지역 및 주동형태별 아파트 외피 단열 성능에 따른 건물에너지효율등급 분석에 관한 연구

Abstract

현대인은 대부분의 시간을 집, 사무실, 공장, 상업시설 등과 같은 실내 환경 속에서 보내고 있으며 이러한 실내 환경을 쾌적하게 만들기 위해서는 에너지의 사용이 필수적이다. 현재 우리나라의 경우 에너지의 97%를 수입하고 있는 실정이며 에너지수입액이 1,415억불(08년, 총 수입액의 32.5%)에 달하고 있다. 그 중에 건축물부분이 차지하는 비율은 약 25%에 이르고 있어 건물물의 에너지절약 문제는 매우 중요한 의미를 갖고 있다. 최근 국내에서는 전반적인 에너지 절약 및 기후변화 협약에 대응하기 위하여 이산화탄소 저감 기술에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 현재 공동주택분야에서는 열 성능 향상을 유도하기 위한 일반적인 방법으로 단열기술은 가장 효과적이기 때문에 수 차례의 부위별 단열기준개정과 법적 의무화, 규제에 의한 강제적인 방법으로 에너지절약에 큰 이바지하고 있다. 또한, 건물에너지효율등급인증제도의 적용으로 건물에너지 성능을 검증, 평가할 수 있는 방안을 마련하여 건축 주 또는 시설관리자에게 경제적 이익과 건축물의 내구성 및 가치의 상승효과를 인식시켜 자발적 에너지절약 의지를 고취시켜 왔다. 하지만 높은 등급을 취득하기 위한 자료는 턱없이 부족한 상황이다. 건물에너지효율등급의 공동주택분야에 대한 기존 연구를 요약하면 다음과 같다. 2등급을 취득하기 위해서는 제주지역은 최소 열관류율 3.00 W/㎡•K이상의 창호를 적용하여야 하며, 중부, 남부 지역은 최소 열관류율 2.75 W/㎡•K적용하여야 하고, 1등급을 취득하기 위해서는 제주지역은 최소 2.20 W/㎡•K, 남부, 중부지역은 2.00 W/㎡•K 이상의 창호를 적용하여야 하며, 건축법기준 대비 창호는 10%이상, 벽체는 20% 이상의 열성능을 가지는 단열을 적용하여야 하고, 1등급을 취득하기 위해서는 건축법기준 대비 창호 30%, 벽체 20%이상의 열성능을 향상 시키는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 이러한 선행 연구들은 현재 건축물 단열기준과 인증등급 에너지절감율이 강화되면서 새로운 검토가 필요하다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 좀더 폭넓은 조건의 평면형태와 새롭게 개정된 인증등급 및 건축물 단열기준을 통해 건물에너지효율등급에 미치는 영향을 연구하는 것에 목적이 있다.

본 논문은 제 1장의 서론, 제 2장 ~ 제 4장의 본론, 제 5장의 결론으로 구성되어 있으며 각 장의 개요는 다음과 같다.

제 1 장에서는 연구의 배경 및 목적, 연구의 필요성, 연구의 범위와 방법, 선행연구 고찰에 대하여 기술하였다.

제 2 장에서는 건축물 단열기준, 국내외 인증제도에 대하여 기술하였다.

제 3 장에서는 대표주동형태 선정, 주동형태별 특성분석, 본 논문의 사용될 외피 구성에 대하여 기술하였다.

제 4 장에서는 표준주택, 각 형태별, 지역별로 가산절감율을 적용한 시뮬레이션을 통해 그 결과를 고찰하였다.

제 5 장에서는 본 논문의 결론에 대하여 기술하였다.

본 연구의 결과는 다음과 같이 요약된다.

[1] 양날개형의 경우 2등급을 기준으로 단열기준대비 중부, 남부, 제주지역 에서 20% 열성능을 강화시켜야 하며, 1등급의 경우 중부, 남부지역은 40%, 제주지역은 30%열성능을 강화시켜야 한다.

[2] 외날개형의 경우 2등급을 기준으로 단열기준대비 중부, 남부, 제주지역 에서 10% 열성능을 강화시켜야 하며, 1등급의 경우 중부, 남부지역은 30%, 제주지역은 25%열성능을 강화시켜야 한다.

[3] 판상형의 경우 2등급을 기준으로 단열기준대비 남부, 제주지역에서 10%, 중부지역은 15% 열성능을 강화시켜야 하며, 1등급의 경우 중부, 남부지역은 30%, 제주지역은 25%열성능을 강화시켜야 한다.

[4] L자형의 경우 2등급을 기준으로 단열기준대비 남부, 제주지역에서 15%, 중부지역은 20% 열성능을 강화시켜야 하며, 1등급의 경우 중부, 남부지역은 35%, 제주지역은 30% 열성능을 강화시켜야 한다.

[5] 건물에너지효율등급 2등급 이상을 취득하기 위해서는 열성능, 주동형태, 지역이 가장 큰 영향을 미치지만, 열성능과 지역의 경우는 객관적인 관점에서 판단되지만 주동형태의 경우 그 형태가 매우 복잡하고 다양한 형태를 가지고 있어 특정 주동형태를 지정하기에 어려움이 따른다. 또한, 다양한 다른 변수를 고려하고 더 많은 본 인증 사례를 통한 데이터를 분석하는 것이 필요하다고 사료된다.