적용한다 본 건물의 에너지 성능(Case-A1) .

조사에서 알 수 있듯이 창에 의한 전도 열손실과 일사 열취득이 크게 발생하고 있

다 따라서 기존의 단일 유리창을 통한 열손실과 일사의 영향을 줄임으로써 실의.

부하를 줄이고 에너지 소비를 감소시킬 수 있는 열관류율이 낮은 유리를 사Low-e

용한 창의 개보수를 선정 하였다.

시뮬레이션 결과 그림 에서와 같이 가스의 경우 약 전기는 약[ 3.4.29] 11%, 1.4%

정도 절감이 예측되었다.

- 101 -

그림[ 3.4.29] Double Tint Low-e Glass (Case-A1)

시스템부분②

본 건물의 가스 사용은 대부분이 난방에 의한 것이며 전기는 기기와 동력 및 냉방

에 사용되고 있다 전기의 경우 조명에 의한 사용량이 로 가장 많았으나 대상. 29%

건물의 용도가 신문사이므로 거의 시간 재실되는 특성에 의한 것으로 판단되며24 ,

이미 효율적인 조명기구를 사용하고 있었기 때문에 새로운 개보수 방안으로는32W

적합하지 않다고 판단된다.

공조기의 팬에 의해 소비되는 전력 이 그 다음으로 많았으며 대상건물의 경우(25%)

년 월에 댐퍼제어에 의한 팬에서 인버터가 적용된 변속 팬으로 교체하는 공20001 3

조시스템 개보수 가 적용되었다 따라서 이 부분에 대한 개보수방안의 효(Case-S1) . ,

과를 검증할 수 있을 것으로 판단된다.

다음으로 시스템 제어방안도 년 월 시스템 개보수를 실시할 때 방식2000 3 on/off

의 써모스텟을 비례 제어방식의 써모스텟 으로 교체하였으므로 이 부분에(Case-S2)

대한 효과의 검증이 가능하다.

다른 부분에 대한 에너지 절감방안도 존재할 것으로 기대되지만 먼저 부하에 큰,

영향을 미치는 인자와 이미 개보수가 이뤄진 부분에 대해서 개선방안을 선정하게

되었다.

변속팬 적용 기존건물의 공조기 팬 조절방식은-Variable Speed Fan(Case-S1):ㆍ

각 사무실에 부착된 써모스탯이 실내온도를 감지하면 천장속에 있는 터미널박VAV

스의 공기의 유입을 조절하였다 공조기는 덕트 말단에 부착된 압력센서에 의해 정.

압을 감지하고 급기팬과 환기팬의 베인의 각도를 조절하여 풍량을 조절하였다 하.

지만 변속댐퍼는 인버터의 출력신호를 조절하여 팬의 속도를 조절하여 풍량을 제

어하는 방식이다.

시뮬레이션 결과 그림 과 같이 변속 팬을 적용할 경우 전기는 약 정, [ 3.4.30] 20%

도의 절감이 예측 되었으나 가스의 경우 오히려 의 증가가 예상된다12% .

- 102 -

그림 변속 팬[ 3.4.30] (Case-S1)

변유량 펌프의 적용 기존 정유량 펌프 시스템에서 변유량 펌프 시스(Case-S2):ㆍ

템으로 개보수를 할 경우 개보수의 적합성은 시스템의 용량과 변형하는데 필요한,

장비의 수량에 따라 결정된다 어떤 펌프에 의해 소비되는 전력은 펌프에 의해 만.

들어진 압력차에 비례한다 정유량 펌프는 언제나 최대부하에서 요구되는 압력과.

흐름율로 가동된다 그러나 이 시스템은 부하가 줄어듦에 따라 필요한 압력과 흐름.

율도 줄어들게 된다 즉 변유량시스템은 펌프의 압력과 흐름율을 개별적으로 최적.

화하고 부하의 변화에 따라 이러한 수치를 계속적으로 변화시켜 에너지를 절감시,

키는 시스템이다.

그림 과 같이 변유량 펌프를 적용할 경우 년간 전기사용량의 경우 약[ 3.4.31] ,

정도 절감하였으며 가스는 대략 정도 에너지를 절감시키는 것으로 나타6.6% 4.9%

났다.

그림 변유량 펌프[ 3.4.31] (Case-S2)

변속팬 변유량 펌프 적용 위에서 설정한 변속팬 적용과 변유량+ (Case-S3): 1) 2)ㆍ

펌프를 동시에 적용하여 그 절감정도를 예측한다 개별 시스템 교체가 다른 시스템.

에 미치는 영향을 고려하고자 한다.

그림 은 변속팬과 변유량 펌프를 동시에 적용하였을 경우의 시뮬레이션 결[ 3.4.32]

과를 보여주고 있으며 년간 전기사용량은 의 에너지 절감량이 예측되었3,576 MWh

고 이는 전체 전기소비량의 약 에 달하는 에너지 소비량이다24.8% .

- 103 -

그림 연속 팬 변유랑 펌프 적용[ 3.4.32] + (Case-S3)

제 절 건물에너지 개보수평가5

건물에 에너지 개보수를 시행하기 위해서는 그에 따른 경제성을 검토하지 않을 수

없다 자금지출 투자비용 이 보증되는지 그리고 특정목표를 달성함에 있어서 어떠. ( )

한 전략적 행동대안이 가장 경제적인지를 결정하기 위해 투자 경제성분석

이 이루어져야 한다 즉 객관적이고 정량인 분석(Investment Economic Analysis) . ,

을 통해 개보수 방안이 건물에 실제 적용되었을 때 과연 예측되는 에너지 절감량

또는 절감액 에 의해 개보수 투자비용의 경제성을 확보할 수 있을 것인가 또는 얼( )

마만큼의 경제적 이익을 어느 시점에서 확보할 수 있을 것인가에 대한 정량적인 근

거를 제시할 수 있어야 한다 이를 위해 본 절 에서는 경제성 평가 기법과 용어에.

대한 간략한 설명과 투자경제성 분석에 관한 필요한 입력 및 분석 을 설Data Tool

명하고 설비교체시 소용되는 비용을 사용자가 개략적으로 산출할 수 있도록 하는

설비교체 개보수 비용 산출 프로그램을 개발하였다 마지막으로 건물에너지 절약.

기법에 대한 구체적인 방안을 개발하기 위해서 에너지 성능 측정 및 평가 기법에

대한 자료의 수집 정리 요약하여 건물의 성능 측정 및 평가에 대한 보다 정형화ㆍ ㆍ

된 방법을 제공하였다.

개보수 타당성 검토 개요1.

경제성 평가의 개념에 대해 간단히 살펴보고 경제성 분석에 필요한 비용 데이터 등

에 대해 살펴보았다 다음으로 경제성 평가기법에 사용되는 용어들 즉 돈의 시간가. ,

치에 대한 개념이라든지 일회지불 복리계수 일회지불 현가계수 정기상(SCA), (PW),

환계수 연금의 현재가치계수 등가지불정리기 금계수 등가지불 복(PP), (PWA), (USF),

리계수 등의 환산계수에 대해 설명하였다 이런 개념을 바탕으로 해서 경제성(UCA) .

평가기법의 종류별 특징에 대해 살펴보고 각 기법별로 이해를 돕기 위해 예제를 첨

가하였다 이전에 설명된 환산계수들은 복잡한 공식을 통해서 구할 수도 있지만 여.

기에서는 알기 쉽게 표를 통해 찾아서 대입하는 형식을 사용하였다.

- 104 -

개보수 경제성평가 기법2.

경제적으로 최적의 개보수 방안을 선정하기 위한 경제성 평가 기법으로는 방안들에

대한 모든 자금의 흐름을 어떠한 동일한 시점의 가치로 평가할 것인가에 따라 여러

가지 기법이 있다 본 보고서에서는 각 경제성 평가기법과 경제성 평가 관련용어를.

개략적으로 서술하였으며 홈페이지에서 각 평가기법의 구체적인 내용과 각 평가기

법별 계산사례를 정리하였으며 각각의 용어에 대해 자세히 서술하였다.

가 경제성 평가 기법의 종류 및 내용.

현재가치법(1) (Present worth method)

각 대안의 수명주기에 발생하는 모든 투자비용과 그 대안에 의해 얻어지는 각 시점

의 편익 절감액 을 일정한 시점을 기준으로 환산하여 등가 계산을 한 후 최적의 대( )

안을 선정하는 방법이다 현재가치법은 투자가치 측정법 중에서 가장 많이 사용되.

는 방법이다 이 방법에 의한 투자대안의 비교에서는 현재 가치가 높을수록 더 좋.

은 대안으로 평된다.

연간등가법(2) (Annual worth method, Annualized method)

각 대안의 수명주기에 발생하는 모든 투자비용과 그 대안에 의해 얻어지는 가 시점

의 편익 절감액 이 매년 균일하게 발생한다고 가정할 경우 이와 대등한 연간 비용( ) ,

으로 환산하는 방법으로 어떤 시점의 비용과 수입을 매년 균일하게 분할하여 둥가

환산함으로써 최적안을 선정하는 방법이다 연간가치법에 의한 투자대안의 비교에.

서는 현재가치법에서와 마찬가지로 연간가치가 높을수록 더 좋은 대안으로 평가 된

다.

투자 회수기간법(3) (Payback Period)

대안의 투자로 인해 예상되는 편익 절감액 이 투자된 금액까지 측정되는데 필요한( )

시간 회수기간 을 계산하여 이 기간이 짧은 대안을 경제성이 좋은 대안으로 평가하( )

고 최적의 대안을 선정하는 방법으로 회수기간은 보통 년 으로 표현한다 이, (year) .

러한 투자회수기간은 단순 회수기간 또는 할인된 회수기간 (discounted payback

으로 표현된다 단순회수기간은 계산의 용이성에 따라 자금의 시간가치는period) .

무시되며 이 때문에 년에서 년을 초과하지 않는 기간에 대해 사용되어야 한다3 5 .

할인된 회수기간은 매년의 편익 절감액 을 초기 투자시점의 동등한 현재가치로 환( )

산한 다은 이 동등한 현재가치를 합산하고 투자비용과 동일하게 되는 회수기간을

구하는 것이다.

- 105 -

투자수익율법(4) (Return on Investment)

대안에 대한 투자로 인해 예상되는 연간 수익 대안에 의한 절감액 은 투자 할인율( )

로 표현된다 동일한 일정기간의 비용(discounted percentage of the investment) .

절감금액을 할인하기 위해 균등지불 현가계수(Present Worth Annuity Factor, PW

가 사용된다A Factor) .

수익 투자 비율법(5) / (Savings to Investment Ratio)

수익 투자 비율 은 투자 효과성을 측정하는 수단/ (SIR:Savings to Investment Ratio)

으로 사용된다.

은 현가로 환산한 연간 편익 절감액 을 초기 투자비용으로 나누어 그 비율을 구SIR ( )

하거나 대안에 의해 예상되는 연평균 수익을 대안에 투자되는 연평균 비용으로 나

눈 비율로 그 비율이 높아질수록 투자된 비용 당 수익 절감액 이 더 커진다 따라서( ) .

여러 대안의 을 비교함으로써 최적의 대안을 선정한다 수익 투자 비율법SIR . /

(saving/investment ratio method : 법 을 여러 가지 방법으로 정의 할 수 있SIR )

으나 여기서는 수익 투자 비율을 다음과 같은 수식으로 정의한다, / .

공식은 양의 순현금흐름에 대한 현재가치를 음의 순현금흐름에 대한 미래가치로SIR

나눈 것이다 따라서 이 보다 크면 대안이 경제적으로 타당하다는 것을 뜻하며. SIR 1

가장 높은 을 가진 대안이 최적의 대안으로 선정된다SIR .

내부수익률법(6)

내부수익율법은 미래가치 현재가치 또는 연간가치 가 이 되는 이자율을 구한다 투( ) 0 .

자대안의 수익률은 미래가치가 이 되는 이자율로 정의된다 투자대안 의 수익률을0 . j

라고 하면 다음의 관계식이 얻어진다, .

이렇게 정의된 수익률을 경제성분석에 관한 문헌에서는 할인현금흐름 수익률

내부수익률 외(discounted cash flow rate of return), (intern rate of return :

참수익률 등으로 부른다 이 중에서 내부수익률IRR), (true rate of return) . (internal

이라는 용어가 가장 많이 사용된다rate of return : IRR) .

- 106 -

외부수익률법(7)

외부수익률법은 회수된 자본의 재투자수익률이 이라는 전제하에 미래가치가MARR ,

이 되는 이자율을 구한다 내부수익률법을 사용하연 복수 개의 근이 존재할 가능0 .

성이 있기 때문에 외부수익률법이라는 다른 수익률법이 개발되었다 외부수익률법.

법 은 다음 식을 만족하는 의 값을 결정한다(external rate of return : ERR ) i’ .

이 식에서 우변의 이 외부수익율을 나타낸다 앞에서 정의된 바와 같이i’ . Rji와Cji는

각각 기에 발생하는 양의 현금흐름에 대한 재투자수익율이다 이 투자 가능t . MARR

한 자본의 기회비용을 반영하고 있기때문에 특별한 경우 아니면, r1가 최저 필수수

익율과 같은 값으로 생각할 수 있다 외부수익률법은 양의 현금흐름 양의 순현금흐. ,

름 누적현금흐름 등의 재투자율을 명시적으로 가정하고 있는 수익률법 중의 하나,

로 법과는 달리 주어진 현금흐름에 대해 단 하나의 외부수익율이 존재한다 만IRR .

약 이 보다 큰 값을 가지면 로 투자하는 것보다 현재 고려되고 있는 투MARR MARR

자가 더 유리하다.

- 107 -

미래가치법(8)

미래가치법은 로 하여 모든 현금흐름을 그것과 등가인 계획기간 종료시점i=MARR ,

의 단일금액으로 변환한다 인 경우의 투자대안 에 대한 미래가치. i=MARR j (future

worth : FW) FWi 는 다음과 같이 계산된다(i) .

또는

또는

이다 미래가치법은 현재가치법 그리고 연간가치법과 같은 방법이다 왜냐하면. . ,

PWj 에 대한(i) FWj 의 비율이 계수 에 해당하고(i) (FIPi,n) , AWj 에 대한(i) FWj 의 비(i)

율이 계수 에 해당하기 때문이다 따라서 미래가치법에 의한 투자대안의 비(FIAi,n) . ,

교에서는 앞의 두 방법과 마찬가지로 미래가치가 높을수록 더 좋은 대안으로 평가

된다.

- 108 -

영구기금과 자본화가치법(9)

영구기금 이란 현금흐름의 특수한 형태로 영원히 발생하는 균일한 현금(perpetuity)

흐름을 말한다 무한히 계속되는 균일현금흐름은 실제 기업환경에서는 거의 일어나.

지 않고 오히려 유한한 현금흐름이 일반적인 현상이므로 연구기금을 현금흐름의,

특수한 형태로 볼 수 있다 수명이 년 이상인 교량 건설 고속도로 건설 살림 채. 50 , ,

취 또는 장학재단 설립 등과 같은 장기적인 투자사업에서는 현금흐름이 무한히 계

속된다고 볼 수 있다.

매기간 만큼의 액수를 무한히 인출하기 위하여 현재가치 를 기간 당 이자율 로A P i

적립하고자 하면 사이에는 다음 관계가 성립한다P,A i .

이자율이 라면 는 매기간당 균일한 액수 를 무한히 인출할 수 있게 하는 현재i , P A

가치이다 이때 현재 가치 를 매기간 당 지불액의 크기가 인 영구기금의 자본화. P A

가치 라 한다(capitalized worth : CW) .

나 경제성 평가기법 용어.

경제성 평가기법에 관련한 용어에 관한 정의는 비용 편익 감가상각 의사결정기준, , ,

으로 대분류하고 각각의 항목에 속하는 세부적인 평가기법 용어를 홈페이지에 자세

히 설명하여 사용자의 이해를 돕고자 하였다 홈페이지에 소개된 용어들을 정리하.

여 보면 아래 표 과 같으며 각 용어에 대해서는 구축된 웹서버에 자세한 설[ 3.5.1]

명되어 있다.

- 109 -

표 경제성 평가기법 용어[ 3.5.1]

비 용 편 익

단위비용 (unit cost)

단일추정치(single-valued estimates)

보전비용(variable cost)

비용가치(cost value)

비용효과분석(cost effectiveness analysis)

사용가치 (use value)

운영유지비(operation and maintenance cost)

유형자산(tangible property)

이산복리(discrete compounding)

자본비용(cost of capita])

자본화비용(capitalized cost)

자본회수계수(capital recovery factor)

재생원가(reproduction cost)

충분비용(incremental cost)

추정원가(estimated cost)

표준원가(standard cost)

돈의 시간가치

편익(Benefit)

내부수익률(internal rate of return)

사용수명(service life)

산출률(yield ratio)

손익분기점 분석(break-even analysis)

수의계약(private contract)

유형자산(tangible property)

잔존가치(salvage value)

증분수익(incremental revenue)

총운전자본(gross working capital)

혜택 비용 분석(benefit-cost analysis)

효용(utility)

효용함수(utility function)

감가상각 의사결정 기준

감가상각(depreciation)

경과가치 (going-concern value)

고정자산(fixed assets)

내용년수(useful life)

물리적 감가(physical depreciation)

비례법(service output method)

생존곡선(survivor curve)

연수합계법(sum-of-years-digits depreciation

method)

영구자산(permanent asset)

예상사용수명(probable service life)

정률법(declining balance method)

정액법(straight-line depreciation method)

직접상각법 (direct method of depreciation)

특별상각(extraordinary depreciation)

평균가능 사용수명(probable average service

life)

포도형 집단설비(vintage groups)

일회지불복리계수(SCA)

일회지불 현가계수(PW)

정기 상환계수(PP)

연금의 현재가치계수(PWA)

등가지불 적립계수- (USF)

등가지불 복리계수(UCA)

도전장비(challenger)

독립대안(independent alternative)

민감도 분석 (sensitivity analysis)

보조대안(complementary alternative)

부수대안(contingent alternative)

상호배제적 대안(mutually exclusive alternative)

원가관리 (cost management)

종속대안(dependent alternative)

지배원리 (dominance principle)

최대보상 최대화 기준(maximax criterion)

최대비용 최소화 기준(minimax criterion)

최대후회 최소화 기준(minimax regret criterion)

최소보상 최대화기준(maximin criterion)

최소비용 최소화기준(minimin criterion)

투입산출분석(input-output analysis)

- 110 -

에너지절감효과 비용분석3.

경제성 분석을 하기 위해서는 개보수 방안과 관련된 여러 가지 비용을 정량적으로

산정할 수 있어야 하며 이를 바탕으로 경제선 분석 기법을 통해 경제성 평가가 이

루어져야 한다 그러나 조달 시공 운영 관리 처분 돈의 가치 변화 등 개보수 방. , , , , ,

안의 적용과 관계된 모든 비용을 경제성 분석의 대상으로 삼기는 실제적으로 어렵

다 따라서 여러 비용 중 어떠한 비용을 분석의 대상으로 삼을 것인지 각 대안별로.

결정하여야 한다.

가 경제성 분석에 필요한 주요 데이터.

초기 투자비용(1) (First Cost)

개보수 방안에 따른 시설물의 초기 설계 및 시공과 관련된 비용으로 재료비 설치,

비 노무비 제경비 등을 포함한다 초기투자비용은 일반적으로 현재의 시점 프로젝, , . (

트의 시작시점 에서 발생한다) .

에너지 비용(2) (Energy Cost)

건물을 운영하는데 계속적으로 사용되는 에너지에 관련된 비용으로 보통 전기 가,

스 석유등의 연료 사용요금을 말한다, .

운영 및 유지보수비용(3) (Operation and Maintenance Cost)

건물의 계속적인 필요조건을 위한 운영 유지 수리 장기적인 보전 등을 수행하기, , ,

위해 드는 비용이다.

잔존가치(4) (Implied Salvage Value)

수명기간의 끝에서 시설물의 해체와 처분에 관련된 비용으로 아주 작거나 경우에

따라서는 지출이 아니라 소득일 수도 있다.

세금관련비용(5) (Tax Implications)

세금 감가상각에 관련된 비용으로 세법이 바뀌기 때문에 지속적인 검토가 요구된,

다 특히 우리나라에서는 한국전력공사와 정부에 의해 지원되는 각종 지원금 제도.

가 있다 한국전력공사는 심야전력요금 할인제도 설계장려금 특별부담금 등을 시. , ,

행하고 있으며 정부는 시설자금 저리융자 세제혜택 등의 지원금 제도를 시행하고,

있다 빙축열시스템은 지원금 제도의 대표적인 예이다. .

- 111 -

할인율(6) (Discount rate)

분석에서는 비용이 발생한 시점이 다르기 때문에 동일한 시점에서의 비용을LCC

산정하기 위해서 일정 기준으로의 환산이 필요하다 따라서 적정한 할인율을 정하.

여야 한다 할인율이란 돈의 시간가치를 나타내는 개념으로써 종종 시간의 경과에.

따른 명목 이자율 로 설정되거나 혹은 보통 실제 이자율(nominal rate) (actual rate)

로 설정된다 민간부문에서는 차입한 자금에 대해 지불해야 하는 이자율을 할인율.

로 사용할 수 있고 공공부문에서는 사회적인 관점에서 평가된 기간당 기회 비용 혹(

은 기회수익률 이 할인율 산출의 기준이 된다 적절한 할인율의 산정은 경제성 평) .

가에 타당성을 주는 중요한 요건이 된다.

인플레이션(7) (Inflation)

인플레이션 경제에서는 인플레이션이 모든 대안의 비용에 영향을 미치므로 물가 상

승과 특정 물품 기기 및 에너지의 비용 상승을 고려해야 한다 그러나 인플레이션( ) .

을 예측한다는 것은 어려운 일이다.

분석기간 생애기간(8) ( : Study Period, Planning Horizon)

경제성 분석이 행하여지는 기간을 의미하며 햇수로 나타낸다 이 기간 내에 대안에.

발생하는 총 비용이 산정 된다 분석기간의 설정 기준에는 요소수명 내용년수 투. ( ),

자수명 임의의 수명 등이 있다, .

불확실성(9) (Uncertainty)

각 대안의 비용과 발생시점 에너지 요금상승 등을 정확하게 파악할 수 없기 때문,

에 불확실성의 문제가 발생한다 이러한 불확실성의 문제를 해결하는 방법에는 신.

뢰지수 접근법 과 민감도 접근법(Confidence Index Approach) (Sensitivity

이 있다Approach) .

나 개보수 전 후의 에너지 소비 절감량 계산. /

개보수 전 후의 에너지 절감량을 계산하기에는 여러 가지 어려움이 많은데 그 이/ ,

유는 그 시스템에 대한 운전조건이 시간 계절에 따라 항시 변동함에 따라 시스템의(

운전특성 입출력 에너지의 변동 이 변하며 운전시간 또한 일정하지 않기 때문이다( ) , .

따라서 여기에서는 에너지 소비 절감량을 그 시스템의 제조사가 제공하는 정격 조

건에서의 소비전력을 기준으로 하고 운전시간은 그 사용자가 적절하게 판단하여,

입력하는 것을 기준으로 한다 건물의 개보수 전의 에너지 소비량과 개보수 후의.

에너지 소비량을 비교하여 에너지 절감량을 추정하게 된다.

- 112 -

개보수 전 후의 에너지 소비 절감량 계산의 한정조건(1) /

개보수 전 후의 에너지 절감량을 계산하기에는 여러 가지 어려움이 많은데 그 이/ ,

유는 그 시스템에 대한 운전조건이 시간 계절에 따라 항시 변동함에 따라 시스템의(

운전특성 입출력 에너지의 변동 이 변하며 운전시간 또한 일정하지 않기 때문이다( ) , .

따라서 여기에서는 에너지 소비 절감량을 그 시스템의 제조사가 제공하는 정격 조,

건에서의 소비전력을 기준으로 하고 운전시간은 그 사용자가 적절하게 판단하여,

입력하는 것을 기준으로 한다 건물에서 에너지를 소비하는 대표적인 설비는 냉동.

기 보일러 팬 펌프 조명기기 등이 주류를 이룬다 이러한 설비들에는 당초에 제, , , , .

작사에서 주어지는 성능 데이터가 제공되며 이러한 성능 데이터를 활용하여 개보,

수 전후의 에너지 절감량을 개략적으로 정격조건에서만 운전한다고 가정하고 있기

때문에 정확한 계산은 아님을 마리 밝혀둔다 한정조건으로는. ,

각 기기의 성능자료는 기기 명판에 쓰여진 정격자료 정격소비전력 로 한정한다- ( ) .

기기의 연간 운전시간은 사용자가 자기환경에 맞는 값을 입력하는 것으로 한다- .

보일러와 냉동기의 경우 개보수 전 후 기기의 출력 난방 또는 냉방능력 에 변화- , / ( )

가 있을 때에는 개보수 전의 운전시간에 대보수 전의 운전시간에 개보수 전 후 기, /

기의 출력비를 곱한 값을 개보수 후의 운전시간으로 한다.

개보수 후 운전시간 개보수 전 운전시간 개보수 전 출력 개보수 후 출력= x( / )

펌프와 팬의 경우에는 주어진 배관이나 덕트 조건 양정 정압차 에서 개보수 전- , ( , ) /

후에 동일한 유량을 가질 때 유효하며 따라서 효율이 다른 경우만을 고려하는 결,

과를 나타낸다.

개보수 전 후의 에너지 소비 절감량 계산 예(2) /

가 보일러 흡수식 냉온수기( ) ,

제품 성능 표기 자료①

열출력- (kcal/hr)

연료종류-

연료소비량 가스 오일- ( :N /hr, :l/hr)㎡

전기부품 소비전력 등-

연간 에너지 소비 절감량 계산(Esave)②

구체적단위 또는 발열량단위 기준으로 구할 수 있으며 보일러에서 이용되고 있는,

전기 에너지에 대한 계산은 보일러 전체에서 소모하는 에너지에 비하여 작은 양이

므로 생략이 가능하고 다음 식으로 계산한다.

- 113 -

열출력- (kcal/hr)

연간 에너지 소비 절감량 또는- Esave : (N /year, 1/year kcal/year)㎡

연간 보일러 운전시간- T : (h/year)

개보수 후 운전시간 개보수 전 운전시간 개보수 전 출력 개보수 후 출력= X( / )

연료 소비량 또는- P : (N /h l/h)㎡

연료 발열량 또는- Q : (kcal/ kca/l)㎡

참고 보일러에 이용 가능한 연료 발열량: (Q)③

경유 비중- : 10300 kcal/kg ( =0.83)

벙커 유 비중- C : 9750 kcal/kg ( =0.95)

- LNG : 10500 kcal/N㎡

- LPG : 15000 kcal/N㎡

나 전기 냉동기( )

제품 성능 표기 자료①

냉동 용량- (kcal/hr)

정격 소비전력- (kW)

연간 에너지 소비 절감량 계산(Esave)②

Esave=(TxP)baseline-(TxP )post

연간 에너지 소비 절감량-Esave : (kWh/year)

연간 냉동기 운전시간-T : (h/year)

개보수 후 운전시간 개보수 전 운전시간 개보수 전 출력 개보수 후 출력= X( / )

정격 소비전력-P : (kW)

다 펌프 팬( ) ,

재품 성능 표기 자료①

정격 소비전력- (kW)

풍량 수량- ,

양정 정압 등- ,

연간 에너지 소비 절감량 계산(Esave)②

연간 에너지 소비 절감량- Esave : (kWh/year)

연간 펌프 또는 팬 운전시간- T : (h/year)

정격 소비전력- P : (kW)

- 114 -

라 조명기기( )

제품 성능 표기 자료①

정격 소비전력- (kW)

조도 등-

연간 에너지 소비 절감량 계산(Esave)②

연간 에너지 소비 절감량- Esave : (kWh/year)

연간 조명기기 점등시간- T : (h/year)

정격 소비전력- P : (kW)

조명기기 개수- n :

조명기기 종류- i :

다 경제성 분석모형.

경제성 분석모형의 목적은 경제성분석에 필요한 의 과 의 체계적Data Input Output

를 통해 사용자가 편리하게 의사결정을 할 수 있도록 하는데 있다 개선전Process .

냉방비용 개선전 난방비용에 관한 데이터들을 우선적으로 입력한다 그리고 개보수, .

기기의 비용과 공사비용에 관한 데이터들을 입력하고 그 다음 분석 등 개보수LCC

비용을 계산하기 위하여 건물을 유지하는 각 년차별로 발생하는 관련비용의 합과

할인율을 입력한다 또한 에너지 절감으로 인한 편익을 계산한다 마지막으로 희망. .

하는 투자 환수 기간을 임의로 입력함으로써 실제 산출된 투자회수 기관과 비교하

여 타당성올 검토한 후 투자여부를 결정한다.

- 115 -

개선전 냉난방비용계산(1)

그림 의 순서도와 같이 개선전 냉난방 비용을 계산하기 위하여 데이[ 3.5.1] Input

터를 입력한다 입력 데이터로는 냉방비용 계산을 위해서는 사용전력 부하율 가동. , ,

시간 전력단가 기본전력요금이 있으며 난방비용 계산을 위한 입력 데이터로는 시, , ,

간당 연료사용량 부하율 연료 연료사용시간 연료단가 사용 전력 부하율 전력, ( ), , , , ( ),

가동시간 전력단가 기본전력요금이다 이 중 전력단가 연료단가는 정해져 있는, , . ,

값으로 실제 입력데이터는 시간당 사용전력과 실제 사용시간이라 할 수 있다 이.

과정을 통하여 개선전 냉방비용과 개선전 난방비용을 데이터로 얻게되며 이Output

두 결과값을 합하여 개선전 냉난방 전력요금을 얻게 된다.

그림 개선전 냉난방비용계산[ 3.5.1]

- 116 -

개선후 냉난방비용계산(2)

그림 의 순서도와 같이 개선후 냉난방 비용을 계산하기 위하여 데이[ 3.5.2] Input

터를 입력한다 앞에서 다룬 개선전 냉난방비용계산의 경우와 마찬가지 방법으로.

개선 후 냉난방 비용을 계산한다 즉 입력 데이터로는 개선 후 냉방비용 계산을 위. ,

해서는 사용전력 부하율 가동시간 전력단가 기본전력요금이 있으며 개선후 난, , , , ,

방비용 계산을 위한 입력 데이터로는 시간당 연료사용량 부하율 연료 연료사용시, ( ),

간 연료단가 사용전력 부하율 전력 가동시간 전력단가 기본전력요금이다 실제, , , ( ), , , .

입력 데이터에 따라 각종 상수들을 이용하여 연산이 이루어지고 이를 통하여 개선,

후 냉방 비용과 개선후 난방 비용을 데이터로 얻게 되며 이 두 결과값을 합Output

하여 개선후 냉난방 전력요금을 얻게 된다.

그림 개선후 냉난방비용계산[ 3.5.2]

- 117 -

연간 냉난방 절감비용 계산(3)

그림 에서 보듯이 설비교체를 통한 연간 냉난방 절감비용은 개선후 비용에[ 3.5.3]

서 개선전 비용을 뺀 값이다 즉 의 결과값에서 의 결과값을 뺀 것이다. , (2) (1) .

그림 연간 냉난방 절감비용 계산[ 3.5.3]

- 118 -

설비투자 내역 계산(4)

그림 의 순서도와 같이 여러 가지 교체 설비 방법들 중 원하는 것들을 고르[ 3.5.4]

고 선택한 교체 설비 기기 비용들을 합쳐서 이를 핵심 데이터로 이용한다, Input .

설비기기 비용 입력데이터로는 흡수식 냉온수기 터보 냉동기 냉각탑 냉각, , FCU, ,

수 순환펌프 냉온수 순환펌프 급수펌프 경유보일러 팽창탱크 온수, , , EHP, GHP, , ,

순환 펌프 냉수순환 펌프 비용이 있다 더불어 설비 교체 공사에 필요한 비용 요소, .

인 가스공사비 시설분담금 냉난방설비 공사비 설치면적 수변전시 설비 철거비, , , , ,

을 입력하고 연산 과정 에서 직간접 공사비와 노무비 보험료 관리비 등을 입력값,

을 토대로 규정에 따라 뽑아내어 설비 교체 공사에 투자된 총비용을 값으로Output

얻게 된다.

그림 설비투자 내역 계산[ 3.5.4]

- 119 -

운전 유지비 분석(5) LCC

이제 설비를 유지하는 비용을 산출하기 위하여 그림 의 순서도에서 보여주[ 3.5.5]

듯이 분석이라는 기법을 이용한다 설비의 개보수가 일어난 이후 년차의 현LCC . X

가들을 계산하고 해당 시점까지 각 년차의 현가들을 누적시켜 구한다 각각의 년, . X

차 현가들은 년차에 발생하는 모든 관련비용의 합을 데이터로 삼아 입력하x Input

고 여기에 할인율을 이용하여 계산해 낼 수 있다 각 년차별 건물 유지비용 입력.

데이터로는 할인율과 각 년차별 개보수 비용계산으로는 년차에 발생 는 모든T=0 ⧹관련비용의 합 년 차에 발생하는 모든 관련비용의 합 년차에 발생하는 모, T=1 , T=2

든 관련비용의 합 년차에 발생하는 모든 관련비용의 합 년차에 발생하는, T=3 , T=4

모든 관련비용의 합 년차에 발생하는 모든 관련비용의 합이 된다 투자금 회수, T=5 .

기간 판단에 관한 입력 데이터는 최소요구 투자금 상환 회수기간이다.

그림 운전 유지비 분석[ 3.5.5] LCC

- 120 -

투자 환수 계획에 따른 설비교체의 경제성 판단(6)

마지막으로 설비교체로 인하여 소요되는 비용 요소들 즉 와 의 결과값 과 설( , (4) (5) )

비교체로 인하여 연간 발생하는 절감액 즉 다 의 결과값 을 이용하여 투자 환수( , ( ) )

계획을 세우고 설비 교체가 경제성이 있는지 최종 판단을 하게 된다, .

그림 에서 보듯이 총 투자 사업비 즉 의 결과값 와 분석값 즉[ 3.5.6] ( , (4) ) LCC ( , (5)

의 결과값 을 합하면 설비교체로 인한 모든 비용값이 될 것이고 여기에 설비교체) ,

로 인한 연간 절감액 즉 의 결과값 을 나누면 투자금을 환수할 수 있는 기간이( (3) )

년 단위로 계산되어 나온다 초기 값으로 최소요구 투자금 상환기간이 주어져 경( ) .

제성 판단의 척도로 사용될 수 있도록 하면 투자금 환수기간이 최소요구 투자금,

상환기간 보다 작을 경우 설비 교체가 경제성이 있다고 판단하게 되고 그렇지 못,

할 경우 경제성이 없다고 판단하게 된다.

그림 투자 환수 계획에 따른 설비교체의 경제성 판단[ 3.5.6]

- 121 -

설비교체 개보수비용 산출 프로그램4.

설비교체시 에너지경제성에 대한 분석을 하기 위해서는 기존 에너지사용량 및 개선

후 에너지사용량을 산출하여 절감비용을 계산하고 개선시 투자비와 분석을 통LCC

하여 최종적으로 설비교체에 대한 경제성 여부를 판단해야 한다 그러나 각 건물의.

용도별 지역별 특성에 따라 에너지사용량은 달라지게 되며 에너지사용량을 산출하,

기 위해서는 사용자가 부하율 연료단가 전력단가 설치된 될 기기의 용량 정격, , , ( ) ,

등 수많은 부분을 파악하여 입력해야 하나 현실적으로 사용자가 그와 같은 값들을

입력하기는 어렵다 따라서 본 연구에서는 이에 대한 대안으로 설비교체시 소요되.

는 비용을 사용자가 건물면적 및 교체할 기기의 종류만 선택하면 산출할 수 있도록

하는 설비교체 개보수비용 산출 프로그램 을 개발하였으며 투자비에 대한 개략적“ ”

인 산출이 가능하도록 설계되었다.

사용자의 입장에서 보면 본 프로그램을 이용하여 투자비에 대한 계산 후 기존의 에

너지 절감량 및 개보수시 에너지 절감량을 별도로 산출해야 한다 이를 통하여 최.

종적으로 개보수 투자여부에 대한 판단을 내릴 시에 본 프로그램이 효율적으로 사

용될 수 있을 것으로 생각된다.

가 설비교체 공사비 산출.

그림 은 홈페이지 내에 있는 설비교체 개보수 산출 프로그램 선택시의 초기[ 3.5.7]

화면이다.

그림 공사투자비 산출 조건 선택 화면[ 3.5.7]

- 122 -

그림과 같이 건물면적 및 교체할 기기의 을 선택하고 조명기기 교체개수 및, Type ,

평균 조명 점등시간을 입력하연 교체할 기기로 개보수시 공사비가 산출될 수 있도

록 구성되어 있다 여기서 조명기기에 대한 부분은 선택사항으로 사용자가 필요시.

제외시키거나 포함시킬 수 있다 건물의 면적은 평 평까지 중에서. 1,000 ~ 15,000

선택할 수 있으며 교체할 기기의 은 흡수식 냉온수기 터보냉동기 빙축열 시, Type , ,

스템 중에서 선택할 수 있다.

그림 에서는 입력에 대한 계산결과를 볼 수 있다 건물면적 평 교체[ 3.5.8] . 1,000 ,

기기로 흡수식 냉온수기 선택 시 산출된 계산결과 화면이다 이 때 조명부분은 선.

택하지 않고 계산하였다 화면에 나타난 계산 내역을 살펴보면 흡수식 냉온수기의.

용량 가격뿐만 아니라 냉각탑 냉각수펌프 등과 같이 일반적으로 같이 시공되는 설, ,

비들에 대한 용량과 비용이 같이 산출된 것을 볼 수 있다 즉 정확한 값은 아니지. ,

만 일반적으로 평 건물에 흡수식 냉온수기를 설치하기 위해서는 공사비가 대1,000

략 억 천만원정도 소요됨을 알 수 있다1 6 .

그림 흡수식 냉온수기로 교체시 공사비 산출결과[ 3.5.8]

나 조명기기교체 공사비 산출.

조명부분을 같이 선택해서 계산한 결과는 그림 과 같다 그림의 화면은[ 3.5.9] .

등 형광등을 개 등 형광등을 개를 각각 등 등용40Wx1 200 , 40Wx2 500 32Wx1 , 32Wx2

으로 교체하고 일일 평균 점등시간을 시간으로 가정하였을 때 산출된 값이다, 10 .

한전 지원금을 포함하여 실투자비가 약 만원 정도 소요되는 것을 알 수 있다2,700 .

- 123 -

그림 조명기기 교체비용 계산결과[ 3.5.9]

또한 조명기기 교체를 선택하였을 경우에는 부가적으로 연간 전력소비량 및 절감량

에 대한 추정이 가능한데 이에 대한 화면이 그림 에 나타나 있다, [ 3.5.10] .

그림 조명 교체시 절감량 계산곁과[ 3.5.10]

앞에서 기술한 바와 같은 조건으로 조명기기를 교체하였다면 연간 약 만원의, 580

비용절감 효과가 있는 것을 알 수 있다 상기와 같은 과정을 걸쳐서 냉난방기기 교.

체 및 조명기기 교체시 투자비용을 잠정적으로나마 추정해 볼 수 있다 앞에서와.

같은 조건이라면 총 공사비가 약 억원이 소요됨을 알 수 있다 그 외 지역별 용, 2 . ,

도별 시간대별 계절별로 다양한 단가가 존재하는 전력단가표 및 연료단가표를 링, ,

크하여 사용자가 필요시에 참조해 볼 수 있도록 구성한 것도 본 프로그램의 특징

중 하나이다.

- 124 -

에너지 성능측정 및 평가기법5.

국내 건물들 중에서 부적절하게 지어진 건물들이 많아 매년 에너지 낭비가 심하게,

이루어지고 있는 것이 우리의 실정이다 이러한 건물들은 매년 큰 손해를 건물주에.

안겨주고 있으며 국가적으로도 큰 손실이 아닐 수 없다 특히 과거의 연구는 건물, .

의 용도 변경이나 열화 개보수를 목적으로 한 것이어서 에너지 절약 개보수를 목적

으로 한 것으로 보기는 어렵고 현재도 건물에너지 절약에 대한 공감대를 형성했을,

뿐 에너지 절약 진단 기술과 현재 설비의 성능 검증 기술이 충분치 않은 것이 우리

의 실정이다 본 절은 건물에너지 절약기법에 대한 구체적인 방안을 개발하기 위해.

서 에너지 성능 측정 및 평가 기법에 대한 자료의 수집 정리 요약하는데 역점을ㆍ ㆍ

두고 정리하였다 이러한 목적을 수행 하고자 하는 사업가들에게 건물의 성능 측정.

및 평가에 대한 보다 정형화된 방법을 제공하는데 있다 표 에 전체적인 내. [ 3.5.2]

용을 요약하였으며 각 항목별 세부내용은 웹페이지에 자세히 구축하였다.

표 성능측정 및 평가기법[ 3.5.2]

건물에너지 시스템 측정평가시기본지침 및 방안

기본지침 및 용어정의에너지 절약성능 측정 및 검증의 개요

건물에너지 시스템의 기본적측정요소

온도측정

압력측정

유량측정

전류측정

전압측정

전력측정

건물에너지 시스템의 측정방법

조명효율 및 조명제어 개선에 대한 측정방법

냉동기 성능에 대한 측정방법

팬 성능에 대한 측정방법

펌프 성능에 대한 측정방법

보일러 성능에 대한 측정방법

시스템 성능에 대한 측정방법HVAC

건물에너지 시스템 개보수 후예제M&V

가변속 모터 효율화 프로젝트

냉동기 교체 프로젝트

조명효율화 프로젝트

- 125 -

가 기본측정 및 방안.

기본지침 및 용어정의(1)

건물에너지 성능 측정 및 평가는 에너지관리공단의 에너지 절약성능계약에 관련된,

에너지 및 비용의 절약값을 측정하고 평가하는 지침 및 검증 방안을 제공하는 것을

목적으로 하고 있다 기본지침 및 용어정의 그리고 에너지 절약성능 측정 및 검증.

의 개요로 분류하였고 각각에 대해서 세부내용을 정리 하여 자료의 보다 효율적인,

테이터화를 실현하였다.

본 연구에서는 에너지 절약치를 측정하는 방안으로 가지를 제시하고 있다 첫째로3 .

방안 로는 단기간의 측정치를 통하여 에너지 절약설치의 성능 요소만을 검증하는A

것으로써 장기간의 에너지 절감량은 다양한 가동요소의 추정 합의치로 결정된다/ .

둘째로 방안 와 는 계약 기간 중 지속적이거나 정기적인 측정을 실시하는데 방B C ,

안 가 개별적인 에너지 절약설치의 측정치를 다루는 반면 방안 는 전체 빌딩 또B , C

는 전체 시설 수준에서 이루어진 측정치를 사용한다 셋째로 방안 는 컴퓨터 시뮬. D

레이션 기법을 이용하는 것으로서 방안 방안 그리고 방안 모두를 포함할A, B, C

수 있다 방안 는 의 표 에 정리하였다. A, B, C [ 3.5.3] .

표 측정 및 검증방안[ 3.5.3]

측정 및 검증방안 절감량 계산 방법 비용 사업비 기준( )

방안 에너지 절약설치가 절감량을 보장하기위하여A :시방에 의거 설치되었는가를 물리적으로 검증하는데초점을 둔다 핵심 성능인자 예 조명 소비 전력 또는. ( :냉동기 효율 는 현장에서 단기간 또는 순간측정으로)결정되고 가동인자 예 조명 가동 시간 혹은 냉방( :

는 이력자료나 단기간 또는 순간측정에 의거하여ton/h)합의된다 성능인자와 적절한 가동인자가 동일한.방법으로 매년 측정되거나 조사된다.

순간 또는 단기적측정 이를 사용한/공학적 계산,간단한 컴퓨터모델링 혹은이력자료

소요비용은측정요소의 수에따라 범위1%~5%

방안 에너지 절약설치의 성과 절감량 는 설치후B : )계약 기간내 실시되는 단기적 또는 지속적 측정에 의해결정된다 성능 및 가동인자 모두 측정된다. .

측정 결과을 이용한공학적 계산

소요비용은측정요소의 수와유형 그리고 분석및 측정기간에 따라

범위3%~10%

방안 에너지 절약설치의 성과 절감량 는 설치후C : ( ) ,당해연도와 과년도의 에너지 계량기나 부계량기의자료를 사용하여 건물전체 혹은 시설수준에서 결정된다.

단순 비료로부터통계를 이용한다중변수회귀분석에 이르는다양한 기법을이용한에너지계량기자료분석

분석에서포함되는요소의수와복잡도에

따라 범위1%~10%

방안 절감량은 시설구성요소 및 전체시설에 대한D :컴퓨터 시뮬레이션을 통해 결정된다.

보정된컴퓨터에너지시뮬레이션 에너지:비용 및 부하측사용량 측정

분석되는 시스템수와 복잡도에 따라

범위3%~10%

- 126 -

나 건물에너지 시스템의 기본적 측정요소.

여기서는 건물에너지 성능 측정 및 검증시 실제적으로 건물 내에 들어가는 각 시스

템을 계측할 때 측정되어야하는 기본적 측정 요소에 관해서 살펴보았다 또 각 측.

정요소들의 물성적 특징과 측정 기기의 종류에 대해서 조사하였다 이런 기기들의.

사용 방법을 조사하였으며 각각에 대한 특징 및 장 단점을 서술하여 사용자들의, ㆍ

보다 정확한 측정 장비를 선택 할 수 있도록 도왔다 측정 요소로는 온도 압력 유. , ,

량 전류 전압 전력 등이 있다, , , .

첫째로 전기적인 원리를 이용하는 온도 측정 기술은 상당히 신빙성이 있어서 많이

이용된다 일반적으로 사용되는 측정은 측온 저항체. (Resistance temperature

열전대 써모커플 써미스터detectors, RTD), (Thermoelectric sensors, ),

써미스터 집적회로 온도 센서(Semiconductor-type resistance thermo-meters, ),

센서 의 네 가지의 기본 요소들 중의 하나를 이용한다 각 측정 장치들의 특징(IC ) .

들만 간단히 표 로 나타내면 다음과 같다[ 3.5.4] .

표 온도 측정 기구[ 3.5.4]

구분

RTD 열전대 써미스터 센서IC

출력형태

장점

가장 안정ㆍ가장 정확ㆍ열전대보다ㆍ

선형적임

별도전원없슴ㆍ구조 간단ㆍ가격 저렴ㆍ넓은 온도범위ㆍ응답이 빠름ㆍ종류가 다양함ㆍ

강한 출력ㆍ응답이 빠름ㆍ낮은 온도에서ㆍ큰 저항 변화가격이 저렴ㆍ정확함ㆍ

가장 선형적ㆍ가장 고출력ㆍ가격이 저렴ㆍ

단점

가격이 고가임ㆍ응답이 늦음ㆍ전류소스 필요ㆍ저장변화 작음ㆍ절대저항 낮음ㆍ자체 발열ㆍ

비선형 출력ㆍ미약한 출력ㆍ가장 불안정ㆍ증폭기 필요ㆍ기준점접합필요ㆍ

비선형ㆍ한정 온도범위ㆍ깨지기 쉬움ㆍ전류소스 필요ㆍ자체발열ㆍ

T < 200ㆍ ℃전원공급 필요ㆍ자체 발열ㆍ제한된 형상ㆍ낮은 안정성ㆍ

- 127 -

둘째로 압력은 정압 차압 절대압 계기압 및 동압을 이용하여 장치의 특성을 확인, , ,

하는 해석에 주로 이용되는데 압력을 측정하기 위한 압력계로는 부르돈 압HVAC ,

력계 차압 수두 계 마노미터 차압변환기 압력변환기 등이 있다 실제 시스템에서, ( ) , , .

의 압력측정은 크게 냉동시스템에서의 압력 측정 덕트 및 시스템에서의 압, HVAC

력측정 수증기 가열 시스템에서의 압력측정 순환수식 냉난방 시스템에서의 압력측, ,

정 압축공기 시스템에서의 압력측정으로 분류할 수 있다, .

셋째로 유량은 공기 유량과 액체유량으로 나눌 수 있는데 전자는 주로 피토관 유,

량계를 사용하고 공기 유량 측정은 공간에 회수 또는 공급되는 공기량을 결정하기,

위하여 시스템에 주로 이용된다 이러한 측정에는 피톳 튜브 오리피스 열HVAC . , ,

선 속도계 노즐 또는 이런 기구들의 조합으로 사용될 수 있다 공기 유량 측정방법, .

은ANSI/ ASHRAE Standard (41.2 -1987, RA92, Standard Methods for

와 한국공업규격 조임 기구에 의한Laboratory Airflow Measurement) (KS-B-0612

유량 측정방법 에 근거하고 이에 대한 자세한 사항이 잘 나타나 있다 후자는 나머) , .

지 모든 유량계들이 사용 가능하다 특히 유량계는 차압 유량계 흐름에 방해물이. ,

되는 비차압 유량측정기 질량유량측정기 흐름에 방해물이 되지 않는 유량측정기로, ,

나눌 수 있다 따라서 유량계의 용도 및 사용 범위에 따라 적절하게 선택하면 된.

다 먼저 차압 유량계로는 오리피스 유량계 벤츄리 유량계 피토관 유량계 등이. , , ,

있고 흐름에 방해물이 되는 비차압 유량측정기로는 가변면적 유량계 행정측정형, ,

유량계 터빈 유량계 접선방향 패들 휘일 유량계, , (Tangential paddle wheel

목표미터 보텍스미터 등이 있고 질량유량meters), (Target meters), (Vortex meters) ,

측정기로는 코리올리 질량유량측정기 각 운동량 질량 유량 측정기 등이 있다 마지, .

막으로 흐름에 방해물이 되지 않는 유량측정기로는 자기 유량측정기 초음파 유량, ,

측정기 등이 있다.

네째로 전류는 가동철판형 전류계로 일반적으로 가동철판형 전류계는 20mA ~

정도의 전류를 만든다 수십 암페어 이상의 경우에는 의 전류계와 변류기100A . 5A

를 함께 사용해야한다 는 솔리드 토로이드형과 스플릿 코어형을 사용되는(CT) . CT

데 일반적으로 솔리드 토로이드형은 스플릿 코어형 보다 경제적이지만 설치되는, ,

동안에 부하의 단속이 필요하며 정밀도는 이하이다 스플릿 코어형 는 부하1% . CT

의 단속 없이 측정이 가능하지만 정밀도가 약 정도로 솔리드 토로이드형 보다1%

떨어지는 단점이 있다.

다섯째로 전압은 낮은 전압인 경우에는 정류형 계기가 사용하고 상용 주파용으로,

는 가동 철편형의 것이 많이 쓰인다 정도까지는 직접 측정하지만 이 이. 30~300V ,

상의 전압인 때에는 전압계와 계기용 변압기 를110 V (Potential Transformer: PT)

함께 사용한다 도 변압기의 일종으로 전압이 코일의 감은 수에 비례한다. PT , .

- 128 -

여섯째로 전력은 크게 전기에너지와 전력으로 나누어 설명하였다 전기에너지는 전.

력과는 다른 개념인데 일반적으로 전기에너지는 전력이 가해지는 시간의 함수로,

나타내고 전력은 순간적인 양으로 나타낸다 일반적으로 전기수요는 지정된 시간, . ,

전형적으로 분 동안의 평균적인 전력값으로 정의된다 실제 전력은 직접 전력( 15 ) .

변환기 전압과 전류 센서로부터 전력을 결정하는 기기 를 이용하여 측정될 수 있고( ) ,

전력량 변환기는 시간에 걸친 전력을 적분하는 기기로써 전압 전류 역률, , , kW,

파형 분석 등을 제공한다 이러한 전력 전력량변환기kWh, kVA, kVAh, . / (Watt/

의 주요한 장점은 건물의 전기 시스템에 계기용 변압기Watt-hour Transducer) (PT)

와 변류기 를 설치함으로써 전력 측정이 가능하다 와 는 설치가 간단하고(CT) . PT CT

이동이 간단하며 대용량 측정이 가능하다.

라 건물에너지 시스템의 측정방법.

여기서는 건물에 이용되고 있는 시스템을 크게 가지 조명효율 및 조명제어 개선에6 (

대한 측정방법 냉동기 성능에 대한 측정방법 팬 성능에 대한 측정방법 펌프 성능, , ,

에 대한 측정방법 보일러 성능에 대한 측정방법 시스템 성능에 대한 측정, , HVAC

방법 로 분류하였고 시스템의 개보수 전 후 평가를 하기 위한 측정 방법들에 관하) /

여 설명하였다 앞에서 정의된 시스템에서 측정되어야 할 기본적 측정 요소들을 기.

초로 하여 각 시스템들을 개보수 전 후로 구분하여 성능을 측정해야하고 측정된/ ,

자료를 근거로 개보수 전후의 에너지 절감량을 비교하여 절약치를 계산해야한다.

표 에는 사용자들을 위해 측정방법에 관해 정리하였다 따라서 사용자들은[ 3.5.5] .

각 시스템의 이용조건 및 환경에 따라 적절한 실험 방법을 선택함으로서 개별 장,

치의 개보수 전 후 평가를 할 수 있다/ .

- 129 -

표 각 시스템에 대한 측정방법 및 필요 계측기 분류[ 3.5.5]

시스템 측정요소 측정 방법

조명효율 및1.조명제어

방법

방법 개보수 전 후의 약정된 조명전력과 가동시간1. /

방법 개보수 전 후의 측정된 조명전력과 약정된 가동시간2. /

방법 개보수 전 후의 측정된 조명전력과 가동시간3. /

방법 약정된 열적 효과를 이용한 방법4. 1, 2, 3

방법 개보수 전 후의 조명 및 열에너지의 측정5. /

계측기 조도계 전력게 필요시 연결, ( CT, PT )

냉동기2.방법

방법 제조자 자료에 의거한 단일조건측정1.

방법 단순모델에 대한 부하 변경측정2.

방법 온도종속모델에 대한 부하 변경측정3.

방법 단순모델에 대한 단기간 관찰측정4.

방법 온도 종속 모델에 대한 단기간 관찰측정5.

계측기 온도측정기 전력계 유량계, ,

팬3.방법

방법 단일조건 측정1.

방법 제조사에 의한 팬 곡선에 의거한 단일조건 측정2.

방법 팬에서 부하 변경 측정3.

방법 특정 영역의 부하 변경 측정4.

방법 단기간 관찰을 통한 측정5.

계측기 온도측정기 압력계 전력계 유량계 타코메타, , , ,

펌프4.방법

방법 단일조건 측정1.

방법 제조사 펌프성능곡선에 의거한 단일조건 측정2.

방법 펌프에서 부하 변경 측정3.

방법 특정영역에서의 부하 변경 측정4.

방법 단기간 관찰을 통한 측정5.

방법 펌프특성의 비유동 측정6.

계측기 온도측정기 압력계 전력계 유량계 타코메타, , , ,

보일러5.방법

방법 보일러 측정 장비1.

방법 보일러 측정 범위2.

방법 보일러 측정 방법3.

계측기 온도측정기 유량계,

6. HVAC방법

방법 일정 난방량 공급 시스템1. HVAC

방법 일정 냉방량 공급 시스템2. HVAC

방법 변동 난방량의 공급 시스템3. HVAC

방법 변동 냉방량의 공급 시스템4. HVAC

방법 냉 난방 동시 공급 시스템5. / HVAC

계측기 온도측정기 압력계 전력계 유량계, , ,

- 130 -

마 건물에너지 시스템 개보수 후 사례. M&V

여기서는 앞에서 다룬 것들을 이용해서 각 시스템에서 측정해야 할 요소 측정 방,

법 측정 기기에 관한 내용들을 가지고 실제 건물에 들어가는 시스템에 대한 사례,

를 들어 앞에서 정의한 방법 데로 성능을 측정하고 검증하는 방법을 적용해 보았

다 가변 속 모터효율화 프로젝트 냉동기 교체 프로젝트 조명효율화 프로젝트에. , ,

대한 사례를 들어 설명하겠다 여기서는 각 프로제트의 정의 및 절감량 계산을 간.

단한 예를 들어 설명하였다.

사례 가변 속 모터 효율화 프로젝트(1) 1.

가변 속 모터 효율화 프로젝트는 정속 기준 의 모터 제어기를 가변속 모터 제( ) (VSD)

어기로 교체하는 것을 의미한다 이러한 프로젝트들은 전력 수요와 전력 사용량을.

감소시키지만 전기 요금을 반드시 경감시키지는 것은 아니다 개보수들은 가. VSD

끔 신규 고효율 모터를 설치하는 것을 포함하기도 하지만 일반적으로 전형적인,

를 적용하는 곳은 의 팬과 보일러 및 냉동기의 순환 펌프 등이다 이 측VSD HVAC .

정 및 검증 방법은 기준 및 설치 후의 모터들과 아래 사항을 포함한 프로젝트VSD

에서만 적절하다.

가동 조건에 따라서 전력수요가 변하는 경우로서 기준 댐퍼 위치나 설치 후 모터ㆍ

의 회전속도 등이 한 예가 될 수 있고 이들 각각의 가동조건에 대한 전력수요가,

모터 출력의 순간측정으로 규정될 수 있다.

가동조건에 따라서 가동시간이 협정될 수 있다.ㆍ

만약 교체되는 모터가 복합적인 가변부하 형태이나 복잡한 가동일정을 지니고 있으

면 다른 측정 및 검증 방법이 더 적합할 것이다.

전력량 및 전력수요절감의 계산방법[ ]

전력량 및 전력수요 절감량은 기준 모터 필요시는 상이한 가동 조건들에 따라kW(

계산 상이한 가동 조건들의 함수관계로 산출된 설치 후 전동기 개개의 가동), kW,

조건별로 협정된 년간 시간수를 기준으로 계산하고 가동시간은 정부와 간에ESCO

협정되어야 할 것이다 협정된 가동시간 자료들은 운전 기록치 또는 문서화된 일정. ,

에너지 관리시스템으로부터의 운전 기록치 또는 문서화된 일정 나 정부 에너, ESCO (

지관리공단 가 실시하는 대표적 구역의 예비계량 유사한 시설의 타프로젝트 실적) ,

치 모터 가동 시간의 조사연구 예로서 기후자료를 사용 을 포함하여야 할 것, ( , BIN )

이다 구체적인 절약치 산출식은 다음과 같이 정의된다. .

- 131 -

여기서,

전력 절감량(kWh) : kW기준 - kW설치후

kW기준 기준 모터의 특정 가동 조건에서의 수요: kW

kW설치후 고효율 모터의 특정 가동조건에서의 수요: kW

가동시간 가동 조건별로 협정된 시간수:

가동 조건 모터 회전속도나 밸브위치와 같은 특정 가동모드:

전력수요감축은 다음과 같이 계산된다.

표 은 기준 및 설치 후 전력 측정과 앞의 공식들을 써서 작성한 절약량 계[ 3.5.6]

산의 한 예이다.

표 보고양식 사례[ 3.5.6]

가변 속 모터 효율화 프로젝트는 년간 가동시간 속도 제어 밸브 위치에 의해, VSD ,

설치 후 에너지 측정값이 다르게 나타나는 것을 알 수 있고 절약량도 차이를 보이,

는 것을 알 수 있다 위 예제에서는 년간 가동시간이 시간이고 제어밸브가 완. 3000 ,

전히 되었을 때 절감량이 최대가 되는 것을 알 수 있다open .

- 132 -

사례 냉동기 교체 비계측 방법과 냉동기 효율의 평가방법(2) 2. :

냉동기 교체 프로젝트는 기존의 냉동기들을 보다 고효율 냉동기로 대체하는 것과

냉동기 효율을 개선시키기 위한 냉동기 제어 기기들의 변경 등을 포함하고 있다.

이 프로젝트는 기준 설치 전 및 신규 설치 후 냉동기와 냉동기 부속시설 예로서( ) ( ) ( ,

냉수펌프 및 냉각탑 의 조사가 필요하다 또 냉동기 및 제어장치들은 아래의 사항) .

을 포함해야 한다.

명판 기재치ㆍ

냉동기 용도ㆍ

가동 일정ㆍ

전력량 및 전력수요 절감량의 계산공식[ ]

전력량 및 전력수요 절감량 계산시 냉동기 냉수유량 냉방부하계산을 위한 냉수kW, ,

의 입 출구 온도 교체되거나 수정 될 냉동기 순환 펌프와 응축기 펌프, kW(kWh),ㆍ

교체되거나 수정 될 냉각탑 팬 들 의 자료가 수집 및 측정 되야 할 것이( )kW(kWh)

다 절감량 산출식은 다음과 같다. .

냉방부하ton-hours 협정치로서 기준 및 설치 후에 차이가 있을 수 있다: .

기준kW/ton 협정 또는 측정된 기존냉동기의 성능:

설치후kW/ton 협정 또는 측정된 신규냉동기의 성능:

수요량 절약치의 계산은,

- 133 -

표 은 기준 및 설치후의 전력측정 및 상기공식을 사용한 절약량 계산의 사[ 3.5.7] ( )

례 요약이다.

표 보고양식 사례[ 3.5.7]

냉동기 교체 프로젝트는 년간 가동시간 협정 냉각 부하 기준 냉동기에 의해 설치, ,

후 에너지 측정 값이 다르게 나타나는 것을 알 수 있고 절감량도 차이를 보이는,

것을 알 수 있다 위 예제에서는 년간 가동시간이 시간이고 냉각부하. 3000 , 350ton

일때 절감량이 최대가 나오는 것을 알 수 있다 구체적인 절감량 계산식은 절감량.

이고 최대 절감량은 가동조건 일때(E)={(C-D)*B}*A , 2

로 가장 크다{(1.1-0.8)*350}*3=315kW .

- 134 -

사례 조명 효율화 가동시간의 측정 방법(3) 3. :

조영효율화 개선 프로젝트 기존의 등기구 전구 및 안정기들을 동일한 개수의 고효,

율 등기구 전구 및 안정기들로 교체하는 것 반사갓 사용여부에 무관하게 전구를, ,

줄이는 것 등을 포함한다 이러한 조명 효율개선 프로젝트는 전력수요를 줄이게 되.

지만 설치 전후의 등기구의 가동시간은 동일하다 이 프로젝트는 기준 및 설치 후.

조명기구에 대하여 조사가 이루어진다는 점과 등기구 전력이 표준 자료표나 측정

에 근거한다는 점에서 앞에서 제시한 방안 와 유사하다 그러나 이 방법은 가동시A .

간을 협정하는 대신에 가동시간을 계약 기간동안에 정기적으로나 연속적으로 측정

한다는 점에서 다르다 기존 기준치 및 신규 설치 후 등기구의 조사가 필요하다. ( ) ( ) .

비가동 등기구에 대해서는 보정이 필요할지도 모른다 조명 수준이 저하 될 수 있.

는 프로젝트에 대해서는 조명수준요구조건을 명시해야 하는 등 프로젝트마다 특징

이 다르므로 각각에 맞추어 진행해야한다 또 설치 후 가동 시간은 통계적으로 적.

합한 등기구나 설치공간의 표본에 대하여 모니터링해서 결정한다 측정기간은 합리.

적으로 하되 계절적 변화를 고려해야 한다.

전력량 및 전력 수요 절감량 계산[ ]

먼저 절감량을 계산하기 위해서는 성과배분기간 중에 는 각각의 사용구역별ESCO

가동시간을 예측 하여야 하고 이런 예측들은 현실적으로 문서화되어야 한다 정부, .

에너지관리공단 나 가 각각의 사용 구역별 조명의 평균가동시간을 계산하려( ) ESCO

면 측정된 자료들의 평균치를 이용해야하고 주로 일반적인 평균치들이 각각의 사,

용 구역별로 이용 될 것이다 는 개개 사용구역별의 전력량 절감과 전력수요. ESCO

의 감축을 계산하기 위해서 이러한 평균 가동시간을 사용구역별 기준치와 개선후의

전력수요량의 결정에 이용할 것이다 년간 기준 전력사용량은 모든 사용구역별의.

기준 을 합한 값이고 교체 후의 전력 사용량도 유사하게 계산된다 전력량 절kWh , .

약은 기준치와 설치 후 전력사용량의 차로써 계산된다 설치 후 매년 정해지는 가.

동시간은 기준치와 설치 후 전력사용량 계산에 모두 사용된다.

조명효율 프로젝트의 전력량 절감 계산을 위해서는 아래 공식을 사용한다.

- 135 -

여기서,

전력 절감량(kWh) 설치후의 일정기간 동안에 달성된 절감량: (t)

등기구kW/ 기준 사용그룹 의 등기구당 조명 기준 전력수요: u

등기구kW/ 설치후 사용그룹 의 개선후 기간 동안의 등기구당 조명전력 수요: u

개수기준 사용그룹 의 조명 개보수 전의 개보수 될 등기구수: u

개수설치후 사용그룹 의 조영 개보수 후의 개보수 된 등기구수: u

가동시간 사용그룹 의 설치후 일정 기간 동안의 가동 시간수: u (t)

개체전후의 가동시간이 동일한 것으로 간주( )

전력수요량 절약치는 평균전력의 수요량 절약치나 최대 전력수요량 절약치에 의하

여 계산된다 평균전력의 수요량 절약치는 일반적으로 계산이 용이한 편이다 일정. .

기간동안의 절약량을 그 기간동안의 시간수로 나눔으로서 계산된다 비용절감kWh .

에 관련되는 최대 전력수요량 절약치는 전형적으로 전기를 공급하는 회사의 공급약

정조항에 따른 전기 계측기상의 최대전력 감축량을 의미한다 예를 들면 첨두 부하.

감축을 계산하기 위해서 이용되는 부하 감축량은 전기의 하계 첨두 부하 기간동안

의 최대 절감량을 분 간격으로 평균화한 것으로 정의될 수 있다 최대 전력kW 30 .

수요 절감량은 보통 전기 피크부하 요금의 절감을 결정하는데 이용된다 또 이와. ,

같은 조명효율화 프로젝트는 건물에 공조를 할 경우에 냉방부하 감축으로 전력을

더 절감시키는 부가적인 장점을 지니기도 한다.

- 136 -

제 절 건물에너지 절약기술6

국내 에너지 전체 소비량 중에서 건물이 차지하는 비중은 약 에 달한다 최근30% .

건물에너지 절약 기술에 대한 꾸준한 연구 투자를 바탕으로 에너지 절약 방안과 정

책이 많이 개발되었지만 아직까지 체계적인 현장 적용에는 부족한 점이 많은 것이,

현실이다 실제로 현재 국내에서 가장 활발하게 시행되고 있는 건물에너지 절약기.

술은 고효율 조명기기를 사용한 조명 교체사업과 심야전력을 사용하는 축열시스템

등이 주종을 이룬다 또한 건물에너지 절약기술이 대부분 신규 건물에 대하여 개발.

되어 에너지 절약 잠재성이 큰 기존 건물을 대상으로 하는 기법에는 부족한 점이

많다.

본 절에서는 다양한 문헌조사를 통하여 에너지 절약 기술에 관련된 폭넓은 지식, ,

정보 기술자료를 체계적으로 분류하고 이러한 자료들을 일반인 또는 사업, , ESCO

관련자들이 연구 및 실무에 적용할 수 있도록 효율적으로 제공하고자 하였다.

건물에너지 절약기술 분류체계1.

건물에너지 절약기술이 적용될 건축설비분야는 다양한 학문분야 서로 합쳐져 연계

성을 가지므로 관련정보가 각 분야에 걸쳐 분산되어 있다 본 연구에서는 차년도, . 1

에 수집된 국내 건축물의 에너지 시스템 및 에너지 사용현황을 토대로 각 시스템

유형별로 개보수의 타당성을 검토하고 초기투자 및 에너지 절약가능성 등의 관점,

에서 국내에 현실적으로 적용 가능한 다양한 형태의 절약기술을 다양한 문헌 조사

를 통하여 유형별로 정리하고 인터넷 웹 기술을 이용하여 화하여 이용자가 연, DB ,

구 및 실무에 필요한 정보를 효율적으로 검색하여 이용할 수 있도록 하였다, .

최종적으로 건축설비 분야의 에너지 절약기술을 열원 열회수 설비분야 공조 반,ㆍ ㆍ

송 설비분야 조명 설비분야 운전관리 및 제어 설비분야 등 가지의 대분류로 분, , 4

류하고 이 개의 대분류를 중분류 소분류로 다시 세부적으로 분류하여 사용자의, 4 ㆍ

편리를 도모하였다 또한 서로 다른 분야의 서로 다른 지식의 이해를 돕기 위하여. ,

텍스트 위주의 서술된 지식보다는 다이어그램이나 그래프를 이용하여 종합적인 원

리이해를 할 수 있도록 하였고 에너지절약 기술의 내용 중에 서술되는 세부기술이

나 용어에 관한 내용은 로 만들어 용어를 클릭하면 상세한 내용 창이 나Black Box

타나도록 설계하여 사용자가 쉽게 이해할 수 있도록 하였다.

- 137 -

열원 열회수 설비분야2. ㆍ

열원설비는 공조설비 전체의 열부하를 처리하기 위한 설비로서 냉동기 보일러 등,

이 이에 속한다.

건물의 용도에 맞게 적절한 열원방식과 에너지원을 선택하여 효율적인 에너지이용

이 가능하도록 하고 열회수 시스템을 설치하여 불가피하게 버려지는 폐열을 회수함

으로써 에너지 절약을 도모한다 열원 열회수 설비분야의 분류체계를 아래의 표. [ㆍ

에 나타내었다 중분류 소분류의 각 항목과 자세한 내용은 구축된 웹페이지3.6.1] . ,

에 상세히 설명되어 있으며 보고서에서는 각각의 소분류가 포함하고 있는 각 건물,

에너지 절약기술에 대해 간략히 서술하였다.

표 열원 열회수 설비분야의 분류체계[ 3.6.1] ㆍ

대분류 중분류 소분류

열원 열회수 설비분야ㆍ

열원 시스템

열원방식의 변경에너지원의 변경심야전력의 이용

열원기기의 분산과 집중열원기기의 분할열원기기의 교체

열회수 시스템열회수 시스템의 적용리턴에어의 재이용태양열 부하회수

가 열원 시스템.

열원시스템에서는 열원방식의 변경 에너지원의 변경 심야전력의 이용 열원기기의, , ,

분산과 집중 열원기기의 분할 열원기기의 교체에 대해 간략히 설명하였다, , .

열원방식의 변경(1)

열원방식의 변경에는 현재 사업에서 주종을 이루는 축열조 방식 빙축열 태ESCO ( ),

양열 방식 집단에너지 지역난방 열병합 발전 등의 내용이 포함되어 있다 열원방, ( , ) .

식의 변경을 통하여 운전비용의 절감 에너지의 효율적인 이용 환경오염의 방지 등, ,

의 효과를 얻을 수 있다.

에너지원의 변경(2)

에너지원의 변경에는 열원설비의 구동에너지원의 변경방법을 소개하고 있다 고효.

율 에너지원 온도 레벨이 높은 히트소스 온도레벨이 낮은 히트싱크의 선택과 자연, ,

에너지의 유효이용 폐열이용 등을 통해 에너지 절약을 도모한다, .

- 138 -

심야전력의 이용(3)

심야전력의 이용으로 계약전력의 저감 할인요금의 적용을 통해 전력요금을 절감할,

수 있다 이와 동시에 심야전력제도 설립 본래의 취지인 전원 입지문제의 해결에.

일조하여 간접적으로 자원절약 및 에너지 절약에 기여한다.

열원기기의 분산과 집중(4)

건물의 사용특성에 맞는 공조방식을 선택하여 거주자의 쾌적성 향상을 도모함과 동

시에 불필요한 에너지 낭비를 줄임으로써 에너지 절약을 도모한다.

열원기기의 분할(5)

열원기기의 분할을 통해 부분부하시의 효율저하를 방지하고 고장에 의한 위험을,

분산시킨다.

열원기기의 교체(6)

열원용량의 부족하거나 낙후된 열원기기의 교체를 통해 열원용량의 확보와 에너지

절약 및 경제성 제고를 도모한다.

나 열회수 시스템.

열회수 시스템에서는 열회수 시스템의 적용 리턴에어의 재이용 태양열 부하회수에, ,

대해 간략히 설명하였다.

열회수 시스템의 적용(1)

전열교환기의 설치 폐열회수 열회수 히트펌프 등 열회수 시스템을 적용하여 불가, ,

피하게 버려지는 폐열을 활용하여 에너지 절약을 도모한다.

리턴에어의 재이용(2)

외기도입에 따라 불가피하게 배기되는 공기를 화장실 흡연실 주차장 등의 환기용, ,

으로 재이용하여 공조부하를 저감시켜 에너지 절약을 도모한다.

태양열 부하회수(3)

창으로 침입하는 태양열을 난방에 이용하여 난방부하를 감소시켜 에너지 절약을 도

모한다.

- 139 -

공조 반송 설비분야3. ㆍ

공조설비는 공조대상 공간의 공기조건 온도 습도 청정도등 을 사용목적에 적합하( , , )

도록 유지시켜주는 설비이고 반송설비는 공조공간과 열원 공조설비 사이에서 공기, ,

나 냉 온수를 순환시키는 설비이다 적절한 공조 반송방식의 선택과 효율적인 공.ㆍ ㆍ

조조닝 에너지 절약기기의 설치 열손실 저감등을 통해 에너지 절약을 도모한다, , .

공조 반송 설비분야의 분류체계를 아래의 표 에 나타내었다 중분류 소분[ 3.6.2] . ,ㆍ

류의 각 항목과 자세한 내용은 구축된 웹페이지에 상세히 설명되어 있으며 보고서,

에서는 각각의 소분류가 포함하고 있는 각 건물에너지 절약기술에 대해 간략히 서

술하였다.

표 공조 반송 설비분야의 분류체계[ 3.6.2] ㆍ

대분류 중분류 소분류

공조 반송 설비분야ㆍ

공기조화 시스템

공조방식의 변경환절기 외기냉방

공기분포 방법의 개량외기 침입의 방지공조기기의 교체공조 교체Zoning제어방식의 재고

반송 시스템

반송방식의 변경(VAV,VAW)단열 강화덕트 개조

반송유량의 저감개방형 수회로에서의

동력회수반송기기의 교체

가 공기조화 시스템.

공기조화 시스템에서는 공조방식의 변경 환절기 외기냉방 공기분포 방법의 개량, , ,

외기침입의 방지 공조기기의 교체 공조 재고 제어방식의 재고에 대해 간, , Zoning ,

략히 설명하였다.

공조방식의 변경(1)

에너지효율이 낮고 환경성능이 낮은 공조방식을 적절히 교체하여 에너지 절약을,

도모한다.

환절기 외기냉방(2)

환절기의 냉방부하를 저온의 실외기로 처리하고 또한 동절기의 난방부하도 실외기,

로 처리하여 에너지 절약을 도모한다.

- 140 -

공기분포 방법의 개량(3)

공기분포 방법의 개량을 통해 실내온도 분포의 개선 실내 혼합손실의 저감 등을,

통해 에너지 절약과 실내환경 개선을 도모한다.

외기 침입의 방지(4)

고층빌딩의 경우 굴뚝효과에 의해 외기가 침입하므로 압력조절 등을 통해 외기침,

입을 방지하여 실내부하 증가를 사전에 방지하여 에너지 절약을 도모한다.

공조기기의 교체(5)

오래되어 효율이 저하되거나 용도에 맞지 않게 잘못 선택되어진 공조기기를 교체,

하여 에너지 절약을 도모한다.

공조 재고(6) Zoning

공조조닝을 재검토하고 필요에 따라 변경시켜 에너지 절약과 실내 작업환경 개선,

을 도모한다.

제어방식의 재고(7)

제어방법과 제어동작의 변경 센서 위치의 변경 제어 루프의 증설등을 통해 에너지, ,

절약과 실내환경 향상을 도모한다.

나 반송 시스템.

반송시스템에서는 반송방식의 변경 단열 강화 덕트 개조 반송유량의(VAV,VAW), , ,

저감 개방형 수 회로에서의 동력회수 반송기기의 교체에 대해 간략히 설명하였다, , .

반송방식의 변경(1) (VAV,VAW)

반송방식을 변경하여 공조용에너지 소비의 대부분을 차지하는 팬 펌프의 에너지소,

비를 저감시킨다.

단열 강화(2)

단열을 강화하여 열관류 손실을 저감시키고 덕트에서의 열손실을 방지하여 시스템,

부하를 저감시켜 에너지 절약을 도모한다.

덕트 개조(3)

덕트를 저항계수가 작은 형상으로 개조하여 압력손실을 줄여 반송시 필요한 에너지

를 저감한다.

- 141 -

반송유량의 저감(4)

공조시 공기의 취출 온도차 냉 온수 배관의 수온차를 크게하여 유량을 감소시킴, ㆍ

으로써 반송시 필요한 에너지를 저감하여 에너지 절약을 도모한다.

개방형 수회로에서의 동력회수(5)

개방계 축열 시스템에서 양수한 물로 수차를 회전시켜 펌프 동력의 일부를 회수하

여 에너지 절약을 도모한다.

반송기기의 교체(6)

효율이 좋지 않은 반송기기 낙후된 반송기기를 교체하여 반송에너지를 저감시켜,

에너지 절약을 도모한다.

조명 설비분야4.

조명 설비는 현재 우리나라에서 시행되어지고 있는 사업 중 가장 활발하게ESCO

시행되고 있는 분야이다 에너지 절약 조명기기의 설치 후 전력측정만으로 간단하. ,

게 에너지 절감량을 검증할 수 있기 때문에 단기간에 가시적인 성과를 보여줄 수

있고 또한 그 성과를 바탕으로 소비자에게 사업에 대한 신뢰감을 심어주어, ESCO ,

다른 분야의 사업이 활성화 될 수 있는 기반을 마련할 수 있기 때문이다 조ESCO .

명 설비분야의 분류체계를 아래의 표 에 나타내었다 중분류 소분류의 각[ 3.6.3] . ,

항목과 자세한 내용은 구축된 웹페이지에 상세히 설명되어 있으며 보고서에서는,

각각의 소분류가 포함하고 있는 각 건물에너지 절약기술에 대해 간략히 서술하였

다.

표 조명 설비분야의 분류체계[ 3.6.3]

대분류 중분류 소분류

조명 설비분야

과잉조명의 방지

조도 콘트롤의 추가자동 점멸방식의 적용작업공간의 조명조절주광조명의 이용

조명범위의 제한배선회로의 분할개별스위치의 설치국부조명의 실시

고효율 조명고효율 램프로 교체

등기구의 개조 청소 교체, ,

- 142 -

가 과잉조명의 방지.

과잉조명의 방지에서는 조도 콘트롤의 추가 자동 점멸방식의 적용 작업공간의 조, ,

명조절 주광조명의 이용에 대해 간략히 설명하였다, .

조도 콘트롤의 추가(1)

조명시간의 제어 주광 제어 등을 통합한 조도 콘트롤 시스템을 이용하여 조명용,

에너지를 저감하여 에너지 절약을 도모한다.

자동 점멸방식의 적용(2)

타이머와 센서를 이용한 자동점멸 방식을 이용하여 정해진 사용 스케줄에 맞도록

점멸하여 에너지 절약을 도모한다.

작업공간의 조명조절(3)

과잉조도 구역 비작업 구역 등의 램프를 선택 조절하여 조명용 전력을 절감시켜, ㆍ

에너지 절약을 도모한다.

주광조명의 이용(4)

주광조명 채광 을 최대한 활용하여 인공조명의 전력을 절감하여 에너지 절약을 도( )

모한다.

나 조명범위의 제한.

조명범위의 제한에서는 배선회로의 분할 개별스위치의 설치 국부조명의 실시에 대, ,

해 간략히 설명 하였다.

배선회로의 분할(1)

배선회로의 분할을 통하여 조명의 제어를 최적화하여 에너지 절약을 도모한다.

개별스위치의 설치(2)

배선회로의 분할에 따른 각각의 배선죠닝에 개별스위치를 설치하여 불필요한 전력

소비를 줄인다.

국부조명의 실시(3)

작업공간과 비작업공간의 조도를 다르게 하여 전력소비를 줄임과 동시에 실작업,

환경을 개선한다.

- 143 -

다 고효율 조명.

고효율 조명에서는 고효율 램프로 교체와 등기구의 개조 청소 교체에 대해 간략히,

설명하였다.

고효율 램프로 교체(1)

재래식 조명기기를 에너지 절약 고효율 조명기기로 교체하여 전력소비를 줄인다.

부수적으로 조명 기기의 발열을 감소시킴으로 여름철 냉방부하를 줄일 수 있다.

등기구의 개조 청소 교체(2) , ,

등기구의 청소를 통해 반사율 투과율을 높이고 오래되어 광속이 저하된 램프를 교, ,

체하여 작업환경을 개선시킨다 또한 조명률이 높은 등기구를 사용하여 와트당 광.

속을 크게한다.

운전관리 제어 설비분야5. ㆍ

건축설비의 효율적인 운전관리 및 제어를 통해 에너지 절약효과를 극대화 시킬 수

있다 또한 적절한 유지보수와 낙후된 설비의 교체를 통해 불필요한 에너지 낭비도.

줄일 수 있다 운전관리 및 제어 설비분야의 분류체계를 아래의 표 에 나타. [ 3.6.4]

내었다 중분류 소분류의 각 항목과 자세한 내용은 구축된 웹페이지에 상세히 설명. ,

되어 있으며 보고서에서는 각각의 소분류가 포함하고 있는 각 건물에너지 절약 기,

술에 대해 간략히 서술하였다.

- 144 -

표 운전관리 및 제어 설비분야의 분류체계[ 3.6.4]

대분류 중분류 소분류

운전관리 및 제어 설비분야

열원설비의 운전 및 제어

열원시스템의 운전,제어방식의 개선열원의 대수제어

과열 과냉의 방지.재열의 중지급탕의 중지

냉동기 응축기 증발기 청소,

공조설비의 운전 및 제어

고효율 속도제어방식팬 펌프의 대수제어,

외기도입 제어시스템의 도입외기도입량의 저감

공조실 설정 온습도의 변경국부공조의 수행

공조기 코일 필터의 청소,

전기설비의 운전 및 제어

역율개선제어의 수행최대수요전력관리업무전 점등시간의

단축 제한,

기타설비의 운전 및 제어

효율저하 기기의 보수 교환,자동제어기기의 점검 수리,엘리베이터 운전제한자동문을 수동으로 전환

가 열원설비의 운전 및 제어.

열원설비의 운전 및 제어에서는 열원시스템의 운전 제어방식의 개선 열원의 대수, ,

제어 과열 과냉의 방지 재열의 중지 급탕의 중지 냉동기 응축기 증발기 청소에, , , , , ,

대해 간략히 설명하였다.

열원시스템의 운전 제어방식의 개선(1) ,

열원시스템의 운전 및 제어방식의 개선을 통하여 열원기기의 효율 성적계수 을 향( )

상시키고 반송용 에너지를 절감시켜 에너지 절약을 도모한다, .

열원의 대수제어(2)

열원기기의 부분부하 시 낮은 효율특성을 개선하기 위해 열원기기를 대수 분할한

다.

과열 과냉의 방지(3) ,

설정온도의 조정과 실내 온도 검출위치를 변화시켜 실의 과열 과냉을 방지하여, ㆍ

불필요한 에너지 낭비를 줄인다.

- 145 -

재열의 중지(4)

항습이 필요없는 일반 건축물의 경우 재열 과정을 중지하여 제습 재열용 에너지, ㆍ

를 절감한다.

급탕의 중지(5)

급탕시간과 급탕범위를 축소 제한하고 용도에 맞는 필요 최저온도로 설정함으로,ㆍ

써 불필요한 에너지 낭비를 줄인다.

냉동기 응축기 증발기 청소(6) ,

냉동기의 열교환기 증발기 응축기 에 부착된 오염물질을 제거하여 전열효율을 높( , ) ,

임과 동시에 열교환기의 부식을 사전에 방지한다.

나 공조설비의 운전 및 제어.

공조설비의 운전 및 제어에서는 고효율 속도제어방식 팬 펌프의 대수제어 외기도, , ,

입 제어시스템의 도입 외기도입량의 저감 공조실 설정 온습도의 변경 국부공조의, , ,

수행에 대해 간략히 설명하였다.

고효율 속도제어 방식(1)

기존의 제어방식을 인버터를 이용한 고효율 속도제어 방식으로 전환하여 에on/off

너지 절약을 도모 한다.

팬 펌프의 대수제어(2) ,

효율적인 팬 펌프의 대수제어를 통해 전력소모를 줄인다, .

외기도입 제어시스템의 도입(3)

공조부하의 을 차지하는 외기부하를 외기도입 제어시스템을 통해 저감시킨다1/3 .

외기도입량의 저감(4)

거주인원에 비례하게 외기를 도입하여 필요 이상의 외기부하를 감소시킨다, .

공조실 설정 온습도의 변경(5)

계절에 상응하는 쾌적조건 범위중에서 에너지 절약적인 실내 온 습도범위를 선정ㆍ

하여 에너지 절약을 도모한다.

국부공조의 수행(6)

공조구역에 상응하는 공조시스템을 설치하여 에너지 절약과 작업환경 개선을 도모

한다.

- 146 -

공조기 코일 필터의 청소(7) ,

공조기 코일과 에어필터에 부착된 오염물질을 제거하여 공조 시스템의 성능저하를,

사전에 방지한다.

다 전기설비의 운전 및 제어.

전기설비의 운전 및 제어에서는 역율개선제어의 수행 최대수요전력관리 업무전 점, ,

등시간의 단축 제한에 대해 간략히 설명하였다, .

역율개선제어의 수행(1)

역율을 개선하여 전로 및 변압기에 대한 에너지 손실을 저감시킨다.

최대수요전력관리(2)

최대수요전력을 저감하여 기본요금을 낮춤과 동시에 전력의 효율적 이용에 기여한,

다.

업무전 점등시간의 단축 제한(3) ,

업무전 불필요한 점등시간을 단축 제한하여 에너지 절약을 도모한다.ㆍ

라 기타설비의 운전 및 제어.

기타설비의 운전 및 제어에서는 효율저하 기기의 보수 교환 자동제어기기의 점검, ,

수리 엘리베이터 운전제한 자동문을 수동으로 전환에 대해 간략히 설명하였다, , .ㆍ

효율저하 기기의 보수 교환(1) ,

오래되어 효율이 저하된 기기를 보수 교체하여 에너지 절약을 도모한다.ㆍ

자동제어기기의 점검 수리(2) ,

자동제어기기의 오작동에 의한 에너지 손실 과열 과냉 을 사전에 방지하고 냉난방( , ) ,

부족으로 저하된 작업환경을 개선한다.

엘리베이터 운전제한(3)

운전패턴을 조절하여 전력소모를 줄인다.

자동문을 수동으로 전환(4)

환절기에 자동문을 수동으로 전환하여 불필요한 에너지 낭비를 줄인다.

- 147 -

제 절 국내외 건물 개보수 사례7

사용자들이 접속하여 필요한 정보를 얻을 수 있는 개보수 사례를 수집하고 추후 계

속된 추가를 위한 구축을 하였다 여기에서는 효과적인 개보수 사례 수집을 위DB .

한 방법과 수집현황 향후 대책에 대하여 서술하였다, .

개보수 사례 구축 개요1. DB

가 개보수 사례 수집 목적과 방법.

건물은 사용 용도에 따라 에너지 소비량이 달라지며 난방 냉방 급탕 조명 동력, , , , ,

등 기기의 에너지 용도별로 각기 다른 에너지 소비 특성을 지닌다 본 절은 건물의.

용도 및 개보수 종류별 사례를 살펴봄 으로써 건물 에너지가 절감되는 개보수 종류

를 규명하고 이를 토대로 향후 건물 에너지 절약 개보수 비용 효과적인 실행 계획-

의 추진 기본자료 작성을 목적으로 한다 공공시설 상업빌딩을 대상으로. , , ESCO

사업의 가능성에 대한 구체적인 건물을 선정한다 특히 건물 에너지 진단 에너지. , ,

절약 개보수 에너지절약 기법도입에 의한 비용절감 효과 및 에너지절약 효과의 검,

증방법 등에 관한 조사 연구하는 것을 목적으로 하여 다음의 그림 에 그 조[ 3.7.1]

사 내용과 순서를 나타내었다.

그림 사례연구의 작업 내용과 순서[ 3.7.1]

- 148 -

조사내용과 순서는 건물용도와 위치에 따른 건물을 선정한 다음 건물설비 진단서와

운전 등을 기초로 건물에너지 진단한 자료를 수집한다 에너지 개보수 계획에DATA .

따른 절약 기법과 그 효과의 계산을 통해 개수 후 에너지 절감량을 산출한 결과물

을 중심으로 사례를 조사 분석한다.

나 건물 개보수 사례 구축 방향. DB(DATABASE)

데이터베이스의 설계를 위한 최근 경향은 자료를 구조화하여 저장 관리하는 것이,

다 건물 개보수 사례 작품의 데이터베이스의 설계를 위해서도 자료를 구조화하여.

저장 관리하는 것이 필요하다 구조화는 자료의 구조와 관련된 정보를 삽입하는 것, .

으로 검색할 때 이러한 구조 정보를 이용하게 된다 이러한 방법은 기존의 데이터.

베이스의 검색에 많이 사용되었던 문자열 탐색이나 색인어에 의한 검색방법이 단순

히 텍스트 자체 즉 내용만은 다룰 수 있었던 데 비하여 자료의 내용뿐만 아니라, ,

구조정보 즉 논리적 구조로서 작품의 제목 특성 등에 대한 정보와 물리적 구조로, ,

서 출력과 관계되는 배치구조 나 글자체 등에 관한 정보를 함께 다룰 수 있(layout)

다는 장점을 가진다 이와 같은 자료에 포함된 구조 정보를 이용하기 위해서는 이.

를 저장하고 관리하여 검색할 수 있는 데이터베이스 시스템이 필요하다.

데이터베이스의 명칭은 건물 개보수 사례 이고 데이터베이스에 수록‘ DATABASE ’ ,

되는 정보원은 건물 개보수에 관련된 각종 서적 잡지 인터넷 자료 등이다 그에, , .

따라 완성된 데이터베이스는 개보수 개요 개보수 내용 개보수 효과 등을 포함하게, ,

된다 데이터베이스 구축 방법은 다음과 같다. .

건물 개보수 사례의 수집-

자료의 구조적 분류를 위한 항목설정-

데이터 항목별 특성에 적합한 기입방법 및 표시법 정의-

수집 자료의 분석 색인 분류 초록 등- ( , , )

데이터베이스 설계-

웹 서버에 데이터베이스 설치-

다 검색 항목.

본 연구의 건물 개보수 데이터베이스 내용은 건물 개보수 및 개보수 효과에 대한

정보이다 이러한 정보들은 사용자의 물음에 대해 대답할 수 있어야만 의미를 가질.

수 있다 즉 데이터를 저장하고 있을 뿐 아니라 사용자의 요구에 따른 검색이 가능.

한 시스템이어야 한다 또한 사용자의 의도에 따라 조합적으로 검색이 가능하여야.

한다 따라서 본 연구의 건물 개보수 사례 데이터베이스에서 검색을 위한 항목을.

설정할 필요가 있다 본 연구의 데이터베이스에서 검색 항목으로 설정한 것은 건물.

명 개보수 종류 국가 수행기간 공사비 절감효과 수행기관 일곱 가지로 한정한, , , , , ,

다.

- 149 -

건물명(1)

건물에 대한 이름을 알고 있을 경우 가장 빠르게 찾을 수 있는 방법이다 폼문 관.

련 태그 에 건물 이름을 입력함으로써 검색이 실행되고 데이터(Fill-Out Form Tag)

베이스 내의 해당 건축물을 찾아내어 건물 사이트로 이동할 수 있다 이때 이름은.

한국어 또는 영어 두 가지 모두 검색이 가능하다 또 건물 이름의 일부만으로도 검.

색할 수 있으므로 독자적인 이름을 갖고 있는 건물이 아니더라도 키워드만으로 검

색할 수 있게 된다.

개보수 종류(2)

건물명 검색과 마찬가지로 개보수 종류를 알고있을 경우 사용하는 방법이다 폼문.

관련 태그 에 개보수 종류을 입력함으로써 검색이 실행되고 데(Fill-Out Form Tag)

이터베이스 내의 해당 사례를 찾아내어 그 사이트로 이동하게 된다 이때 역시 종.

류 이름은 한국어 또는 영어 두 가지 모두 검색이 가능하다 개보수 종류 항목으로.

성정한 것 고효율인버터 고효율조명기기 공조설비 기계설비 배관설비 빙축열, , , , , ,

복사냉방 열수송설비 열원설비교체 폐열회수 자동화 설비 전기설비 전면개수, , , , , , ,

지열냉난방 태양열 등으로 한정한다, .

국가(3)

건물의 위치는 실제 개보수된 건물의 현재 위치를 의미한다 개보수 사례가 가장.

많은 우리나라를 분류로 하고 일본의 사례 그 외 외국 사례로 대분류 하였다.

수행기간(4)

수행기간이란 개보수 시작부터 완공되는 시점을 의미한다 이것은 공사종류와 규모.

에 따른 공사 기간을 파악할 수 있게 할 뿐만 아니라 그 시대별 공사유형도 파악하

는 중요한 요소가 된다 본 사례에 서는 수행 기간은 분류의 편의에 따라 년단위. 1

로 생각한다 즉 경우는 를 입력하면 된다. 1999.3 ~2000.3 1999 or 2000 .

절감효과 투자비(5) ,

건물 에너지 개보수에 있어서 투자비와 그에 따른 절감효과는 매우 중요하다 투자.

비와 회수비는 건물의 공사수행여부를 결정할 수 있으며 사업 수행 시 계산ESCO

근거가 된다.

수행기관(6)

개보수 수행기관은 대형 건설회사에서부터 설비업체 등록업체 등이 있으며, , ESCO

사용자가 자기 에게 맞는 공사수행 시 수행업체를 판단할 수 있는 자료가 된다.

- 150 -

표[ 3.7.1] DATABASE FORMAT TABLE

그림 개보수 검색 조건[ 3.7.2]

라 사례수집시의 조건과 결과 화면.

사례수집의 조건은 아래 표 와 같으며 조사된 사례검색 결과 화면은 그림[ 3.7.2] [

에서 보여주고 있다3.7.3] .

표 사례수집 조건[ 3.7.2]

Main page 내 용

개 보 수 개 요건물명 개보수 종류 국가, , ,공사기간 공사비 공사업체, , ,공사규모

구성Main page table

개 보 수 내 용 간략하게 기술 구체적인 내용 link에너지 절감효과 간략하게 기술 구체적인 내용 link

기 타관련신기술 link경제성평가 link

- 151 -

그림 검색결과 화면[ 3.7.3]

사례 수집현황과 연구2.

주요 선진국 개보수 사례와 우리나라의 개보수 사례는 개보수 시장에서 중요한 자

료가 된다 즉 개보수 사례는 개보수 공사의 판단여부에 영향을 주며 추후 시공업.

자와 건축주 설계자들이 참고할 수 있는 중요한 자료이다 주요 개보수 효과는 향.

후 우리나라의 개보수 방향에 중요한 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

가 사례 수집현황.

홈페이지 현황(1)

국내사례 개- 57

미국 및 유럽 사례 개- 20

일본의 건물 사례 개- 34

수집 방법(2)

문헌 보고서- ,

사업업체 설비업체의 자료- ESCO ,

웹사이트 이용-

회사 카달로그-

- 152 -

나 사례연구.

선정한 사례연구의 건물은 총수 건으로 그 내역은 사무소 빌딩 공공건물 건111 , ( 23 ,

민간건물 건 병원 공공건물 건 학교 주거 종교건물 등이다 건물의 나라69 ), ( 10 ), 5, , .

별 분류는 국내사례 건 외국사례 건 일본사례 건이다 개보수 종류는 고효57 , 20 , 34 .

율 조명기기 교체가 건 공조설비 교체가 건 기계설비 교체 건 열원설비30 , 17 , 14 ,

건이며 인버터교체 배관설비 자동화 설비 교체 등이며 공기조절 열원 기기 시14 , , ,

스템은 전동 냉동기 보일러 히트펌프 흡수식 냉동기 보일러 냉온수+ , +「 」 「 」 「 」「

발생기 라고 일반적인 시스템이 설치되어 있다.」

표 건물 종류별 전체 개보수 사례 건수[ 3.7.3]

그림 전체사례 개보수 종류별 현황[ 3.7.4]

국내사례(1)

건물의 적절한 에너지 효율 개선을 위한 국내사례의 수집은 등록업체 설비사ESCO ,

무소 국내 문헌 웹페이지를 통하여 이루어졌다 건물종류별로는 공공시설 과, , . 35%

업무시설 의료시설이 교육이 그 밖에 종교와 주거건물이 각각 이45 % 9%, 7% 2%

다.

표 건물종류별 국내 개보수 사례[ 3.7.4]

- 153 -

공사종류별로 보면 고효율조명기기 교체 공사가 건으로 기계설비가 건30 41 %, 13

으로 열원 설비가 건으로 이다 조명설비의 교체가 개보수 에너지 절22 %, 4 7% .

감효과가 가장 크다.

그림 국내사례 개보수 종류별 현황[ 3.7.5]

일본사례(2)

일본의 건물사례는 일본 웹페이지 사업 보고서를 토대로 이루어졌다 사무, ESCO .

소 건물의 에너지 개보수가 중점과제이므로 업무시설과 의료시설 공공시설이 각각,

와 이다76 % 15 %, 9 % .

표 건물종류별 일본 개보수 사례[ 3.7.5]

일본은 공조설비 건으로 열원설비가 건으로 조명기기가 건으로11 32%, 9 26%, 4

이다12% .

- 154 -

그림 일본사례 개보수 종류별 현황[ 3.7.6]

외국 사례(3)

미국이 건 캐나다 건 영국 필란드 스위스 호주 노르웨이 덴마크가 각각11 , 3 , , , , , , 1

건이다 개보수 종류는 고효율 조명기기교체 공조설비 열원설비 교체 빙축열 시. , , ,

스템 자동화 설비 태양열 폐열회수 등이 있었으며 지열냉난방 시스템을 사용한, , ,

에너지 절약효과도 있다.

표 건물종류별 국외 개보수 사례[ 3.7.6]

개보수 사례 효과3.

기존의 건물의 에너지 절감기법은 운전 보수 관리에 관한 것과 개수공사를 수반하ㆍ

는 것으로 구분 된다 사업에 있어서의 개보수는 보수 관리를 대상으로 효율. ESCO

을 올려 경제적으로 이익을 얻는 에너지 절감 수법이 바람직하다 선정한 사례 연.

구건물 건 중 건 가 에너지 절약에 효과가 있는 건물이다 그 절약효111 , 70 (63 %) .

과로서 에너지 절감율이 전후로 단순 회수 년은 년 정도가 되고 있다 본10 % 4~5 .

사례 연구에서 효과적인 에너지 절약 기법은 다음과 같이 나타난다.

- 155 -

고효율 형광등 기구 램프의 교체ㆍ ㆍ

고효율 전압 장치의 설치ㆍ

공기조절 팬의 변풍량 공기조절 펌프의 변류양시스템의 개조ㆍ ㆍ

코제네레이션시스템 도입ㆍ

빙축열시스템 도입ㆍ

축열 히트 펌프 시스템의 도입ㆍ

공기조절 외기를 이용해 환기 제어 시스템의 개조ㆍ

개개의 에너지 절약기법에서는 결정적인 방법은 발견해 낼 수 없지만 많은 에너지,

절약 기술을 쌓아 올려 더욱 효과적인 개보수 계획이 기대된다 또 다른 개보수 방, .

법으로서 벽 창의 단열 기밀화 부하 절감책 건물내의 폐열 이용 에너지 유효 이, , , , ,

용 빌딩관리 제어시스템의 도입 등을 들 수 있다, .

향후의 과제4.

사업의 도입 보급을 실현하기 위해 향후의 실무적인 기술 과제가 있다 향후ESCO , .

이를 토대로 사례수집 연구의 활성화가 필요하다.

에너지 소비 데이터 와 에너지 평가 기준의 충실(1) -

실무에 적절한 에너지 소비데이터의 정비ㆍ

에너지 소비량과 에너지 비용의 평가 기준의 충실ㆍ

기존 건물의 에너지 절약 수법과 기술 개발(2)

효과적인 에너지절약 기법과 데이터의 구축ㆍ

기존 건물에 대응한 설비기기의 개발ㆍ

에너지 절약기기의 저가격화ㆍ

에너지 절약효과의 평가와 검증 기준의 개발(3)

예비조사 단계에서의 간이적인 에너지 절약효과 평가기법의 개발.ㆍ

에너지 절약효과의 계측 검증 기법 의 개발. (M&V)ㆍ

장 단기적인 시야에서의 실천 가이드 라인 개발. ESCOㆍ

- 156 -

제 장 웹사이트 설계4

본 장에서는 건물에너지 절약을 위한 개보수 관련 정보 및 기술에 대한 연구결과를

바탕으로 데이터베이스를 구축하고 이러한 결과들을 검색할 수 있는 기능을 갖춘

웹사이트 구축에 이용된 기술내용을 소개하고 웹사이트의 설계의 구성을 살펴보았

다.

제 절 웹서버 구축에 이용된 기술1

건물의 에너지절약을 위한 개보수 관련 정보 기술에 관한 연구결과를 바탕으로 구ㆍ

성된 웹서버는 그림 과 같이 전체 개의 대분류 항목과 다시 하부구조로 세[ 4.1.1] 7

분류된 컨텐츠로 구성된 홈페이지와 관리들로 구성되어 있다 일반 사용자들은 컨.

텐츠에만 접근이 가능하며 웹서버 관리자는 다른 내부 을 통하여 관리툴로 접, URL

근할 수 있도록 설계되었다.

그림 홈페이지 서버구성[ 4.1.1]

웹서버 설계의 구성을 살펴보면 연동 프로그램은 기반 시스템과DB/WEB NT lIS,

시스템으로 구현하였고 와 과의 연동 프로그램은 로MSSQL, ASP , DBMS WEB ASP

프로그래밍 하였다 전자 게시판 프로그램 기능의 체계화를 위하여 글 등록 및 삭.

제 수정 검색 기능 게시 순 글 목록 보기 관리자 접속 및 게시판 관리 기능을, , , ,

가지도록 설계하였다 본 절에서는 상기의 웹서버 구축에 사용된 기술의 일반적인.

개념들을 소개하기로 한다.

- 157 -

시스템 플랫폼 개요1.

마이크로소프트사의 제품군으로Windows 2000 Sever Windows 2000 Sever

기반하의 을 이용하여 웹서비스를 제공하였System Internet Information Sever 6.0

다 제품은 기존의 의 기능을 확대 및 향상. Windows 2000 Sever Windows NT 4.0

시킨 제품으로 향상된 인터페이스와 트랙잭션 처리 기능의 확대 안정적인 인터넷,

및 네트워크 서비스 서버 제품으로 그 성능을 인정받고 있다 본 웹서버 구축에서.

는 안정적인 웹서비스를 위하여 서버 제품의 하드웨어적 기반 위에HP Windows

를 적용 시켰으며 부가적으로 등의 안정화 기기를 적용하였다2000 Server , UPS .

인터넷 정보서버 의 동작환경을 살펴보면 그림(Internet Information System) , [

에서 보듯이 웹 브라우저가 웹 서버의 스크립트를 요청하고 웹 서버는 요청4.1.2] ,

된 스크립트를 의 입력과 출력 객체인 객체와 객체를 이ASP REQUEST RESPONSE

용해 스크립트 번역자에게 전달한다 스크립트 번역자는 스크립트 파일을 해당 디.

렉토리에서 가지고 오며 요청된 스크립트는 에서 지원하는 템플릿이나 데이터, ASP

서비스를 통해 데이터를 가공하고 동적으로 을 형성한다 생성된 정보를 스, HTML .

크립트 번역자는 웹 서버에 전달하고 웹 서버는 생성된 정보를 웹 브라우저에 전송

하는 단계로 진행된다.

그림 의 동작환경[ 4.1.2] Internet Information Server

- 158 -

프로그래밍 환경2.

인터넷 스크립트 언어 중 올 완벽하게 지원하는Windows 2000 System Active

언어를 사용하여 진행하였으며 부가적으로 를 사Sever Page(ASP) 3.0 , Javascript

용하여 진행하였다 언어는 웹프로그래밍 서비스 제공시 서버측의 부하를. ASP 3.0

최소로 유지하며 클라이언트의 각종 기능을 공유할 수 있는 언어로써 현재,

제품을 이용한 웹서비스에 널리 이용되고 있다 본 연구과제에서Windows Server .

는 을 이용한 검색 엔진에 가 사용되고 있으며 이에 따른Web DB System ASP , DB

공용 모듈을 전체 프로그램에 적용하고 있어 효율성이 극대화되도록 설계Access

하였다 관리자의 인증 부분에 있어 의 세션을 이용하였으며. HTTP Protocol ,

를 통하여 부분적 를 적용하여 사이트 이용에 효율성Javascript Interactive Interface

을 증가시켰다.

가. ASP (Active Server Page)

마이크로소프트는 년 월에 를 발표하였으며1996 12 ASP(Active Server Page) lIS

에서 사용할 수 있도록 하였다 는 스크립팅 그리고 서버용 컴포넌3.0 . ASP HTML,

트들을 라고 부르는 하나의 파일에 결합하는 것을 의미한다 좀Active Server Page .

더 간단하게 말하면 는 에 기반한 웹 서버용 스크립트 언어인 동시에, ASP VBScript

서버 스크립팅 환경을 총칭하는 말이다 페이지는 스크립트와 코드로. ASP HTML

결합되어 구성되어 있는데 서버가 페이지에 대한 요청을 받으면 먼저 그 페, ASP

이지를 찾은 다음 그 페이지 안에 있는 스크립팅 코드를 실행한다 이들 스크립트.

와 코드는 가 지원하는 내장 객체에 대한 호출을 포함할 수 있다 즉 웹HTML ASP .

서버는 웹 브라우저로부터의 요청을 엔진으로 넘기고 요청을 넘겨받은ASP ASP

엔진은 스크립트를 처리하고 그 결과를 스트립으로 삽입한 다음에 요청을 보HTML

낸 웹 브라우저로 그 결과를 반환한다 이 실행의 결과는 우리가 브라우저로 보는.

페이지인데 이러한 스크립트들은 페이지가 브라우저로 전달되기 전에 서버HTML ,

상에서 실행되기 때문에 브라우저 지원에 관한 문제가 발생하지 않는 장점이 있다.

- 159 -

의 가장 큰 장점은 상대적으로 처리 시간을 줄일 수 있다는 것이며 그러면서도ASP

고도로 동적이고 상호 대화적인 애플리케이션을 작성할 수 있다는 것이다 는. ASP

처럼 소스를 재컴파일하지 않고도 서버에서 스크립트를 수정만 하면 다른 스크CGI

립트 언어처럼 곧바로 내용이 반영되므로 프로그램 수정이 에 비해 간단하다CGI .

또한 처럼 매번 독립프로세스를 생성하는 것이 아니라 하나의 웹 애플리케이션CGI

프로세스 내에서 사용자의 요청이 스레드 방식으로 처리되기 때문에 서버에 걸리는

부하도 적으며 또한 애필리케이션간의 정보공유도 비교적 쉽다 그리고 의 특, . ASP

징은 서버 측에서 실행되는 스크립트로서 브라우저에 상관없이 인식되는 플랫폼 독

립적인 애플리케이션 개발이 가능하다는 것입니다 특히 데이터 베이스 제어를 위.

한 만 이용해도 대부분의 웹 프로그램을 개발할 수 있ADO(Active X Data Object)

다 보다 복잡한 내용을 처리한다거나 새로운 모듈을 개발해야 하는 경우 서버 측. ,

에서 동작 하는 컴포넌트를 새로 작성하여 사용하면 는 를 통해 직접적으ASP ASP

로 처리할 수 없는 부분도 서버 컴포넌트를 통해 처리할 수 있는 확장성을 가지고

있다.

데이터 베이스 처리를 위한 개체는 데이터베이스 개체를 모아둔 것이다 즉ADO .

는 여러 형태의 데이터를 사용할 수 있도록 인터페이스를 제공하는 개체이다ADO .

개체는 제공자를 통해서 데이터를 다루게 되는데 여기에는 몇 가지ADO OLE DB ,

인터페이스가 제공되고 이것을 통해서 데이터를 다루는 것이다 서버로. DB SQL

서버나 오라클 액세스와 같은 데이터 베이스를 읽을 수 있으며 실제 데이터가 저,

장된 형태는 다르지만 같은 인터페이스를 통해서 데이터를 가져올 수 있는 것으로,

이것은 대단히 큰 장점이다.

질의를 프로시저 형태로 정의해서 데이터베이스 시스템에 저장해둔 형태를 말SQL

하는 저장 프로시저를 이용하기 때문에 실행속도가 빠르다 가 문을. ASP SQL ASP

페이지 내에 두는 것이 아니라 데이터베이스 서버에서 프로시저 단위로 전체를 관

리하도록 함으로써 그만큼 코드는 간결해지고 문을 관리하기 쉽다는 장ASP SQL

점이 있다.

나 자바스크립트.

자바스크립트 는 웹브라우저 상에서 사용할 수 있는 스크립트 언어다(Javascript) .

원래 네스케이프사에서는 클라이언트 쪽에서 독립적으로 실행되는 프로그램을 작성

하기 위한 스크립트 언어로 라이브 스크립트 라는 것을 발표하였으나 자바가 사람

들 사이에서 선풍적인 인기를 끌기 시작하자 넷스케이프사는 자바를 만든 선 마이

크로 시스템사와 공동 프로젝트를 진행하여 라이브스크립트를 확장시킨 자바스크립

트라는 것을 만들어 발표하였다.

- 160 -

자바스크립트는 객체지향 스크립트 언어로서 프로그램 코드가 문서 사이에HTML

직접 들어가게 되며 자바스크립트로 만든 프로그램에서는 사용자가 마우스를 클릭

하거나 키보드를 입력하는 것과 같은 작업을 즉시 처리할 수 있다 그리고 이 스크.

립트는 오직 클라이언트 쪽에서만 실행되기 때문에 네트워크를 통한 데이터 전송

없이 모든 작업을 처리할 수 있다 그렇기 때문에 이 자바 스크립트는 사용자가 입.

력한 내용이 제대로 되었는지를 서버로 데이터를 전송하지 않고서도 즉석에서 확인

하여 처리할 수 있다.

또한 자바스크립트는 사용자가 페이지를 열거나 이동할 때를 알아내 원하는 작업을

수행시킬 수 있으며 넷스케이프 네비게이터 프로그램 자체에 관한 정보를 알아낸,

다거나 현재 브라우저에 설치된 플러그인 정보를 알아낼 때에도 사용될 수 있다.

그 외에 자바 스크립트는 웹브라우저에서 나누어져 있는 프레임을 조절한다거나,

독립 윈도우를 하나 띄워 특정 정보를 전달한다거나 웹 브라우저를 통해 방문 했,

던 페이지를 기록해놓은 히스토리를 관리하는 등의 작업들도 수행 가능하다.

3. Web DB System

본 연구과제에 적용된 은 과 호환Web DB System Windows 2000 Server System

성을 제공하고 있는 사의 이다Microsoft MS-SQL 2000 . MS-SQL 2000 DB

은 기반의 으로서 본 웹 서버에 적용된 와 연System Windows NT DB System ASP

동하여 효과적인 웹서비스를 구현하는데 있어 매우 효율적인 시스템이다 구축된.

웹서버에서는 사례검색엔진의 을 구성하는데 이용되었으며 의 공용DB System ASP

모듈을 이용하여 각종 트랜잭션 처리를 담당하고 있다 효과적인 서비DB Access .

스의 제공을 위하여 검색 엔진 의 경우 하에 단일 테이DB MS-SQL 2000 System

블로 구성되었으며 로 이루어진 별도 테이블 관리툴을 제공하고 있다, ASP DB .

가 의 구성. Database

국내외 개보수 사례 부분 데이터베이스는 단일 의 두개의 테이블로 구성되어 있DB

다 검색 및 리스팅의 편의성을 감안하여 리스팅을 위한 인덱스 형식의 테이블.

과 상세 내용을 입력하는 내용 테이블 로 구성되어(Escolist Table) (Escocont Table)

있으며 각 테이블은 을 이용하여 단일 로 구성, Code Column DB MS-SQL Server

내에서 동작하고 있다 웹페이지와의 연동은 와 를 이용하여 연동하였으. ASP ADO

며 원활한 동작 수행 속도의 보장을 위하여 설계된 데이터베이스를 시스템 으, DSN

로 연동하였다 사례 부분의 데이터베이스의 구조는 다음의 표 표. [ 4.1.1], [ 4.1.2]

와 같이 구성되었으며 각 테이블은 인 로 연결되어 동작하도록 설primary key code

계되었다.

- 161 -

표 국 내외 개보수 사례 테이블 구성[ 4.1.1] DB (Escolist Table)ㆍ

No 필드명 속 성 Key 특 기 사 항

1 Code Varchar Primary 로 자료고유 인덱스 값Pkey

2 Office Varchar 대상 건물명

3 Rtype Varchar 개보수 종류

4 Nation Varchar 국 가

5 Period Varchar 개보수 기간

6 Save Varchar 절감금액

7 Money Varchar 투자금액

8 Mater Varchar 공사수행기관

표 국 내외 개보수 사례 테이블 구성[ 4.1.2] DB (Escocont Table)ㆍ

No 필드명 속 성 Key 특 기 사 항

1 Code Varchar Primary로 자료고유 인덱스 값Pkey와 연결Escolist

2 Sum Text 개보수 개요

3 Cont Text 개보수 내용

4 Efft Text 개보수 효과

웹게시판 프로세스4.

웹게시판 프로그램은 과 을 이용하여 제작되었으며 각종ASP 3.0 MS-Access DB ,

스킨기능을 포함한 다양한 기능과 게시물별 검색 정렬 방식을 제공하고 있다 관리, .

의 편의성을 위하여 검색엔진 프로그램에 비해 관리의 부담이 적은 MS-Access

을 이용하였으며 추후 웹서비스 시스템 업그레이드 시의2000 DB System , System

코딩도 고려하였다 표 과 같이 게시판 테이블에서는 인터넷 사용자에게 알. [ 4.1.3]

리는 공지사항이나 질문사항 등을 보여주고 정보를 교환할 수 있도록 설계하였다, .

웹 게시판 프로그램은 별도의 관리자툴을 이용하여 게시판의 관리를 수행하며 게시

판의 추가 게시물의 관리에 대한 내용을 손쉽게 조작할 수 있도록 하였다, .

- 162 -

표 게시판 테이블 구성[ 4.1.3] DB

No 필드명 속 성 Key 특 기 사 항

1 ID Varchar Primary 자료고유 인덱스 값

2 Name Varchar 등록자 이름

3 Email Varchar 등록자 전자우편

4 url Varchar 등록자 홈페이지 주소

5 Title Varchar 등록내용 제목

6 Pin Varchar 관리 비밀번호

7 Writeday Date 등록일자

8 Tag Varchar 태그허용여부

9 IP Varchar 접속 IP

10 Num Int 인텍싱 번호

11 Visit Int 조회수

12 Re Varchar 답변글 여부

13 Resame Varchar 답변글 Depth

14 Peid Varchar 답변글 아이디

15 Content Text 답변글 내용

시스템의 운용5.

전체 시스템의 구성은 기반의 제공 단일 서Windows 2000 Server MS-SQL 2000

버로 이루어져 있으며 트랜잭션의 효율적 처리를 위한 트랜잭션 서버 서비스와 인,

덱스 서비스 그리고 웹서비스를 위한 를 제공, Internet Information Server Service

하고 있다.

가 의 웹 애플리케이션 서비스. Windows 2000 Sever

의 웹 및 어플리케이션 서비스는 핵심적 운영체제의 향상된 기능을Windows 2000

최대한 활용한다 은 신뢰성이 대폭 향상되었으며 필요한 재시작. Windows 2000 ,

의 수를 줄였고 네트워킹 성능 보안 및 관리 기능을 대폭 향상시켰다(reboot) , .

- 163 -

신뢰성(1)

웹 사이트와 웹 어플리케이션의 가용성을 지속적으로 유지하기 위하여 Windows

웹 및 어플리케이션 서비스는 운영체제의 향상된 신뢰성 및2000 Windows 2000

웹 서비스의 핵심적 기능 개선내용을 활용한다 은 서비스의 재가동을 용이. lIS 5.0

하게 하고 또한 결합이 있는 웹 어플리케이션에 의한 서비스 중단사태가 발생하는,

경우에도 서비스를 자동으로 다시 가동시키는 기능도 제공한다 그리고 은. . lIS 5.0

향상된 어플리케이션 보호 모델을 지원함으로써 결합이 있는 어플리케이션이 웹 서

버를 중단시키지 않도록 해준다 신뢰성을 보다 향상시키기 위하여. Windows 2000

는 및 를 통Advanced Server Network Load Balancing Microsoft Cluster Service

합하므로 여러 대의 컴퓨터 그룹이 합동으로 작업하는 것을 가능하게 하며 만약,

그룹 내에서 한 대의 컴퓨터가 중단되면 다른 컴퓨터가 그 기능을 이어받아 수행한

다.

확장성(2)

을 활용하면 단일 서버 웹사이트에서 부터 엄청나게 많은 웹 서버를Windows 2000

운영하는 거대한 사이트도 운영할 수 있다 사이트의 규모가 커지더라도 컴퓨터의.

용량을 확장하거나 추가적인 컴퓨터를 설치함으로써 성능향상을 꾀할 수 있고 늘어

나는 작업부하도 처리할 수 있다 프로세서나 메모리의 추가를 통하여 확장을 하거.

나 또는 대규모 서버를 구매하여 확장 을 꾀할 수도 있다 그리고 다수의(Scale up) .

서버를 서로 연결하는 클러스터링 서비스를 사용한 확장 을 시도하거나(Scale out)

또는 작업을 여러 서버에 분산시키기 위하여 네트워크 로드 밸런싱(network load

올 사용하여 확장을 꾀할 수도 있다 이 저렴한 산업 표balancing) . Windows 2000

준 하드웨어를 사용하기 때문에 두 가지 방법 모두 비용 측면에서 경제적이다.

보안성(3)

보안 기능 서비스는 중요한 어플리케이션이나 데이터를 보호할 수Windows 2000

있는 종합적인 통합 보안 솔루션을 제공한다 은 비트 보안 기. Windows 2000 128

능을 제공하며 및 와, Digest Authentication, Kerberos v5 authentication Fortezza

같은 최신 보안 표준을 사용한다 그리고 은 를 포. Windows 2000 Active Directory

함하기 때문에 어플리케이션 개발자들은 개체 네이밍 및 위치(object naming and

사용자 인증 단일 사인 온 중앙 집중식 구성 및 정책location), , - (single sign-on),

관리 기능을 최대한 활용할 수 있다.

- 164 -

소프트웨어와 데이터의 통합(4)

는 전반적인 산업 표준을 지원하므로 데이터베이스 메일 서Windows 2000 Server ,

버 및 다른 기존 시스템과 통합이 가능한 어플리케이션을 구축할 수 있다.

의 지원 기능은 다른 소스에서 들어오는 정보를 통합하는 경우Windows 2000 XML

에 특히 중요하다 은 웹 상에서 구조화된 문서를 교환하는 데 필요한 데이터. XML

포맷으로서 정보의 생성 방법에 관계없이 개발자들이 정보를 활용할 수 있는 표준,

방법을 제시한다 개발자들은 또한 다른 운영 체제에서 운영되는 어플리케이션으로.

작업하는 방법에 있어서 여러 가지 옵션을 가지는데 기본적으로 제품에 포함된

연결성 이외에도 마이크로소프트는 보다 향상된 통합 기능을 제공하기NetWare ,

위하여 나 에 대한 서비스도 제공한다 은 또한NetWare Unix . Windows 2000 ADO

나 같은 도 포함하고 있으며 이 기OLE DB Microsoft Data Access Components ,

술을 사용하면 실질적으로 모든 형태의 데이터 소스에 대한 액세스가 가능하다.

하드웨어 지원(5)

은 최신 하드웨어를 사용함으로써 사이트를 보다 신속하고 안전하게Windows 2000

유지시켜 준다.

예를 들면 다중 프로세서 시스템 스마트 카드 및 상거래 촉진, , (commerce

기능 등이 있다accelerator ) .

- 165 -

제 절 건축설비 개보수 설계 및 시공기술 화 웹 구성 및 접근방법2 DB

본 연구는 웹사이트를 통해 상세한 정보를 인터넷 사용자들에게 제공함으로써 잘

알려지지 않은 기술들을 서로 공유할 수 있고 그 기술들을 자기의 실정에 맞게 적,

용할 수 있는 최신의 정보를 줄 수 있도록 설계하였다 내용적인 측면에서는 수시.

로 변화하는 지식 정보의 특성을 고려하여 표준화된 분류체계에 의하여 추가 삭제/ ㆍ

갱신이 가능하도록 를 구축함은 물론 사용자의 입장에서 각 정보에 접근이 용DBㆍ

이하도록 다양한 형태의 검색시스템을 도입하였다 본 절에서는 웹사이트 구성을.

초기화면 사이트구성 검색 관련사이트 게시판 구성으로 나누어 설명하였다, , , , .

초기화면1.

초기 화면의 전체적인 구성은 단 으로 되어 있으며 위쪽의 개의 대분류 항3 Frame 7

목인 과 왼쪽의 그리고 오른쪽의Main Menu Frame Sub Menu Frame, Main

으로 구성되어 있다 위쪽의 를 클릭하면 왼쪽에 있는 에서Frame . Main Menu Frame

는 각 에 맞는 가 나오고 를 클릭하면Main Menu Sub Menu , Sub Menu Main

에는 해당페이지가 나온다 전체적으로 연구소개 관련 사이트 사이트 맵Frame . , , ,

게시판으로 나누어지며 왼쪽 에서는 건물에너지 절약기술 설비교체 공사Frame DB,

비 산출 프로그램 건물 개보수 사례 페이지로 바로 갈 수 있는 버튼을 두었으, DB

며 위쪽에 검색 창을 두어 해당내용을 검색하여 곧바로 갈 수 있도록 구성하였다.

그림 과 같이 초기화면에서는 인터넷 사용자에게 새로운 정보와 공지사항을[ 4.2.1]

알려주고 각 사이트와 연동할 수 있도록 구현하였다

그림 초기화면[ 4.2.1]

- 166 -

사이트 맵2.

전체적인 구성을 한 눈에 볼 수 있도록 구성되었으며 각각 사이트와 연결이 되어,

있어서 인터넷 사용자들이 쉽게 원하는 곳으로 이동할 수 있도록 그림 와[ 4.2.2]

같이 구현하였다.

그림 사이트 맵 화면[ 4.2.2.]

연구소개3.

웹서버 구축의 배경과 목적이 설명되었고 차년간 진행된 연구과제의 각 년도별, 3

연구수행 내용 및 연구수행 기관에 대한 소개가 되어있다 그림 은 연구소. [ 4.2.3]

개 부분의 화면을 보여주고 있다.

- 167 -

그림 연구소개 화면[ 4.2.3]

검색4.

건물개보수 사례의 검색은 두 가지 방법으로 검색할 수 있도록 하였다 첫 번째 방.

법은 키워드검색으로 사용자가 알고자 하는 단어를 직접 입력하고 검색버튼을 누름

으로써 검색하는 것이고 두 번째 방법은 리스트박스에 나타난 범위를, Drop-down

사용자가 직접 선택해 검색할 수 있도록 구현하였다 건물 개보수 사례 의. DB

리스트는 건물명 개보수 종류 국가 공사기간 절감액 투자금액 공Drop-down , , , , , ,

사수행업체로 구성되어 있으며 그림 는 건물 개보수 사례의 검색화면을 보, [ 4.2.4]

여주고 있다.

그림 개보수 사례 검색화면[ 4.2.4] DB

- 168 -

건물 개보수 경제성 평가와 관련하여 사용자가 건물의 에너지 운전비용 및 설비교

체 투자 시 공사 금액을 산출할 수 있도록 프로그램을 개발하였다 정확한 공사비.

를 산출하기 위해 건물의 용도 및 개보수 범위 지역적 특성 등 여러 가지 조건을,

감안해야 하므로 본 프로그램에서는 일반적인 상황을 가정 하여 간단한 모델링을

하였으며 그에 대한 결과치를 사용자가 단순히 건물규모 및 교체할 냉난방기기의

타입을 선택하면 대략적으로 공사비 규모를 산출할 수 있도록 작성된 프로그램이

다.

또한 교체할 조명기기의 개수 및 평균사용시간을 입력하면 조명부분에 대한 공사비

도 추가로 산출이 가능하도록 구성하였다 조명부분에 대해서는 연간 전력사용 절.

감량 및 금액 이에 따른 투자회수기간까지 계산 가능하다 그림 는 공사비, . [ 4.2.5]

산출 화면을 보여주고 있다.

그림 설비교체 공사비산출 화면[ 4.2.5]

관련사이트5.

관련사이트는 건물의 에너지절약과 관련된 국내외 관련사이트를 집약한 것이다.

그림 그림 은 관련사이트의 화면으로 국내 사이트와 국외 사이트로[ 4.2.6], [ 4.2.7]

나누어지며 본 연구내용과 관련하여 폭넓은 정보를 획득할 수 있도록 하였다 국, .

내 국외사이트 모두에서 해당 사이트에 마우스를 클릭하면 바로 연결이 되도록 하,

였으며 다음에 이어지는 절에서 국내 외 주요사이트에 대해 소개하고 각 사이트. 3 ㆍ

에서 제공하는 정보의 종류와 범위를 소개하였다.

- 169 -

그림 국내 관련사이트 화면[ 4.2.6]

그림 국외 관련사이트 화면[ 4.2.7]

- 170 -

제 절 국내 외 건물에너지절약 관련 웹사이트 구축현황3 (Website)ㆍ

최근 인터넷의 발전은 산업의 모든 부분에서 급격한 변화를 일으키고 있다 정보가.

필요한 경우 인터넷을 잘 활용하면 쉽게 정보를 취득할 수 있으며 인터넷에 의한

상거래에서부터 교육 전문가 소개 및 상담 시스템 제어 등 많은 분야에서 인터넷, ,

이 활용되고 있다 따라서 해당 분야에서 선진국이 구축 운용하고 있는 웹사이트를.

적절히 활용하는 것은 대단히 중요한 사항이다

미 국1.

미국은 건물에너지절약과 관련된 웹사이트도 종류가 다양하고 많다 이러한 웹사이.

트중 대표적인 것으로는 미국 에너지성 등 정부기관 및 지방자치단체에서 운영하는

것과 학회 학교 및 연구소 등에서 운영하는 것 및 민간인터넷정보 전문회사에서 운

영하는 것으로 대별된다.

이러한 인터넷 사이트는 취급하고 있는 정보의 종류도 매우 다양해서 관련업체의

제품의 소개는 물론 건물에너지소비량 자가진단방법 건물에너지절약관련 교육자,

료 주요 분야별 전문가소개 무료 소프트웨어제공 관련정책 및 법규소개 전자상, , , ,

거래 등 사용자에게 필요한 대부분의 정보를 제공하고 있다 즉 미국은 관련정보의.

조사분석에서부터 이러한 정보를 데이터베이스화 하여 인터넷통신으로 제공하는 거

대한 인프라가 잘 구축되어 유용하게 활용되고 있다.

가 미국 에너지성의 웹사이트.

(http://www.doe.gov)

미국 에너지성의 웹사이트는 에너지 관련 주무 부처로서 에너지성에서 관장하고 있

는 에너지 관련 정보가 집결되어 있다 이 웹사이트를 통해서 에너지성의 주요 정.

책 법규 및 기준 주요 디렉토리 미국 에너지성에서 발간하는 각종 문헌 및 기술, , ,

정보 (DOE Information Bridge: http://gpo.osti.gov:901/cgi-bin/newwelcome.pl;

미국 정부 출판국 즉 에서 관장함 등 다양한 정보를, Government Printing Office )

알 수 있다 그러나 에너지 관련 정보는. Energy Efficiency and Renewable

을 이용한다Energy Network(EREN ; http://www.eren.doe.gov/) .

한편 미국에너지성에서 연구비를 제공하여 연구를 수행한 연구결과는 상기 국립연

구소 이외에도 대학연구실 민간 연구기관 학회 및 협회 등으로부터 다양하게 도출, ,

되는데 앞서 기술한 바와 같이 라는 웹 사이트에 들어DOE Information Bridge「 」

가면 쉽게 열람할 수 있다 그림 은 이 사이트의 화면이다 미국에는 국가. [ 4.3.1] .

차원에서 정부발행간행물을 관리하는 가 있으며GPO(Government Printing Office)

미국에너지성은 그 산하에 가OSTI(Office of Scientific and Technical Information)

있는데 이 사이트는 이들 두 개 기관의 공동작품이다.

- 171 -

그림[ 4.3.1] DOE Information Bridge

건물에너지절약과 관련된 대표적인 미국에너지성의 웹 사이트는 Office of「

와Building, State and Community Programs Federal Energy Management」 「

을 들 수 있다 그 밖에 미국에너지성의 건물에너지절약과 관련된 사이Program .」

트는 다음에서 보는 바와 같다.

(1) Building America (http:..www.eren.doe.gov/buildings/building_america)

(2) Building Energy Software Tools

(http://www.eren.doe.gov/buildings/tools_directory)

(3) Center of Excellence for Sustainable Development

(http://www.sustainable.doe.gov)

(4) Cities and Counties Project (http://www.eren.doe.gov/cities_counties)

(5) Consumer Energy Information (http://www.eren.doe.gov/consumerinfo)

(6) Cool Roofing Materials Database (http://eetd.lbl.gov/coolroof)

(7) Desiccant Cooling and Dehumidification Program

(http://www.nrel.gov/desiccantcool)

(8) DOE Insulation Fact Sheet (http://www.ornl.gov/roof+walls/insulation)

(9) Energy Efficiency and Renewable Energy Clearinghouse (EREC) Fact Sheet

(http://www.eren.doe.gov/erec/factsheets/factsheets.html)

(10) Energy Savers (http:://www.eren.doe.gov/consumerinfo/energy_savers)

(11) Energy Savers Partnership Program

(http://www.eren.doe.gov/energy_saverspartners)

(12) Energy Science and Technology Database(EDB)

(http://www.osti.gov/eren/eren.html)

- 172 -

(13) Energy Partners-U.S. Department of Energy

(http://www.eren.doe.gov/buildings/energypartners)

(14) Energy Smart School (http://www.eren.doe.gov/energysmartschools/)

(15) Hemispheric Experience in Energy Efficiency and Renewable Energy

(http://www.eren.doe.gov/hemisphere)

(16) Home Energy Rating System Guiideline

(http://www.eren.doe.gov/hers/hers.html)

(17) Home Energy Saver (http://hes.IbI.gov)

(18) House of Straw : Straw Bale Consruction Comes of Age

(http://www.eren.doe.gov/EE/strawhouse/house-of-straw.html)

(19) Lawrence Berkeley National Laboratory Heat Island Group

(http://eetd.lbl.gov/heatisland/)

(20) Lawrence Berkeley National Laboratory Lighting Research Group

(http://eetd.lbl.gov/BTP/Isr.html)

(21) Lawewnce Berkeley National Laboratory Thermal Energy Distribution

(http://ducts.IbI.gov/)

(22) Leaking Electricity Home Page (http://eetd.IbI.gov/Leaking/)

(23) Milion Solar Roofs (http://www.eren.doe.gov/milionroofs/)

(24) Municipal Energy Management Program

(http://www.eren.doe.gov/buildings/municipal_energy_management/)

(25) National Renewable Energy Laboratory High-performance Building

Research (http://www.nreI.gov/buildings/highperformance/)

(26) Oak Ridge National Laboratory Energy Efficiency and Renewable Energy

Program (http://www.ornI.gov/ORNL/Energy_Eff/Energy_Eff.html)

(27) Office of Codes and Stands

(http://www.eren.doe.gov/buildings/codes_standards/)

(28) Partnerships for Affordable Housing

(http://www.eren.doe.gov/buldings/partner_afford.html)

(29) Photographic Information Exchange (PIX)

(http://www.nreI.gov/data/pix/pix.html)

(30) Radiance Synthetic Imaging System (http://radsite.IiI.gov/radiance/)

(31) Rebuild America (http://www.eren.doe.gov/buildings/rebuild/)

(32) Roofus’ Solar Home (http://www.eren.doe.gov/roofus/)

(33) RSPEC: Reduce Swimming Pool Energy Costs

(http://www.eren.doe.gov/rspec/)

- 173 -

(34) US Department of Energy Chicago Regional Office

(http://www.eren.doe.gov/cro/)

(35) US Department of Energy Denver Regional Office

(http://www.eren.doe.gov/dro/)

(36) US Department of Energy Golden Field Office

(http://www.eren.doe.gov/golden/)

(37) US Department of Energy Philadelphia Regional Office

(http://www.eren.doe.gov/pro/)

(39) US Department of Energy Rebuild America Financial Services

(http://www.ornI.gov/rafs.rafs.htm)

(40) US Department of Energy Seattle Regional Office

(http://www.eren.doe.gov/sro/)

- 174 -

나. AEC Info

(http://www.aecinfo.com/index.html)

그림 사의 웹 사이트 초기화면[ 4.3.2] AEC Info

는 년에 설립된 건축물의 건설과 관련된 정보를 취급하는 전문회사이AEC Info 1994

다 일반적으로 건물산업분야는 설계에서부터 건설을 완료하고 건물을 유지 관리하. ,

는 모든 단계에서 대단히 많은 종류의 정보와 지식을 필요로 하며 정보가 필요한

시점에서 가장 적합한 정보를 취득하는 것이 건물의 성능을 원하는 수준이 되게 하

면서 건설비용 유지관리비용 등을 절약할 수 있는 방법이다 또한 이러한 정보의, .

취득은 신속 정확해야 한다, .

는 건축설계자 건물시공자 건물관리자 및 건물 관련 연구자 등 건물사업AEC Info , ,

실무자에게 건물 관련 기자재 및 부자재 등의 제품정보 건축법규 및 기술기준 관,

련 정보 설계 및 건설공정관리용 각종 소프트 웨어 정보 각종 행사 정보 정부의, , ,

주요 정책 관련 정보 이용자간 토론 등 매우 다양한 정보를 제공함은 물론 전자상,

거래의 기능을 보유하고 있어 수가 급증하고 있다 그림 는 이 사이트의 초. [ 4.3.2]

기화면이다.

- 175 -

다 사의 신재생에너지 관련 사이트. Momentum Technology

(http://energy.sourceguides.com/index.shtml)

그림 신재생에너지 관련 정보 사이트 초기화면[ 4.3.3]

라는 민간 회사에서 운영하고 있는 이 사이트는 신Momentum Technologies LLC

재생에너지에 관한 각종 정보를 취급하고 있다 이 회사에서는 전세계적으로 신재.

생에너지와 관련된 개에 달하는 사업과 조직에 대한 정보를 축약시켜서 제공3,300

하고 있으며 매월 만 명의 이용자가 이 사이트를 방문하고 으며 만 페이지10 IT 150

이상의 정보를 유통하고 있다 이 사이트에 있는 비즈니스 디렉토리 인덱스는 신재.

생에너지와 관련된 사업정보를 지역별 제품명별 업종별 업체명별로 축차적으로, , ,

검색할 수 있도록 되어 있다 이 사이트의 개발과 운용을 위해 개 이상의 신재. 150

생에너지업체가 자금 및 기술적인 지원을 했다 이 사이트는 태양열 집열기 태양전. ,

지 등 신재생에너지원올 건물에 도입하고자 할 때 매우 유용한 정보를 입수할 수

있는 사이트로서 이용이 기대된다.

라. Remodel Online

(http://www.remodelonline.com/)

이 사이트는 건물의 개수와 관련된 여러 가지 정보를 상으로 획득할 수 있는Online

사이트이다 이 사이트에서 제공되는 정보는 건물주가 직접 자신의 건물을 수리하.

는 경우 매우 유익하다 이 사이트의 하위 사이트는 건물개수센터. (remodeling

주택센터 조경센터 및 인터넷 상가 로 구성되어 있어서center), , (shopping center)

건물의 개수시 설계자료 개수에 필요한 건축기자재 및 부재 등에 대한 정보 등과,

같은 기본적인 자료를 취득할 수 있음은 물론 전자상거래 기능까지 보유하고 있다.

- 176 -

그림[ 4.3.4] Remodel Online (http://www.remodelonline.com/)

마. GEM (Global Energy Marketplace)

(http://gem.crest.org/)

이 사이트는 미국 와EPA(Environmental Protection Agency) CREST(Center for

의 재정지원으로 구축된 사이트Renewable Energy and Sustainable Technology)

로서 에너지절약 및 심재생에너지와 관련된 개의 웹 사이트와 접속이 가능하2,500

도록 되어 있다 이 사이트가 만들어진 목적은 에너지사용을 경감시키는 각종 정보.

를 보급함으로써 에너지소비를 절감시키고 나아가서는 지구온난화를 줄일 수 있도

록 하는 것이며 이 사이트에서는 에너지의 효율적인 사용과 관련된 사례 기술보고, ,

서 및 출판물 경제성분석자료 제품 디렉토리 주요 국가별 자료 등 유익한 자료를, , ,

제공하고 있다.

- 177 -

그림 초기화면[ 4.3.5] GEM

바. Energy Star

(http://www.energystar.gov/)

그림 초기사이트[ 4.3.6] Energy Star

- 178 -

이 사이트는 미국 환경청 과 에너지성에(EPA; Environmental Protection Agency)

서 공동으로 운영 하고 있는 에너지 스타 인증제도와 관련된 각종 정보를 다루고

있다 이 제도는 에너지를 사용하는 각종 제품의 에너지성능을 점검하여 소정의 성.

능 보다 우수한 성능을 가진 제품에 대하여 에너지 스타의 로고를 부여함으로서 에

너지절약성능이 우수한 제품의 보급을 촉진하는데 목적이 있다 이 사이트에 들어.

가면 에너지 스타 인증 제품에 대한 정보가 제품별로 정리되어 있으며 제조업체 및

동제품을 취급하는 소매상의 위치도 각 지역별로 잘 정리되어 있다.

사 미국 에너지서비스협회 사이트.

(http://www.naesco.org/)

그림 미국 에너지서비스협회 사이트[ 4.3.7]

이 사이트는 미국 에너지서비스협회 (NAESCO;National Association of Energy

에서 운영하는 사이트이다 는 건물의 에너지 개보수를Service Company) . NAESCO

전문으로 하는 미국 업체들의 모임으로서 냉난방설비 단열 태양열 등 자연ESCO , ,

에너지 이용설비 조명 및 전기설비 공조설비 열원설비 등 건물의 에너지와 관련, , ,

된 정보를 제공하고 있다 이 사이트에서 제공되는 정보는 미국 전문업체. ESCO ,

주요 에너지절약 설비의 공급업체 국제 관련 사업의 입찰과 관련된 정보 등, ESCO

다양하다.

- 179 -

아. Building Industry Exchange

(http://www.building.org/indexing/html)

이 사이트는 건물산업분야의 인터넷에 의한 정보유통을 위한 사이트이다 이 사이.

트는 건물산업직 종에 종사하는 사람들이 재품에 대한 정보교환 프로젝트 팀의 조,

직 관련 제품의 공급자에 대한 정보 업계 뉴스 광고 고객정보 및 업계의 발전방, , , ,

안 등을 상호 교환할 수 있도록 되어 있다 센터는 약. Building Industry Exchange

개로 분류된 건설산업분야를 상호 연결시킬 수 있는 수 만개의 영역2,800

이 있는데 이 분야의 관련 조직이나 전문가가 자신의 정보를 등(interactive entries)

재할 수 있어서 이 분야의 필요한 정보가 축적된다 특히 이 사이트에서는 전술한.

바 있는 의 디렉토리를 볼 수 있다 또한 이 사이트의 장점으로서는 개로AEC . 2,800

분류된 건설산업의 각 분류항목별로 관련회사 공동관심사 토론장 관련 학회 및 협, ,

회 연구소 및 학교 구직 희망자의 이력사항 직원채용정보 주요 출판 및 방송 행, , , , ,

사소개 광고물 및 산업 디렉토리 등을 파악할 수 있도록 구성되어 있다, .

캐나다2.

캐나다는 겨울철의 기상조건이 열악한 관계로 건물의 냉난방에 대한 관심이 높은

국가로서 일찍부터 건물의 효율적인 에너지관리기술을 발전시켜 왔으며 미국과 국

경을 이웃하면서 기술교류가 활발하다 캐나다는 등과 같은 국가. R-2000, C-2000

적인 건물에너지절약사업을 적극적으로 추진하였으며 그 결과 대부분의 건물에너지

절약기술 분야에서 세계적 수준의 기술을 보유하고 있는 국가이다 본 절에서는 캐.

나다에서 운영중인 건물에너지절약 관련 웹사이트에 대해서 소개하고자 한다.

가 에너지국. NRC

(http://www.nrcan.gc.ca/es)

캐나다 자원에너지부 이하 로 칭함 는 광물자원과Natural Resources Canada ( ; NRC )

임산자원등 자원에 관한 사항과 에너지에 관한 사항을 관장하는 부처이다 이 사이.

트는 의 에너지국의 사이트로서 캐나다 정부의 에너지관련 주무국의 사이트라NRC

고 할 수 있다 따라서 에너지절약 신재생에너지 관련 기술 화석연료 및 원자력. , ,

분야의 캐나다정부측의 각종 정보를 이 사이트를 통해서 알 수 있다 에너지절약과.

관련하여 주목을 끄는 하위 사이트로서는 "OEE (Office of Energy Efficiency)",

등이 있는데 특히 는"OERD", "PERDspective" OERD CIC (CANNMET Information

와 연계되어 운영되고 있어서 유용한 정보를 취득할 수 있다Center) .

는 에서 발간하는 각종 간행물의 사이트이다PERDspective OERD .

- 180 -

사이트 는 가정 상업 공공건물 및 수송OEE (http://oee.nrcan.gc.ca/oee_e.cfm) , ,

부문에서 에너지를 절약하기 위한 각종 도움을 제공하기 위하여 운영되고 있는 사

이트로서 그림 에서 보는 바와 같이 에너지절약을 위한 각종프로그램 출판[ 4.3.8] ,

물 에너지절약기술 상호정보교환 서비스 등의 하위사이트로 구성되어 있어서 사용, ,

자에게 에너지절약에 대한 실질적인 도움을 제공하고 있다.

그림 사이트의 초기화면[ 4.3.8] OEE

나. REED

(http://www.its-canada.com/reed/index.htm)

이 사이트는 사에서 제공하는 에너지절약ITS (Information Technology Specialiste)

주택에 관한 사이트이다 이 사이트에서는 에너지절약을 위하여 건물주가 기본적으.

로 알아야 할 사항부터 에너지절약형 주택의 건축방법 대표적인 에너지절약형 주,

택의 설계정보 등이 있다.

다 캐나다 자원에너지기술센터 기술확산 연구소 사이트.

(http://cedrl.mets.nrcan.gc.ca/e/index_e.html)

이 사이트는 캐나다 자원에너지기술센터(CANMET ; Canada Center for Mineral

의 에너지기술확산연구소and Energy Technology) (CEDRL ; CANMET’S Energy

의 사이트이다 은 년 에너지분Diversification Research Labboratory) . CEDRL 1988

야의 신기술을 확산시키는 연구를 수행할 목적으로 설립된 연구소로서 에너지관리,

신재생에너지 및 복합기술분야의 실용화연구를 하고 있으며 기술을 보유한 기관과

기술을 사용할 기관과의 가교역활을 하고 있으며 기술확산을 위한 시범화 사업도

수행하고 있으나 이 사이트에는 업무에 대한 소개 수준의 정보가 들어 있다.

- 181 -

3. EU

유럽은 건물의 에너지절약기술에 대한 연구가 매우 활발하다 특히 건물에너지절약.

과 관련된 연구는 민간기업에서 적극적인 연구를 기피하는 연구분야 이거나 에너지

절약과 환경보존을 위해서는 꼭 필요한 분야이기 때문에 국가적인 견지에서 많은

연구가 추진되고 있다.

에서 추진하고 있는 에너지절약에 관한 연구 및 시범화 프로그램은EU JOULE,

등을 위시해서 많은 나라가 참여하고 있다 본 절에서는 의 주요국가에THERMIE . EU

서 구축 운영하고 있는 건물에너지 관련 웹사이트 현황에 대하여 소개하기로 한다, .

가 영국 에너지재단 사이트.

(http://www.natenenergy.org..uk/)

영국은 주택의 에너지효율 등급표시제도를 시행하고 있는 등 건물에너지절약에 대

한 관심이 매우 높다 이 사이트는 영국 에너지재단. (The National Energy

에서 년부터 운영해오고 있는 사이트로서 주요 하위 사이트로서는Foundation) 1996

Renewable Energy , Energy Efficiency Advice Centres , Energy Ratin「 」 「 」 「

등이 있으며 그밖에 타 에너지관련 조직과의 연결 사이트g , Energy Centre ,」 「 」

등 매우 유용한 기능을 가진 하위 사이트로 구성되어 있Home Energy Survey「 」

다.

사이트에서는 신재생에너지에 관한 각종 정보를 제공하고Renewable Energy「 」

있으며 에서는 건물주와 소규모 건물에너, Energy Efficiency Advice Centres「 」

지사업체를 대상으로 무료 에너지 상담 서비스를 하고 있다 영국에서는 개에 달. 40

하는 에너지효율상담센터 가 주요 지역(Energy Efficiency Advice Centres ;EEACs)

별로 있어서 상담 역활을 수행하고 있다.

사이트는 영구에서 시행하고 있는 주택 에너지성능 등급표시제Energy Rating「 」

도와 관련된 정보를 제공하는 사이트이며 사이트는 년, Energy Centre 1998 7「 」

월부터 에 건설하고 있는 의 초에너지절약형Milton Keynes National Energy Center

건물을 소개하고 있다.

나 프랑스 건물기술연구소.

(http://www.cstb.fr)

이 사이트는 프랑스 건물기술연구소(CSTB; Centre Sientifique et Technique des

를 소개하는 사이트이다 이 사이트에서는 에서 수행한 주요 연구Bati-ment) . CSTB

결과와 주요 건축 기자재 및 부자재의 성능시험결과 등이 소개되고 있다.

- 182 -

다 프랑스 에너지 환경관리공단.

(http://www.ademe.fr/)

이 사이트는 프랑스의 에너지 환경관리공단인 의 소개사이트이다. ADEME . ADEME

는 가 확대 개편된 조직이AFME(Agence de France de la Maitrise de I’energie)

다 프랑스에서는 에너지의 사용이 환경오염의 주된 원인이 된다는 관점에서 에너.

지관리를 주업무로 하던 의 업무 영역을 환경관리분야 까지 포함시켜서AFME

에서 취급하고 있다ADEME .

라. CleanEnergy

(http://www.cleanenergy.de/indexeng.html)

이 사이트는 독일의 사에서 제공하는 사이트로서 태양열 집열기 태CleanEnergy ,

양전지 등과 같은 무공해 에너지원과 관련된 회사의 정보를 디렉토리로 만들어서

제공하는 사이트이다.

마 영국의. Best Practice Programme

(http://www.energy-efficiency.gov.uk/)

이 사이트는 건물의 에너지절약을 달성하기 위한 영국 정부의 에너지효율을 극대화

프로그램인 을 소개하고 있는 사이트Energy Efficiency Best Pratice (EEBPP)「 」

이다 영국 정부에서는 이 프로그램의 시행을 통하여 건물 부문에서의 에너지를.

절약하는 것이 목표로서 주로 새로이 개발되는 우수한 기술에 대한 시범10~20%

적용을 통한 우수기술의 보급을 촉진시키는 것이 주 내용이다.

일 본4.

일본은 에너지 절약과 자원 재활용의 기술에 대한 연구가 매우 활발하다 특히 환.

경공생주택이라는 개념을 도입하여 민간과 공공기관이 적극적인 연구를 하고 있다.

일본은 리노베이션 분야가 활발한 하다 또한 리노베션의 성과에 따른 혜택도 많다. .

많은 리노베이션 관련 서적들이 많으며 웹사이트 또한 설비중심의 리노베이션 내용

이 두드러진다 일본의 웹사이트 특징은 공공기관과 민간기업을 중심으로 살펴볼.

때 카지마 타이세이 같은 큰 건설회사를 중심으로 리노베이션 활동이 두드러지며,

일본 건설성 리뉴얼학회 건물관리학회 등이 활발한 활동을 하고 있다, , .

- 183 -

가 일본리노베이션 관련건설회사.

(1) (http://www.kajima.co.jp/tech/7shindan/)

카지마 건설의 리노베이션 관련 진단홈 리노베이션 사례들 많다. .

(2) (http://www.taisei.co.jp/renewal/s2.html)

타이세이 건설의 리노베이션 홈.

(3) (http://www.shimz.co.jp/)

시미즈 건설

(4) (http://www.takenaka.co.jp/renewal/)

타케나카 건설

(5) (http://www.obayashi.co.jp/)

오바야시 구미 홈페이지

나 리노베이션 관련학회.

(1) (http://www.renewal.or.jp/)

일본 설비관련(2) (http://member.nifty.ne.jp/)

일본 리뉴얼학회(3) (http://village.infoweb.ne.jp/) (BELCA)

일본건설성(4) (http://www.moc.go.jp/)

국 내5.

가 한국에너지 기술 정보 서비스.

(http://www.etis.net/)

그림 에너지 기술연구소의 에너지정보 포탈 서비스[ 4.3.9]

- 184 -

이 사이트는 에너지기술연구소와 연계되어 에너지 검색이 가능하며 실증기술DB ,

발표자료 정책정보 기술분석 등을 활용할 수 있는 사이트이다 원문서비스가 가, , , .

능하며 새로운 에너지 기술 정보가 시시각각 올라오며 메일링서비스로 에너지 정,

보를 받을 수 있다 국내문헌 에너지통계 연구관리. CADDET, ETDE, GREENTIE, , , ,

에기연 도서 에경연 도서목록 검색이 가능하다, .

나 리노베이션 관련 회사.

(1) (http://www.buildingclinic.co.kr/)

삼성건설의 빌딩 클리닉 웹사이트 리모델링 컨설팅을 하고 있다.

(2) (http://www.krbuilding.net/)

건물 포털 사이트 국내 건물의 검색이 가능하고 건물 성능진단과 리노베이션에 관

한 간략한 설명이 있다.

(3) (http://www.betheIcon.co.kr/)

리모델링 전문 시공회사.

국제기구6.

가 의 에너지 효율센터. lEA CADDET

(http://www.caddet.org/)

CADDET(Centre for the Analysis and Dissemination of Demonstated Energy

는 에너지 관련 국제기구중 가장 대표적인 기구인 국제에너지기구Technology) 「

(lEA : 이 산하에 있는 조직으로서 신기술에 대한International Energy Agency)」

분석과 에너지 기술의 시범적용을 통한 보급확산을 주된 업무로 하고 있다 이 사.

이트는 의 에너지 효율센터에서 운용중에 있는 사이트로서 에너지절약과CADDET

관련된 다양한 정보를 제공하고 있다.

이 사이트에서는 회원국들의 에너지 절약기술에 대한 개발정보와 에너지절약제품에

대한 정보가 데이터베이스로 구축되어 있어 국가별 분야별 제품별 검색이 가능하, ,

기 때문에 현재 진행 중에 있는 첨단 기술의 개요를 파악하기 좋다 또한 이 사이.

트의 하위 사이트인 사이트에 들어가면 에너지 절약형 제품에 대한 를“product” DB

통해 원하는 수준의 제품에 대한 선정과 전자상거래가 가능하며 에서 출간CADDET

되는 각종 간행물은 물론 제품의 카탈로그를 위시한 기술자료를 손쉽게 취득할 수

있다.

- 185 -

나 국제고효율조명협회 사이트.

(http://www.iaeel.org/start/main.htm)

이 사이트는 국제고효율조명협회(IAEEL: International Association for

가 운영하고 있다 이 사이트에서는 고효율 에너지절약Energy-Efficient Lighting) .

형조명기기에 대한 정보가 제공되고 있다 특히 이 사이트의 하위 사이트인.

에 들어가면 에너지절약형조명기기에 대한 다양한 제품정보Lighting Crossorad「 」

를 얻을 수 있기 때문에 많은 사람들이 이용하고 있는 것으로 알려져 있다.

다. INFORSE

(http://www.inforse.dk/presentation.php3)

최근 환경친화적인 건물인 그린빌딩에 대한 관심이 높아지고 있다 이 사이트는 세.

계 개국의 여 개의 환경친화와 관련된 비정부기구 의 연합체인60 200 (NGO)

에서 년 회의 직INFORSE(International Network for Sustainable Energy) 1992 Rio

후 개설한 사이트이다.

라 기타 국제기구의 사이트.

는 선진국들의 모임인 국가들이 에너지 문제의 해결을 위해 만든 기구로IEA OECD

서 우리나라도 회원국으로 되어 있으며 그 산하에 수많은 첨단기술에 대한 공동연

구조직이 결성되어 활동중에 있다 따라서 이러한 연구조직에서 개설한 웹 사이트.

는 지금 현재 진행되고 있는 세계 첨단기술을 파악하기 위해 매우 유용한 사이트이

다 건물의 에너지 절약과 관련된 프로그램과 웹 주소를 소개하면 다음과 같다. .

(1) lEA Air Infiltration and Ventilation Centre(http://www.aivc.org/about.html)

건물의 침기와 환기열손실을 감소시키기 위한 분야의 연구를 수행하고 있다.

(2) lEA Demand-Side Management Programme

(http://dsm.iea.org/homgepage.asp)

건물의 에너지 수요관리를 위한 영역의 연구를 수행하고 있다.

(3) lEA Energy Conservation in Buildings Community Systems

(http://www.ecbcs)

건물군 및 지역의 에너지 절약을 위한 제어기술 등의 연구를 수행하고 있다.

(4) lEA Heat Pump Centre(http://www.HeatPumpCentre.org/)

첨단 히트 펌프 연구를 수행하고 있다.

- 186 -

(5) lEA ETDE(http://www.etde.org/)

회원국간 에너지기술정보 및 데이터 베이스를 상호 교환 이용할 수 있는 것으lEA ,

로서 회원국만이 이용할 수 있다 한국의 경우 한국에너지기술연구소가 회원으로.

되어 있으며 라는 명칭으로 한국내의 에너지 관련 기술정보를 제공하고 있ETIS「 」

다.

는 첨단 에너지ETDE(Energy Technology Data Exchange and Energy Database)

기술정보를 파악 하는데 있어 매우 유용한 사이트이다.

(6) lEA District Heating and Cooling(http://www.iea-dhc.org/)

지역냉난방 연구 프로그램으로서 우리나라의 경우 지역난방공사가 회원으로 등록되

어 있다.

(7) lEA Solar Power and Chemical Energy Systems Programme

(http://www.solarpaces.org)

태양에너지 발전 태양광발전 및 태양열 발전 및 태양에너지의 화학공정이용 분야( )

에 대한 연구 수행 하고 있다.

- 187 -

제 장 웹서버 관리자용 메뉴얼5

본 장에서는 본 연구를 통해 개발된 건물의 개보수 설계 및 시공기술 화 웹사“ DB ”

이트 관리자가 숙지해야 할 사항과 홈페이지의 간단한 조작방법에 관하여 정리하였

다 본 사이트는 건물의 개보수 설계 및 시공기술 화 사이트로서 사용자 입장. ‘ DB ’

에서 효율적인 사이트를 이용을 돕고 본 사이트를 관리 하는 관리자 입장에서 효,

율적으로 관리할 수 있도록 사이트에 대한 소개 및 기능을 설명하기 위한 지침서이

다 본 사이트의 중점사항은 건물의 개보수 설계 및 시공기술에 관한 연구자료를.

체계적으로 정리 하여 에 저장하고 웹 상에서 쉽고 빠르게 자료들을 검색할 수DB

있는데 역점을 두고 사이트를 설계하였다.

제 절 사용방법1

사이트 네비게이션1.

본 사이트의 구조는 그림 과 같이 단 프레임으로 구성되어 있으며 위쪽의[ 5.2.1] 3

메인 메뉴 프레임과 왼쪽의 서브메뉴프레임 그리고 오른쪽의 메인프레임으로 구성

되어 있다 메인 메뉴 프레임에는 사업 건물에너지시스템 건물에너지 개보. ESCO , ,

수 건물에너지 소비량예측 건물에너지 개보수 평가 건물에너지 절약기술 건물개, , , ,

보수 사례의 메인 메뉴들이 있으며 메인 메뉴를 클릭하면 왼쪽에 있는 프레임에서

는 각 메인 메뉴에 맞는 서브메뉴가 나오고 그 서브메뉴를 클릭하면 메인 프레임에

는 해당페이지가 나온다 또 해당 서브메뉴에 하위메뉴가 더 있을 경우 메인프레임.

상단에 작은 세부메뉴들이 나오고 그것을 클릭하연 해당페이지로 이동할 수 있도록

구성하였다.

상단 프레임 왼쪽에 있는 건물의 개보수 설계 및 시공기술 화 와 버튼을‘ DB ’ Home

클릭하면 언제든지 메인 페이지로 돌아갈 수 있도록 버튼을 배치하였으며 메인페,

이지 왼쪽 서브메뉴프레임에서는 사업지침서 건물에너지절약기술 개‘ESCO ’, ‘ DB’, ’

보수경제성평가 건물개보수 사례 페이지로 바로 갈 수 있는 버튼을PROGRAM’, ‘ ’

두었으며 위의 찾기 창이 있어서 해당내용을 검색하여 곧 바로 갈 수 있도록 구성

하였다.

- 188 -

그림 사이트 구조[ 5.2.1]

프로그래밍2. Part

가. Admin Tool

에서는 사이트의 효율적 관리와 에너지 개보수 사례 의 내용을 입Admin Tool ’ DB’

력 수정 삭제를 쉽게 할 수 있도록 만들었다 또 보안을 위해 일반 사용자들이 접, , .

근하지 못하도록 아이디와 패스워드를 두었으며 로그인 페이지는 따로 두었다.

로그인(1) (Log-in)

로그인 페이지는 이며 아이디는 패스워드는http://211.196.98.37/alogin.html esco,

이다 그림 참조 성공적으로 로그인이 마쳐지면 다음의 그림pwesco ([ 5.2.2] ). [

에서 보듯이 공지사항 뉴스 자유게시판 관리툴과 일별 월별 접속통계 분5.2.3] , , ,

석 인덱스 관리 에너지 개보수사례 입력 및 수정 관리자 아이디 변경 및 패스워, , ,

드 변경으로 이루어져 있다.

그림 관리자 로그인 화면[ 5.2.2]

- 189 -

그림 관리자 모드 화면구성[ 5.2.3]

게시판 관리(2)

게시판 관리는 공지사항 뉴스 자유게시판 모두 방법은 같다 각 게시판 관리를 누, , .

르게 되면 각 게시판별 리스트가 나온다 새로운 글 입력은 게시판 리스트가 나온.

뒤 버튼을 누르게 되면 게시판 글을 입력할 수 있는 양식이 그림 와write [ 5.2.4]

같이 화면에 뜨게 된다 제목 작성자 전자 우편 주소 내용 그리고 나중에 수정과. , , ,

삭제를 위한 패스워드를 넣은 후 버튼을 누르게 되면 글이 입력된다submit .

그림 게시판 글 입력 양식 화면[ 5.2.4]

- 190 -

글 수정은 리스트에서 글 제목을 클릭하면 글보기 모드로 들어가게 된다 글보기.

모드에서 버튼을 누르게 되면 비밀번호를 넣을 수 있는 칸이 뜨게 된다 글에edit .

맞는 비밀번호를 넣은 후 버튼 혹은 를 치게 되면 글 입력모드와 비슷한next enter

수정모드가 화면에 뜬다 글을 수정한 후 버튼을 누르게 되면 글이 수정된. submit

다 글 삭제는 글보기 모드에서 버튼을 누르면 글수정모드 들어갈때와 같이 비. del

밀번호를 넣는 칸이 나타나고 비밀번호를 누른후 버튼 혹은 를 치게 되면next enter

글이 삭제 된다.

그림 게시판 수정화면[ 5.2.5]

그림 게시판 화면[ 5.2.6]

- 191 -

개보수사례(3) DB

사례 검색엔진 내용입력은 에너지 개보수 사례 를 입력할 수 있는 툴로써 그‘ DB’ ([

림 참조 클릭을 하게 되면 입력할 수 있는 양식이 화면에 뜨고 양식에 맞춰5.2.7 ])

내용을 입력한 후 를 누르면 입력이 된다submit .

그림 개보수 사례 입력창 화면[ 5.2.7]

사례 검색엔진 리스트는 입력한 사례 의 수정 및 삭제를 할 수 있는 툴로써 클DB

릭을 하면 입력된 사례 리스트가 뜨게 되고 오른쪽 끝엔 명령을 내릴 수 있는 버,

튼이 있다 제목을 클릭하면 입력된 사례의 세부사항을 볼 수 있고 버튼을 누르. edit

면 입력된 사례를 수정할 수 있는 양식이 뜨게 된다 수정을 하고 을 누르면. submit

수정이 완료되고 버튼을 누르게 되면 리스트에서 삭제가 된다, del .

그림 개보수 사례 관리툴 화면[ 5.2.8]

- 192 -

접속통계(4)

접속통계보기는 그동안 본 사이트의 몇 명의 사용자가 접속을 했는지 알아보는 기

능으로 일별 월별 주별 접속통계를 낼 수 있다 일별은 해당달의 날짜별로 접속자, , .

의 수를 비교할 수 있고 월별은 해당년도에 달별로 접속자의 수를 비교할 수 있, ,

다.

그림 월별 접속자 통계 화면[ 5.2.9]

그림 일별 접속자 통계 화면[ 5.2.10]

- 193 -

관리자 아이디 변경(5)

관리자 아이디 변경은 관리자의 접속 아이디를 변경할 수 있는 툴로 보안을 위해

정기적으로 바꿔 주는 편이 좋다 관리자 아이디변경을 클릭하게 되면 개의 글상. 2

자가 뜨게 된다 첫 번째 글상자는 다른 사용자가 임의로 아이디를 변경하는 것을.

막기 위한 암호확인 창이며 두 번째 글상자는 새로운 아이디를 넣는 창이다 첫 번, .

째 창에 관리자 암호를 넣은 후 두 번째 글상자에 새로운 아이디를 넣은 후 변경

버튼을 누르면 아이디가 변경되면 새로 관리자모드로 접속되었을 때 바뀐 아이디로

접속할 수 있다.

그림 관리자 아이디변경창 화면[ 5.2.11]

관리자 패스워드 변경(6)

관리자 패스워드 변경은 관리자 암호를 변경할 수 있는 창이다 이것도 역시 보안.

을 위해 정기적으로 변경해주는 것이 좋으며 클릭을 하게되면 세 개의 글상자가 뜨

게 된다 첫 번째 글상자는 다른 사람이 임의로 변경하는 것을 막기 위해 예전의.

암호를 확인하는 창이고 두 번째 글상자는 새로운 암호를 넣는창이다 세 번째는.

오타를 막기 위해 확인하는 창이다 첫 번째 글상자에 예전 암호를 넣고 두 번째.

와 세 번째 글상자에 암호를 정확히 넣은 후 변경버튼을 누르면 관리자 암호가 변

경된다.

- 194 -

그림 관리자 패스워드 변경창 화면[ 5.2.12]

나. Search Engine

본 사이트의 검색엔진은 두 종류가 있다 하나는 사례 검색을 위한 검색엔진과. DB

페이지 검색을 위한 검색엔진 가지가 있다 사례 검색은 건물 개보수사례 메인2 . DB

페이지에 있는 검색창으로 검색할 단어를 친 후 어느 곳에 들어가 있는 단어를 찾

는지 고르고 버튼을 누르면 해당 단어가 들어가 있는 모든 자료를 찾는다search .

그림 개보수 사례 검색창 화면[ 5.2.13] DB

- 195 -

인덱싱 서치엔진은 각 서브메뉴에 달려있다 서브메뉴에 있는 창에 찾을 단어를 집.

어넣고 서치를 누르면 각 페이지마다 들어있는 단어를 찾아내어 검색결과를 메인

페이지에 보여주고 그 페이지를 링크 시키고 그 페이지를 클릭하면 곧바로 갈 수

있도록 하고 있다.

그림 인덱싱 서치엔진 화면[ 5.2.14]

다 게시판.

게시판은 공지사항 게시판과 뉴스게시판 자유게시판 개로 이루어져 있다 게시판, 3 .

은 일반 사용자들은 검색만 가능하고 쓰기는 금지되어 있으면 입력 수정 삭제는, ,

관리자를 통해서만 가능하도록 되어 있다 게시판 입력은 글 목록보기 모드 에. (List )

서 입력버튼을 누르면 입력양식이 뜨고 글 제목 내용 이름 등을 입력을 하게 되면, ,

자동적으로 갱신이 되면 글 제목을 클릭한 후 수정버튼을 누르고 입력양식과 비슷

한 수정양식이 나온 후 수정을 하고 글의 비밀번호를 넣게 되면 글이 수정된다 삭.

제는 삭제버튼을 누른 후 글의 비밀번호를 넣고 확인을 누르게 되면 글은 삭제되게

된다.

라. Counter

는 접속자의 수를 분석하여 보여주는 기능이다 통계분석기능은 일별 주Counter . ,

별 월별로 분석이 가능하며 확인은 오직 관리자모드에서만 할 수 있다, .

- 196 -

제 절 향후 관리방안2

본 연구를 통해 개발된 건물의 개보수 설계 및 시공기술 화 웹사이트는 에너“ DB ”

지절약과 관련한 건물 개보수 기술들에 관한 자료를 종합적으로 정리하였다는 측면

에서 대단히 중요한 의미를 가진다 본 웹사이트는 년간의 연구결과를 통하여 개. 3

발된 것으로 특히 건물에너지 절약기술에 대한 는 개 분야 열원 열회수 설비, DB 4 - ㆍ

분야 공조 반송 설비분야 조명 설비분야 운전관리 제어 설비분야 에서 개, , , - 50ㆍ ㆍ

이상의 절약기술에 대한 정보가 입력되어 있고 건물 개보수 사례 에는 개에DB 111

달하는 국내 외 건물의 개보수 내용을 입력하여 웹사이트에서 손쉽게 검색이 가능ㆍ

하도록 되어 있다.

향후 본 웹사이트의 관리방안과 관리주체 결정에 관한 방향을 정리하여 보면 본,

연구의 수행기간이 자료수집과 광범위한 데이터베이스를 구축하기에는 짧은 기간이

었고 자료협조의 어려움으로 향후 개보수 사례와 건물에너지 절약기술에 관한 정보

의 양과 질을 더욱 발전시켜야 할 필요가 있다 또한 본 웹사이트의 관리를 위해서.

는 관리주체를 결정하는 것이 가장 시급한 문제이며 연구의 성격상 본 연구를 수행

한 연구조직이 중심이 되어 수행하는 것이 가장 바람직할 것으로 보인다 건물에너.

지 절약기술은 시간의 경과와 더불어 지속적으로 발전하고 있기 때문에 본 웹사이

트의 지속적인 업데이트는 필수적이며 정기적으로 건물개보수 수행 사례의 입력이

요구된다 따라서 웹사이트 내용의 계속적인 추가관리 필요에 따라 웹사이트를 지.

속적으로 관리할 수 있는 전담요원을 두어 컨텐츠의 계속적인 확충과 수정 보완을,

지속적으로 수행하는 것이 필요할 것이다.

- 197 -

제 장 결 론6

현재까지는 주로 신축건물에 대한 에너지 절감방안이 주로 연구되어 왔으나 1970

년대부터 건설되기 시작한 국내의 고층건물은 년대를 맞이하여 국부적인 보수1990

의 범위를 벗어나 특히 설비부분에서의 전면적인 개보수의 필요성이 증대됨에 따라

기존건물의 개보수를 통한 에너지 절감방안에 관한 연구가 요구된다 최근에 있었.

던 경제위기와 함께 날로 증가하는 에너지 가격의 상승과 건물자체의 노후화 등의

원인으로 기존 건물에 대한 에너지관리 및 개보수를 통한 에너지 절감방안에 관한

종합적인 개보수 기술에 대한 요구가 증대되고 있으며 에너지 저소비형 경제사회구

조로의 정책의 일환으로 사업이 도입되었으나 아직 시장확대가 활발히 이루ESCO

어지지 않고 있다 따라서 건물 개보수의 필요성과 시장성 증가 추세에 발맞춘 에.

너지 개보수에 대한 관심과 기술개발이 요구된다.

본 연구의 목적은 건물 개보수에 관련된 폭넓은 지식 정보 기술자료를 체계적으로, ,

분류하고 이러한 자료들을 일반인 또는 사업 관련자들이 연구 및 실무에 적ESCO

용할 수 있도록 효율적인 자료를 제공하는 것을 목적으로 하였다 이를 위하여 최.

근에 대중적으로 보급되어진 컴퓨터 기술의 이용이 사용자간의 신속한 정보교류를

가능하게 하며 다양한 유형의 지식 정보를 제공하기에 매우 효과적이라는 점을 이ㆍ

용하여 연구결과를 인터넷 웹기술을 이용하여 화함으로써 건물에너지 절약 및DB

사업에 대한 인식의 고양 및 홍보의 기회로 활용하여 국내 에너지절약 전문ESCO

기업 의 기술력을 향상시키고 효율적인 개보수 수행의 활성화 및 이를 통한(ESCO)

에너지절약을 이룰 수 있을 것이다 본 연구는 상기의 목적을 달성하기 위하여.

년부터 년까지 년 간 수행되었으며 그 연구결과는 다음과 같다1998 2001 3 .

건물에너지 개보수를 통한 실질적인 에너지절약을 달성하기 위하여 업체1) ESCO

가 사업진행시 단계별로 수행하여야 하는 사항에 관하여 참고할 수 있는 지침을 단

계별로 제공함으로써 와 고객 모두에게 정보를 제공하고 궁극적으로 사ESCO ESCO

업의 체계화를 통한 활성화를 도모하기 위한 지침서를 작성하였다 또한 각. ESCO

사업의 단계별로 웹기반에서 구축된 데이터베이스 자료를 용이하게 활용할 수 있도

록 구성하였다.

건물에너지 시스템에 대해 국내 설치현황과 에너지 소비현황 특히 에너지소비량2)

산출 및 평가에 기본이 되는 건축물의 단위면적당 에너지사용 목표량 에너지원단(

위 을 공개하여 사업의 활성화를 유도하였다 세부적으로 건물에너지 시스템) ESCO .

설치현황과 에너지소비현황으로 구성하였으며 에너지소비현황은 건물에너지 소비현

황 사무소건물의 에너지소비현황을 년부터 년까지 전력 및 도시가스 등, 1992 1997

의 소비량을 항목별로 조사 및 분석하여 에너지원단위기준 안 을 제시하였다( )

- 198 -

건물에너지 개보수 개념을 고찰하고 개보수 발생배경과 개보수 목적을 설정하였3)

으며 에너지절약을 위한 개보수 범위와 항목을 선정하였다 또한 개보수 프로세스.

를 정립하고 각 단계에서의 조사항목을 검토하였으며 에너지를 절감할 수 있고 효

율적인 비용절감 효과를 올릴 수 있는 개보수 방안과 에너지 절감기법을 제시하였

다.

건물에너지 개보수를 시행하기 위한 여러 가지 방법을 제시하였으며 실제 건물4)

의 시뮬레이션에 따른 적절한 개보수 방안을 모색하고자 건물규모와 사용시기가 다

른 가지 유형의 사무소건물을 대상으로 선정하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 개3

별 건물에 대한 에너지 진단 및 개보수 방안을 제시하였다.

건물의 에너지 개보수 시행에 따른 경제성 분석을 위하여 개보수 방안이 건물에5)

실제 적용되었을 때 예측되는 에너지 절감량 또는 절감액 에 의해 개보수 투자비( )

용의 경제성을 확보할 수 있을 것인 가에 대한 정량적인 근거를 제시하기 위하여

투자경제성 분석에 필요한 입력 데이터 및 분석단계를 설명하고 설비교체시 소용,

되는 비용을 사용자가 개략적으로 산출할 수 있도록 하는 설비교체 개보수비용 산

출 프로그램을 개발하였다.

다양한 문헌조사를 통하여 국내에 현실적으로 적용 가능한 다양한 형태의 에너6)

지절약기술에 관련된 폭넓은 지식 정보 기술자료를 체계적으로 분류하고 열원, , - ㆍ

열회수설비 분야 공조 반송설비 분야 조명설비 분야 운전관리 및 제어설비 분야, , ,ㆍ

이러한 자료들을 일반인 또는 사업 관련자들이 연구 및 실무에 필요한 정- ESCO

보를 효율적으로 검색하여 이용할 수 있도록 하였다.

사용자들이 접속하여 필요한 정보를 얻을 수 있도록 구축된 국내 외 건물 개보7) ㆍ

수 사례 에서는 건물의 용도 및 개보수 종류별 사례를 살펴봄으로써 건물 에너DB

지가 절감되는 개보수 종류를 규명하고 공공시설 상업빌딩을 대상으로 사업, ESCO

의 가능성에 대한 구체적인 건물을 선정하였다 선정한 사례연구의 건물은 총수

건으로 국내사례 개 미국 및 유럽사례 개 일본의 건물사례 개이며 용111 57 , 20 , 34

도별로 살펴보면 사무소 빌딩 공공건물 건 민간건물 건 병원 공공건물, ( 23 , 69 ), ( 10

건 학교 주거 종교 건물 등이다 개보수 종류는 고효율 조명기기교체가 건), 5, , . 30 ,

공조설비 교체가 건 기계설비교체 건 열원설비 건이며 인버터교체 배관17 , 14 , 14 , ,

설비 자동화 설비 교체 등으로 조사되었다, .

- 199 -

건물 에너지절약을 위한 개보수 관련 정보 기술에 관한 연구결과는 전체 개의8) 7ㆍ

대분류 항목과 다시 하부구조로 세분류된 컨텐츠로 구성된 홈페이지와 관리툴로 구

성되어 있다 일반 사용자는 컨텐츠에만 접근이 가능하며 웹서버 관리자는 다른.

을 통하여 관리툴로 접근할 수 있도록 하였다 본 연구에서 구현된 웹서버 설URL .

계의 구성을 살펴보면 연동 프로그램은 기반 시스템과, DB/WEB NT IIS, MSSQL,

시스템으로 구현하였고 와 과의 연동 프로그램은 로 프로그래ASP DBMS WEB ASP

밍 하였다.

이상에서 보는 바와 같이 본 연구를 통하여 구축된 인터넷 웹서버를 통하여 ESCO

사업의 주체인 에너지절약 전문기업의 기술력을 향상시키고 효율적으로 개보수를

수행할 수 있는 구체적인 기술지침서를 마련하였으며 국내외 다양한 에너지 개보,

수 사례를 화하여 일반인에 공개함으로써 건물에너지 절약에 대한 인식을 고양DB

시킬 수 있는 홍보용 자료로써 향후 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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