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표제지

목차

1. 서론 9

1.1. 연구의 배경 및 목적 9

1.2. 연구의 범위 및 방법 11

2. 건축물 단열기준에 관한 이론적 고찰 14

2.1. 건축물 단열기준 개념 14

2.1.1. 국내 건축물 단열기준 14

2.1.2. 국외 건축물 단열기준 21

2.2. 건축물 단열기준 도입배경 및 추진경과 27

2.2.1. 국내 단열기준 도입배경 27

2.2.2. 국내 단열기준의 추진경과 28

2.3. 선행연구 고찰 36

2.3.1. 건축물 에너지절약 설계기준 관련 연구 36

2.3.2. 건축물 난방사용량 관련 연구 38

2.3.3. 국내 기상데이터 관련 연구 40

3. 공동주택 난방에너지 사용 사례 분석 및 단열기준선 문제점 42

3.1. 공동주택 난방에너지 사례 분석 개요 42

3.2. 공동주택 지역별 난방에너지 사용량 분석 45

3.2.1. 중부지역 난방에너지 사용량 사례연구 45

3.2.2. 남부지역 난방에너지 사용량 사례연구 53

3.3. 실제 난방에너지 사용량 분석을 통한 건축물의 단열기준선 문제점 59

4. 국내 기상데이터 분석 및 건축물의 단열기준선 개선 방안 61

4.1. 국내 기상데이터 사례 분석 개요 61

4.2. 지역 도시별 국내 기상데이터 분석 65

4.2.1. 중부지역 도시별 기상데이터 분석 65

4.2.2. 남부지역 도시별 기상데이터 분석 68

4.2.3. 제주지역 도시별 기상데이터 분석 72

4.3. 건축물 단열기준과 기상데이터와 비교 분석을 통한 문제점 제시 75

4.4. 건축물의 단열기준선 개선방안 77

5. 결론 83

5.1. 연구의 요약 및 결론 83

5.2. 연구의 한계 및 향후 과제 85

참고문헌 86

국문초록 88

ABSTRACT 90

표목차

〈표 2-1〉 지역별 건축부위의 열관류율 15

〈표 2-2〉 단열재의 등급 분류 17

〈표 2-3〉 단열재의 두께(중부지역) 18

〈표 2-4〉 단열재의 두께(남부지역) 19

〈표 2-5〉 단열재의 두께(제주도) 20

〈표 2-6〉 일본의 단열 규정 21

〈표 2-7〉 미국 주거건물 기후대별 단열기준 23

〈표 2-8〉 호주의 기후와 지역별 단열기준 25

〈표 2-9〉 각국의 단열기준 비교 26

〈표 2-10〉 단열재의 두께기준 28

〈표 2-11〉 단열재의 두께기준 29

〈표 2-12〉 지역에 따른 건축물 부위별 열관류율표 30

〈표 2-13〉 지역에 따른 건축물 부위별 열관류율표 31

〈표 2-14〉 지역별 건축물 부위의 열관류율표 33

〈표 2-15〉 국내 단열기준의 변천 과정 35

〈표 2-16〉 건축물 에너지절약 설계기준에 관한 연구 36

〈표 2-17〉 건축물 난방사용량 관한 연구 38

〈표 2-18〉 기상데이터 관련 연구 40

〈표 3-1〉 공동주택 난방에너지 사례 기준 44

〈표 3-2〉 중부지역 실제 난방에너지 사례조사 기준 45

〈표 3-3〉 남부지역 실제 난방에너지 사례조사 기준 53

〈표 3-4〉 건축물 에너지절약 설계기준 지역구분 59

〈표 4-1〉 국내 8월, 12월 기상데이터 분석 범위 62

〈표 4-2〉 국내 12월, 1월, 2월 기상데이터 분석 범위 63

〈표 4-3〉 지역별 2006~2013년 12월, 1월, 2월 평균온도 분포 75

〈표 4-4〉 2006~2013년 지역별 기상데이터 온도분포현황 77

〈표 4-5〉 기존 3개 지역 분류와 제안 4개 지역 분류표 79

그림목차

〈그림 1-1〉 연구수행 흐름도 12

〈그림 2-1〉 미국 기후대별 지역구분 23

〈그림 3-1〉 주거부분 에너지 사용 비율 42

〈그림 3-2〉 국내 8대도시 12월 평균 온도 변화 43

〈그림 3-3〉 서울지역 실제 난방에너지 사용량 46

〈그림 3-4〉 인천지역 실제 난방에너지 사용량 47

〈그림 3-5〉 수원지역 실제 난방에너지 사용량 48

〈그림 3-6〉 고양지역 실제 난방에너지 사용량 49

〈그림 3-7〉 청주지역 실제 난방에너지 사용량 50

〈그림 3-8〉 용인지역 실제 난방에너지 사용량 51

〈그림 3-9〉 중부지역 실제 난방에너지 사용량 52

〈그림 3-10〉 대전지역 실제 난방에너지 사용량 54

〈그림 3-11〉 대구지역 실제 난방에너지 사용량 55

〈그림 3-12〉 광주지역 실제 난방에너지 사용량 56

〈그림 3-13〉 부산지역 실제 난방에너지 사용량 57

〈그림 3-14〉 남부지역 실제 난방에너지 사용량 58

〈그림 3-15〉 지역별 실제 난방에너지 사용량 60

〈그림 4-1〉 전국 기상 관측망도 64

〈그림 4-2〉 중부지역 주요도시 8월 평균온도 변화 65

〈그림 4-3〉 중부지역 주요도시 12월 평균온도 변화 66

〈그림 4-4〉 중부지역 12월, 1월, 2월 평균온도(2006~2013년) 67

〈그림 4-5〉 남부지역 주요도시 8월 평균온도 변화 68

〈그림 4-6〉 남부지역 주요도시 12월 평균온도 변화 69

〈그림 4-7〉 남부지역 12월, 1월, 2월 평균온도(2006~2013년) 71

〈그림 4-8〉 제주지역 주요도시 8월 평균온도 변화 72

〈그림 4-9〉 제주지역 주요도시 12월 평균온도 변화 73

〈그림 4-10〉 제주지역 12월, 1월, 2월 평균온도(2006~2013년) 74

〈그림 4-11〉 제안 4개 지역 겨울철(12월, 1월, 2월) 평균온도 등온선 80

〈그림 4-12〉 기존 3개 지역 단열기준도와 제안 4개 지역 단열기준도 81

초록보기

세계가 지구 온난화로 인한 기후변화가 발생하고 있으며 주거건물은 국내 에너지 소비의 22.3%중 건물에너지 소비량의 51%를 차지하고 있다. 기후변화로 인해 난방에너지 사용은 계속적으로 증가하고 있으며 건물에너지 절감을 위해 효과적인 단열에 대한 연구 및 기술개발이 진행 중이다. 국내는 ‘건축물 에너지절약 설계기준’에 의한 단열기준이 강화되고 있으며 기후변화에 대응할 수 있는 새로운 단열기준선에 의한 지역구분 세분화가 필요하다.

본 연구의 목적은 공동주택 난방에너지 사용 사례 분석을 통한 단열기준선의 문제점을 도출하여 국내 기상데이터 분석을 통한 건축의 단열기준선에 대한 개선방안을 제시하였다. 연구의 방법은 공동주택 난방에너지 실제 사용량을 사례를 통해 도출하여 전국 기상청 온도분포도를 분석하였다. 지역별 겨울철 월평균기온과 현재 단열기준의 기준온도와 비교를 통해 새로운 단열기준선을 재제시 하였다.

본 연구의 주요 결과는 다음과 같다.

첫째, 현재 3개 지역으로 나누어져 있는 단열기준선의 동일 지역인 시·군구에서 20%∼30%의 실제 난방에너지 사용량의 편차가 발생하여 지역권역에 대한 문제점이 발견되었다. 실제 난방에너지 사용량의 사례를 통한 분석결과 단열기준에 의한 동일지역, 타지역간 18℃의 동일한 실내온도를 유지하기 위해 사용된 난방비가 불균등하게 사용된 것이 입증되었다.

둘째, 실제 사용난방비의 문제점을 확인하여 전국의 시·군구 온도분포현황을 기후변화 발생 시점에서부터 확인하였다. 온도분포현황을 분석하여 현재 ‘건축물 에너지절약 설계기준’의 지역 구분인 중부지역, 남부지역, 제주도 3개 지역의 지역분류 기준인 3.4℃을 동일하게 적용한 결과 4개 지역으로 세분화된 개선안을 제시하였다. 기존 3개 지역에서 4개 지역으로 재제시 하였으며 제1지역은 경기북부, 강원도 일부지역과 열섬현상을 보이는 제천, 단양, 봉화, 태백지역이며 제2지역은 서울, 경기 남부지역 및 충청도, 전라도, 경북 내륙지역이며 제3지역은 동해, 남해 해안선을 따라 지역권이 형성되었으며 제4지역은 제주도로 분류하였다.

본 연구는 기후변화로 인해 여름철에는 상대적으로 평균기온이 높아지고 겨울철에는 더 낮아지는 현상이 나타나며 새로운 일부 지역은 열섬현상까지 발생하는 등 지역적 편차가 심하게 발생하고 있음을 기상데이터를 통해 분석된다. 그러나 현재 사용하는 단열기준선은 기후변화에 대해 적절히 반영하지 못하고 있다. 그러므로 새로운 단열기준선을 적용하여 건물의 에너지 사용량을 감소시키고 기후변화 및 CO₂발생에 따른 탄소 사용량 규제 등에 효과적인 대응이 가능할 것으로 판단된다.

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