| 논문명 |
공동주택 기계설비 에너지로드맵 수립에 따른 에너지비용 및 탄소배출량 저감효과 분석 / An Analysis of Energy Cost and Carbon Emissions Reduction Effects by an Energy Roadmap for Mechanical Facilities in Multi-Unit Dwelling |
| 저자명 |
이도형(Do Hyung Lee) ; 원종연(Jong Yeon Won) ; 양동헌(Dong Heon Yang) ; 최윤철(Yun Chull Choi) |
| 수록사항 |
설비공학논문집, Vol.34 No.10 (2022-10) |
| 주제어 |
탄소배출; 에너지비용; 에너지자립률; 공동주택; 제로에너지건축물 ; Carbon emission; Energy cost; Energy independence rate; Multi-unit dwelling; Zero energy building |
| 요약1 |
본 연구는 탄소중립이 화두가 되고 있는 시점에서 공동주택의 ZEB화에 따라 탄소저감 효과와 에너지비용 절감 효과 도출을 하고자 하였다. 건축물에너지효율등급 및 제로에너지건축물 인증 평가 프로그램인 ECO2를 활용하여 LH에서 공급하는 500세대 규모의 임대주택과 분양주택을 표준모델로 설정하여 개별난방과 지역난방 모델에 적용가능한 기계설비 요소의 민감도를 분석하였다. 이를 바탕으로 도출된 우선순위를 고려하여 ZEB 등급별 기계설비 로드맵을 제시하고, 연도별 LH 공동주택 ZEB 로드맵 이행에 따른 탄소배출량 저감 및 에너지비용 절감 효과를 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다.
(1) LH 공동주택 표준형태로 임대주택은 26 ㎡+37 ㎡+46 ㎡ 조합으로 구성하였고, 분양주택은 임대주택 대비 비교적 큰 평면형태인 46 ㎡+55 ㎡+84 ㎡ 조합으로 구성하였다. 공동주택에 적용하는 기계설비 요소의 민감도 분석을 위해 18가지의 기계설비 조합 모델을 수립하였다.
(2) 민감도 분석 결과, 개별난방 단지는 보일러 효율, 지역난방 단지는 지역난방 배관구간길이가 1순위로 도출되었으며, 개별난방+지열 적용 단지 및 지역난방+지열 적용 단지는 지열히트펌프 COP, 지역난방+태양열 급탕시스템 적용 단지는 지역난방 배관구간길이 및 태양열 집열기 유형의 변경(평판형→진공관형), 지역난방+연료전지 적용 단지는 연료전지의 발전효율이 1순위로 도출되었다.
(3) LH 공동주택 ZEB 등급별 모델을 설정하여 탄소배출량 저감 및 에너지비용 절감 효과를 분석한 결과, 2021년에 공급되는 공동주택 대비 ZEB 1등급이 100% 보급되는 시점인 2040년에는 탄소배출량 94.6% 저감, 에너지비용 79.7%만큼 절감이 가능할 것으로 분석되었다.
2050년 탄소중립을 위해서는 전체 건축물 중 에너지사용량을 가장 많이 차지하고 있는 공동주택의 에너지절감 노력이 절실하다. 이에 따라, 공동주택의 제로에너지건축물 고등급화는 필수불가결한 상황이다. 공동주택의 에너지절감을 위해 적용할 수 있는 패시브 기술요소인 단열성능, 기밀성능은 한계치에 다다랐으며, 에너지생산을 위해 가장 많이 활용되고 있는 태양광 발전시스템의 경우, 설치공간의 제약사항으로 인해 에너지생산량의 확보는 한계가 있다. 따라서, 공동주택의 고등급 제로에너지건축물 구현을 위해서는 기계설비의 기술개발 및 최적의 설비시스템 조합, 다양한 신재생에너지의 적절한 활용이 필요할 것으로 판단된다. |
| 요약2 |
This study analyzed the sensitivity of mechanical facilities in multi-unit dwelling according to the energy supply and heating type for 500 households of LH apartments. Accordingly, an optimal setting plan for each ZEB grade was presented, and the effects of energy cost and carbon emission reduction were analyzed. In the standard type model, it was found that the difficulty of achieving ZEB was higher in the public tract house than in the rental house. In order to achieve high-level ZEB, it is necessary to optimize mechanical facilities and improve performance. According to the annual apartment supply plan, apartment supplied in 2050 are expected to reduce energy cost by 79.7% and carbon emissions by 94.6% compared to apartments supplied in 2021. |
