Full metadata record
DC Field | Value | Language |
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dc.contributor.advisor | 송규동 | - |
dc.contributor.author | 박지우 | - |
dc.date.accessioned | 2020-02-18T16:31:37Z | - |
dc.date.available | 2020-02-18T16:31:37Z | - |
dc.date.issued | 2016-02 | - |
dc.identifier.uri | https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/126460 | - |
dc.identifier.uri | http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000428512 | en_US |
dc.description.abstract | 최근 지구온난화로 인해 이상기후현상에 따른 재해·재난 발생이 크게 증가하여 환경오염에 대한 사람들의 위기의식이 커지게 되었다. 이에 세계 각국은 온실가스 감축을 통해 지구온난화를 완화하려는 노력을 꾸준히 하고 있다. 우리나라는 총 에너지 수요의 약 95 %를 수입에 의존하고 있으며, 최근 몇 년간 빠른 에너지수요의 증가와 고유가로 인해 에너지절약과 효율향상은 더욱 절실하게 되었다. 우리나라에서 건물부문의 에너지 소비는 전체 대비 약 22.3 %이지만, 삶의 질 향상 및 건축물 수 증가 등으로 향후 선진국 수준인 국가 전체의 약 40 %까지 늘어날 전망이다. 현재 상업용 건물의 총 에너지사용량 중 약 19 %가 조명에너지로 사용되고 있으며, 사용자의 쾌적성 향상에 따라 건물에너지 소비형태가 미국이나 일본 등과 같은 선진국형으로 발전하게 된다면 조명에너지 사용비율은 20 %이상으로 늘어나 건물의 조명에너지 사용량은 점차 증가될 전망이다. 증가하는 조명에너지 사용량을 줄이기 위해 지금까지는 조명기구의 광효율 향상과 제어방식에 초점을 두고 연구가 진행되었다. 하지만 조명기구는 소비전력의 약 80 %를 열로 배출하기 때문에 조명에너지 사용량이 증가할수록 조명으로 인한 건물의 냉난방부하 또한 증가하게 된다. 따라서 조명기구는 광원과 동시에 하나의 열원으로 인식하는 연구가 필요하다. 이에 본 논문에서는 공조시스템과 연계된 LED 조명기기를 통해 조명발열의 회수와 제거에 대한 실험을 진행하였으며, 이때의 실내 외기도입량과 LED 조명기기의 발열량 관계를 분석하여 건물의 총 에너지 사용량에 미치는 영향을 연구하였다. 따라서 LED 조명기기에 대한 실증실험과 시뮬레이션을 통하여 외기도입량에 따른 LED 조명기구 방열장치의 성능과 에너지 절감효과를 분석하고 시스템 적용에 따른 기대효과를 제시하고자 하였다. 본 논문은 총 5개의 장으로 구성하였으며, 각 장의 내용은 다음과 같다. 제 1장에서는 연구의 배경 및 필요성, 연구의 목적, 연구의 방법 및 범위에 대하여 기술하였다. 제 2장에서는 본 연구의 기존 연구 사례와 조명기구 및 발열제거형 LED 조명기구 개요에 대해 기술하였다. 제 3장에서는 발열제거형 LED 조명기구 모듈의 열교환 측정실험을 통해 LED 조명의 발열량과 모듈의 조명발열 제거량을 측정 및 분석하였다. 제 4장에서는 시뮬레이션을 통한 건물 냉방에너지 절감량 분석을 분석하였다. 제 5장에서는 본 연구에서 도출된 결론을 기술하였으며, 주요 내용은 다음과 같다. 1) 기존 문헌의 광원별 에너지특성을 바탕으로 LED 조명의 에너지변환 비율을 발열량 측정 실험을 통해 소비전력의 약 76∼82 %의 에너지가 대류열로 변환되는 것을 알 수 있었다. 2) 발열제거 모듈 미적용 시 소비전력에 따른 챔버의 온도는 약 33 ℃(40 W), 37 ℃(60 W), 43 ℃(80 W)로 소비전력별 약 5 ℃정도의 차이를 보이며, 외부 온도와의 또한 약 12∼23 ℃로 큰 차이를 보였다. 발열제거 모듈 적용 시 챔버의 온도는 약 21.5∼23.3 ℃(40 W), 23∼24.4 ℃(60 W), 21.9∼23.8 ℃(80 W) 외부와의 의 평균은 약 0.6∼1.4 ℃의 결과가 나타났다. 3) 발열제거 모듈의 효과를 분석한 결과 모듈 적용 시 조명발열의 약 67∼76 %의 조명발열을 제거하며, 챔버의 내부 온도는 LED 발열량 측정 실험 대비 약 90 % 감소하는 것으로 나타났다. 또한 풍속의 변화에도 발열제거 비율은 약 70 %로 실험을 진행한 모든 풍속에서 유사한 발열제거 효과를 갖는다는 것을 확인하였다. 4) 조명시스템별 냉난방 부하 분석 결과 형광등을 LED 조명으로 교체 적용 했을 때 냉방 부하는 약 4.5 % 감소하며, 난방 부하는 약 2.1 % 증가한다. 기존 LED 조명을 발열제거형 LED 조명기구 모듈로 교체 적용 시 냉방 부하는 약 15.7 % 감소하며, 난방 부하는 약 6.1 % 증가하는 것으로 나타났다. 또한 조명에너지 사용량 분석 결과 LED 조명 적용 시 사무소건물의 연간 조명에너지 사용량은 형광등 대비 약 20 %의 절감 효과가 있는 것으로 확인되었다. 5) 하절기(8월 기준) 월별 냉방에너지 사용량 분석 결과 형광등 적용 시 약 140.6 MWh, 기존 LED 조명 적용 시 135.5 MWh, 발열제거형 LED 조명기구 모듈 적용 시 약 123.8 MWh로 나타났으며, 발열제거형 LED 조명기구 모듈이 형광등 대비 약 11.9 %의 냉방에너지 절감효과가 있는 것으로 확인되었다. 또한 연간 냉방에너지 사용량 분석 결과 발열제거형 LED 조명기구 모듈 적용 시 기존 LED 조명 대비 약 12.2 %가 절감되는 것으로 확인되었다. 6) 연간 냉방에너지 사용량 분석 결과 형광등 적용 시 연간 냉방에너지 사용량은 약 561.1 MWh이며, 기존 LED 조명 적용 시 530.8 MWh, 발열제거형 LED 조명기구 모듈 적용 시 466.1 MWh이며, 발열제거형 LED 조명기구 모듈이 형광등 대비 약 17.7 %, 기존 LED 조명 대비 약 12.2 %가 절감 되는 것으로 확인되었다. | - |
dc.publisher | 한양대학교 | - |
dc.title | 사무소건물의 LED 조명기구 발열제거에 따른 냉방에너지 절감 효과 연구 | - |
dc.title.alternative | Cooling Energy Saving by Removing the Heat from LED Lighting in Office Buildings | - |
dc.type | Theses | - |
dc.contributor.googleauthor | 박지우 | - |
dc.contributor.alternativeauthor | Park, Ji Woo | - |
dc.sector.campus | S | - |
dc.sector.daehak | 대학원 | - |
dc.sector.department | 첨단건축도시환경공학과 | - |
dc.description.degree | Master | - |
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