목차
표제지=0,1,1
제출문=ii,2,1
요약문=iii,3,1
SUMMARY=iv,4,1
CONTENTS=v,5,1
목차=vi,6,3
그림목차=ix,9,6
표목차=xv,15,1
제1장 서론=1,16,1
제1절 사업의 개요=1,16,1
1. 제로에너지 타운의 정의와 필요성=1,16,2
2. 제로에너지 타운 조성=2,17,2
3. 사업의 당면과제 및 애로기술=4,19,1
제2절 국내ㆍ외 제로 에너지 타운 관련 기술의 현황=5,20,1
1. 국내의 경우=5,20,1
2. 국외의 경우=6,21,13
제3절 사업의 목표와 내용=19,34,1
1. 사업의 최종 목표=19,34,1
2. 연차별 사업목표 및 내용=20,35,3
3. 추진전략 및 방법=22,37,5
4. 연구개발 추진체계 (연차별 추진 일정)=27,42,1
5. 기대성과=28,43,2
제2장 제로에너지 타운 Master Plan=30,45,1
제1절 부지의 기상/풍력자원 및 입지여건 분석=30,45,1
1. 기상자원 잠재량 분석=30,45,15
2. 풍력자원 잠재량 분석=45,60,8
제2절 제로에너지 타운 Master Plan=52,67,1
1. 사업부지 현황 및 개요=52,67,2
2. 기존 시험ㆍ연구 시설물 철거 및 이전=53,68,6
3. 제로에너지타운 시범빌딩,성능관리동 설계 설명 및 건축 개요=59,74,5
4. 제로에너지 타운 ZEDT 설계도=64,79,6
5. 제로에너지타운 대체에너지설비 및 기타 구조물설치 계획안=69,84,1
제3장 제로에너지 타운 시공현황=70,85,1
제1절 제로에너지 타운 구성 및 시공경과=70,85,1
1. 제로에너지 시범 타운 구성 및 개요=70,85,2
2. 건물별 기능 및 요소설비 목록=71,86,2
3. 제로에너지 타운 시공경과=72,87,12
제2절 성능시험동 설비 설치현황=84,99,1
1. 태양열 솔라 시뮬레이터=84,99,6
2. 극한시험을 위한 항온 항습 챔버=90,105,5
3. 태양전지모듈 성능평가 장비 구축=95,110,5
제3절 제로에너지 타운 시범빌딩 및 성능관리동 추진현황=100,115,1
제4장 대체에너지설비의 설계,시험 및 설치=101,116,1
제1절 태양열 온수급탕 시스템 설치 및 분석=101,116,1
1. 태양열 온수 급탕 시스템 개요=101,116,2
2. 태양열 급탕 시스템의 설치=102,117,4
3. TRNSYS 모델링=105,120,9
제2절 15㎾급 태양광발전시스템 설계ㆍ제작 및 설치운전=114,129,1
1. 건물 일체형 태양전지모듈 제조=115,130,5
2. 15㎾급 계통연계형 PV시스템의 운전특성 해석 및 비교분석=119,134,9
3. 결론=128,143,1
제3절 저풍속형 풍력발전시스템 기본설계=129,144,1
1. 기존 풍력 발전 시스템 재원 분석=129,144,5
2. 100 ㎾ 풍력 발전 시스템 기본 설계=133,148,5
3. 100 ㎾ 풍력 발전 시스템 도면=138,153,2
제4절 재생형 연료전지(수전해/연료전지)의 개발=140,155,1
1. 재생형 연료전지(수전해/연료전지) 시스템의 개요=140,155,3
2. 재생형 연료전지 시스템의 설계=142,157,2
3. PEM 수전해 시스템의 설계=143,158,3
4. Metal hydride 수소저장 시스템의 설계=145,160,2
5. PEM 연료전지 시스템의 설계=147,162,3
6. 결론=149,164,1
제5절 태양열 발전기의 개발 및 시험=150,165,1
1. 태양열 발전기술=150,165,6
2. 태양열 발전기술 개발 현황=155,170,6
3. Dish 태양열 집광시스템 개발=160,175,11
4. 실험 결과 및 분석=171,186,7
참고문헌=178,193,4
영문목차
[title page etc.]=0,1,4
CONTENTS=v,5,11
Chapter 1. Introduction=1,16,29
Chapter 2. Master Plan of Zero Energy Town (heare after ZET)=30,45,1
Section 1. Location and Meteological Conditions=30,45,23
Section 2. The Master Plan=52,67,18
Chapter 3. Construction of ZET and Installation of Renewable Energy Equipment=70,85,1
Section 1. The Design and Plan of Construction=70,85,14
Section 2. The Construction of Renewable Energy Testing Facilities=84,99,16
Section 3. Current Status of Construction=100,115,1
Chapter 4. Design and Installation of Renewable Energy Equipment=101,116,1
Section 1. Solar Water Heater Systems=101,116,13
Section 2. 15㎾ PV systems=114,129,15
Section 3. Low wind speed Wind Turbine Systems=129,144,11
Section 4. Fuel Cell Systems with Hydrogen Production and Storage=140,155,42
[그림 1-1-1] Zero Energy Town 개념도=2,17,1
[그림 1-2-1] 독일 남서부 Freiburg시의 태양에너지 관련시설=9,24,1
[그림 1-2-2] 로키 마운틴 연구소=10,25,1
[그림 1-2-3] PHOEBUS 시스템 개념도=11,26,1
[그림 1-2-4] Zion Canyon 방문자ㆍ교통 센터=12,27,1
[그림 1-2-5] Big Horn 주택개발 센터=13,28,1
[그림 1-2-6] 반투명 천창=14,29,1
[그림 1-2-7] 복사식 바닥난방=14,29,1
[그림 1-2-8] 통풍창=14,29,1
[그림 1-2-9] 공기식 태양열 집열기=14,29,1
[그림 1-2-10] 차양과 지붕 통풍창=14,29,1
[그림 1-2-11] 말뫼의 미래 도시 개발 모형=15,30,1
[그림 1-2-12] Sydkraft의 에너지 시스템 연계=17,32,1
[그림 1-2-13] "Zero Energy" Building의 남측면도=17,32,1
[그림 1-2-14] "Zero Energy" Building의 북측면도=18,33,1
[그림 1-3-1] 제로에너지 타운 조감도=19,34,1
[그림 2-1-1] 전국 연평균 1일 수평면 전일사량 자원분포도 (kcal/㎡.day)=32,47,1
[그림 2-1-2) 전국 계절별 일평균 수평면 전일사량 자원분포도 (kcal/㎡.day)=33,48,1
[그림 2-1-3] 월별에 따른 남향면 경사면일사량=36,51,1
[그림 2-1-4] 월별에 따른 방위별 수직면 경사면일사량=37,52,1
[그림 2-1-5] 남향면에서의 계절별 경사면일사량=38,53,1
[그림 2-1-6] 월별 일평균 성분일사량=39,54,1
[그림 2-1-7] 월별 일평균 수평면 전일사량에 대한 성분별 일사량의 비=41,56,1
[그림 2-1-8] 전국 연평균 1일 건구온도 분포도 (℃)=43,58,1
[그림 2-1-9] 전국 연평균 1일 난방기간 건구온도 분포도 (℃)=44,59,1
[그림 2-1-10] 월별 평균 풍속의 변화=48,63,1
[그림 2-1-11] 월별 평균 풍력에너지 밀도의 변화=49,64,1
[그림 2-1-12] 방위별 평균 풍속의 변화=50,65,1
[그림 2-1-13] 방위별 측정 빈도의 변화=50,65,1
[그림 2-1-14] 풍향 지속도의 변화=51,66,1
[그림 2-1-15] 풍향별 유효에너지량의 변화=52,67,1
[그림 2-2-1] 태양동산 기존건물 배치 및 측량도면=53,68,1
[그림 2-2-2] 자연형태양열 주택 및 태양광발전시템=54,69,1
[그림 2-2-3] 자연형태양열 주택 및 태양광가로등=54,69,1
[그림 2-2-4] 설비형 태양열주택=55,70,1
[그림 2-2-5] 태양열 연구시험동=56,71,1
[그림 2-2-6] 각종 진공관형,평판형집열기=56,71,1
[그림 2-2-7] 태양광발전시스템=57,72,1
[그림 2-2-8] PTC 태양열 중고온 집열기=57,72,1
[그림 2-2-9] DISH형 집광시스템=58,73,1
[그림 2-2-10] 제로에너지 타운 조감도=64,79,1
[그림 2-2-11] 제로에너지 타운 배치도=65,80,1
[그림 2-2-12] 시범 빌딩 정면도=65,80,1
[그림 2-2-13] 시범 빌딩 1층 평면도=66,81,1
[그림 2-2-14] 시범 빌딩 2층 평면도=66,81,1
[그림 2-2-15] 시범 빌딩 3층평면도=67,82,1
[그림 2-2-16] 시범 빌딩 4층평면도=67,82,1
[그림 2-2-17] 성능관리동 정면도=68,83,1
[그림 2-2-18] 성능관리동 1층 평면도=68,83,1
[그림 2-2-19] 성능관리동 2층 평면도=69,84,1
[그림 3-1-1] 시범빌딩 터파기공사=74,89,1
[그림 3-1-2] 시범빌딩 버림콘크리트=74,89,1
[그림 3-1-3] 시범빌딩 좌표설정 및 먹줄놓기=75,90,1
[그림 3-1-4] 시범빌딩 기초배근=75,90,1
[그림 3-1-5] 시범빌딩 기초콘크리트=76,91,1
[그림 3-1-6] 성능관리공 기초 및 1층 바닥콘크리트=76,91,1
[그림 3-1-7] 시범빌딩 및 성능관리동 골조=77,92,1
[그림 3-1-8] 시범빌딩 및 성능관리동 골조완료=77,92,1
[그림 3-1-9] 성능관리 동 및 야외시험장=78,93,1
[그림 3-1-10] 복합판넬 STURDS설치 및 외벽단열=78,93,1
[그림 3-1-11] 외벽단열 및 복합판넬 STURDS 설치=79,94,1
[그림 3-1-12] 외벽단열 및 복합판넬설치=79,94,1
[그림 3-1-13] 열반사단열재 및 복합판넬설치=80,95,1
[그립 3-1-14] 수직 태양전지(BIPV) 및 복합판넬설치=80,95,1
[그림 3-1-15] 태양전지(BIPV) 및 복합판넬설치=81,96,1
[그림 3-1-16] 경사면 태양전지(BIPV)(차양) 설치=81,96,1
[그림 3-1-17] 수직 및 경사면 태양전지(BIPV) 설치=82,97,1
[그림 3-1-18] 시범빌딩 옥상 태양열 온수급탕시스템 설치=82,97,1
[그림 3-1-19] 시범빌딩 및 성능관리동 옥상 호이스트설치=83,98,1
[그림 3-1-20] 제로에너지 타운 (주택,시범빌딩 및 성능관리동) 전경=83,98,1
[그림 3-2-1] 솔라 시뮬레이터 설치 성능시험동 개략도=85,100,1
[그림 3-2-2] 인공광 집광 및 반사부 개략도=86,101,1
[그림 3-2-3] 인공광 집광 및 반사부 위치 조절 및 설치대 개략도=87,102,1
[그림 3-2-4] 인공광 집광 및 반사부 냉각 개략도=89,104,1
[그림 3-2-5] 항온항습 장치 설계 제작도=91,106,1
[그림 3-2-6] 태양전지모듈의 성능평가 항목=96,111,1
[그림 3-2-7] 태양전지모듈 성능평가 장비 구성도=97,112,1
[그림 3-2-8] 태양전지모듈의 발전성능시험 장비=97,112,1
[그림 3-2-9] 태양전지모듈의 환경적 성능평가 장비=99,114,1
[그림 4-1-1] 건설중인 시범빌딩 외형도=101,116,1
[그림 4-1-2] 시범빌딩 태양열 온수 시스템 개요도=102,117,1
[그림 4-1-3] 기계실 기기 설치도=103,118,1
[그림 4-1-4] 집열기 설치도=103,118,1
[그림 4-1-5] 대전지역에서의 집열면 경사각에 따른 일사량 변화(향:정남)=104,119,1
[그림 4-1-6] ZET 시뮬레이션을 위한 시스템 모델=106,121,1
[그림 4-1-7] 월 일평균 건구온도,상대습도 및 수평면 일사량(대전지역)=108,123,1
[그림 4-1-8] 시간별 온수 사용 분포(사무실)=110,125,1
[그림 4-1-9] 시간별 온수 사용 분포(주택)=110,125,1
[그림 4-1-10] 태양열시스템 월별 열성능 분석 결과(집열면일사량,태양열 사용량,시스템 효율)=112,127,1
[그림 4-1-11] 태양열 시스템 월별 열성능 분석결과 2(급탕부하,태양열이용량,보조열원,의존율)=113,128,1
[그림 4-2-1] 태양전지모듈의 일반적인 구조=115,130,1
[그림 4-2-2] 벽면일체형 태양전지모듈의 구조=116,131,1
[그림 4-2-3] 태양전지모듈 제조 라인=117,132,1
[그림 4-2-4] 건물 외장재용 태양전지모듈 프레임=118,133,1
[그림 4-2-5] 일반 지상용 태양전지모듈 프레임 구조=118,133,1
[그림 4-2-6] 건물 외벽용 태양전지모듈 프레임 구조=118,133,1
[그림 4-2-7] 태양전지 모듈의 전기적 특성=119,134,1
[그림 4-2-8] 15㎾급 계통연계형 PV시스템(ZEDT)=120,135,1
[그림 4-2-9] PV시스템 전체 구성도=121,136,1
[그림 4-2-10] 시뮬레이션 흐름도=122,137,1
[그림 4-2-11] PV시스템 월별 발전전력량=124,139,1
[그림 4-2-12] 경사각과 방위각에 따른 연간 발전전력량=125,140,1
[그림 4-2-13] 경사각의 변화에 따른 월별 발전전력량=126,141,1
[그림 4-2-14] 계절별 조정방식에 따른 연간 발전전력량=126,141,1
[그림 4-2-15] 설치방식에 따른 월별 발전전력량=127,142,1
[그림 4-2-16] 설치방식에 따른 연간 발전전력량=127,142,1
[그림 4-3-1] 풍력 발전기 용량에 따른 회전자 직경=130,145,1
[그림 4-3-2] 풍력 발전기 용량에 따른 cut-in speed 변화=131,146,1
[그림 4-3-3] 풍력 발전기 용량에 따른 cut-out speed 변화=131,146,1
[그림 4-2-4] 풍력 발전기 용량에 따른 rated speed에 대한 cut-in speed의 비=132,147,1
[그림 4-2-5] 풍력 발전기 용량에 따른 rated speed에 대한 cut-out speed의 비=132,147,1
[그림 4-3-6] 풍력 발전기 용량에 따른 rated speed에 대한 survival speed의 비=133,148,1
[그림 4-3-7] 시스템 모드 계통도=137,152,1
[그림 4-3-8] 풍력발전기 외형도=138,153,1
[그림 4-3-9] 풍력발전기 안전시스템=138,153,1
[그림 4-3-10] 풍력발전기 제어 로직=139,154,1
[그림 4-4-1] Regenerative fuel cell system=140,155,1
[그림 4-4-2] The energy Park at Agder college,Grimstadt,Norway=141,156,1
[그림 4-4-3] The Phoebus project in Julich,Germany=141,156,1
[그림 4-4-4] I-V characteristics of a single cell RFC system=142,157,1
[그림 4-4-5] Regenerative fuel cell system in ZET=143,158,1
[그림 4-4-6] PEH electrolyzer system=143,158,1
[그림 4-4-7] The single cell for PEM electrolyzer=144,159,1
[그림 4-4-8] Ovonic™solid-State hydrogen bulk storage system=146,161,1
[그림 4-4-9] Structure and preparation method of MEA=147,162,1
[그림 4-4-10] Prepared PEMFC stack=148,163,1
[그림 4-4-11] 10㎾ PEMFC system=148,163,1
[그림 4-4-12] Simulation of the gas flow patterns in PEMFC stack=149,164,1
[그림 4-5-1] Dish/Stirling 태양열발전시스템의 개념도=152,167,1
[그림 4-5-2] 태양열발전시스템의 전력계통선 연결시스템=154,169,1
[그림 4-5-3] 호주 50㎾급 태양열발전시스템=156,171,1
[그림 4-5-4] 미국 25㎾급 태양열발전시스템=156,171,1
[그림 4-5-5] Concentrator 제작도면=161,176,1
[그림 4-5-6] Concentrator과 구동부 제작도면=162,177,1
[그림 4-5-7] Concentrator의 옆면과 흡수부 제작도면(1)=162,177,1
[그림 4-5-8] Concentrator의 옆면과 흡수부 제작도면(2)=163,178,1
[그림 4-5-9] 흡수기 설치대(붐대) 제작도면=164,179,1
[그림 4-5-10] Concentrator 제작 사진=164,179,1
[그림 4-5-11] 전체 반사경 형상 개략도=165,180,1
[그림 4-5-12] 흡수기 입구면에서 열유속분포(초점의 위치:Z=4㎝)=166,181,1
[그림 4-5-13] 최고 열유속의 변화에 따른 흡수기 최적 작동 온도의 변화=166,181,1
[그림 4-5-14] Cone-type 흡수기 제작도면=167,182,1
[그림 4-5-15] Cone-type 흡수기 제작사진=167,182,1
[그림 4-5-16] 태양열 유기랭킨사이클 시스템의 성능 실험장치 구성도=168,183,1
[그림 4-5-17] 10㎾유기랭킨사이클 태양열발전시스템 실험장치 계통도=169,184,1
[그림 4-5-18] Dish형 시스템=170,185,1
[그림 4-5-19] ORC 시스템(앞면)=170,185,1
[그림 4-5-20] Dish 집광 시스템 반사경 순번=171,186,1
[그림 4-5-21] 반사판모듈5(좌)와 반사판모듈9(우)의 A면의 Flux분포=172,187,1
[그림 4-5-22] 반사판모듈5(좌)와 반사판모듈9(우)의 B면의 Flux분포=172,187,1
[그림 4-5-23] Flux 분포의 contour & surface plot(반사판모듈5의 A면)=172,187,1
[그림 4-5-24] Flux 분포의 contour & surface plot(반사판모듈9의 A면)=173,188,1
[그림 4-5-25] 하루중 입출구온도와 직달일사량=173,188,1
[그림 4-5-26] 작동온도에 따른 흡수기 표면온도=173,188,1
[그림 4-5-27] 작동온도에 따른 흡수기 획득에너지=174,189,1
[그림 4-5-28] 흡수기 효율식=174,189,1
[그림 4-5-29] 흡수기 각도에 따른 흡수기 입출구 온도차=174,189,1
[그림 4-5-30] 시스템 성능곡선 효율식(4lpm)=175,190,1
[그림 4-5-31] 시스템 성능곡선 효율식(6lpm)=175,190,1
[그림 4-5-32] 시스템 성능곡선 효율식(8lpm)=176,191,1
[그림 4-5-33] 시스템 성능곡선 효율식(10lpm)=176,191,1
[그림 4-5-34] 온도변화에 따른 시스템의 전기적인 출력곡선=177,192,1
[그림 4-5-35] 유량에 따른 전기출력=177,192,1
[표 2-1-1] 대전 유성지역의 계절별 수평면 전일사량 변동추이=31,46,1
[표 2-1-2] 우리나라 주요지역의 월별 연평균 1일 수평면 전일사량=34,49,1
[표 2-1-3] 방위별에 따른 경사면일사량 비교=35,50,1
[표 2-1-4] 남향면에서의 월별 경사면일사량 비교=36,51,1
[표 2-1-5] 계절별에 따른 방위별 경사면일사량=37,52,1
[표 2-1-6] 성분별에 따른 일평균 일사량 비교=40,55,1
[표 2-1-7] 계절별에 따른 일평균 성분일사량=40,55,1
[표 2-1-8] 우리나라 주요지역의 월별 연평균 1일 건구온도=42,57,1
[표 2-1-9] 국내 기상자료 분석결과 풍력자원 유망 추정지역=45,60,1
[표 2-1-10] 기상청의 관측지점 개황 및 분석결과(50m)=46,61,2
[표 2-1-11] 월별 평균 풍속의 변화=49,64,1
[표 2-2-1] 건축계획 기본개념=59,74,1
[표 2-2-2] 실내마감재료표=62,77,1
[표 2-2-3] 동별개요=62,77,1
[표 2-2-4] 제로에너지타운 신축건물건축개요(시범빌딩,성능관리동,솔라하우스)=63,78,1
[표 3-1-1] 차수별 전체 공정율=72,87,1
[표 3-2-1] 항온항습실 제원=91,106,1
[표 3-3-1] 년차별 시공 추진내용=100,115,1
[표 4-1-1] 시범빌딩의 시스템 세부 사양=102,117,1
[표 4-2-1] 태양전지 모듈(STM60)=121,136,1
[표 4-2-2] PCS 규격=121,136,1
[표 4-2-3] 경사각 및 방위각 변화에 따른 연간 발전전력량(㎾h/year)=124,139,1
[표 4-5-1] Solar PACES 참여 주요국가 및 사업명=156,171,1
[표 4-5-2] Dish/Stirling 시스템에 대한 디자인과 성능 사양=157,172,1