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[표지] 1

제출문 2

요약본 4

목차 16

제1장 다부처 공동 R&D 추진 필요성 23

제1절 사회문제 개요 24

1. 추진배경 및 필요성 24

2. 사회문제 대상 도출 28

제2절 사회문제 원인 분석 29

1. 당면한 현안 29

제3절 국내외 대응 동향 48

1. 국내외 정책동향 48

2. 국내외 기술동향 56

3. 국내외 시장동향 80

제4절 다부처공동R&D 추진 타당성 100

1. 다부처 추진 필요성 100

2. 다부처 추진 시너지 102

제2장 사업내용 104

제1절 사업목표 106

1. 사업목표 106

2. 사업 방향 106

3. 기술개발개요 109

제2절 성과목표 및 지표 129

1. 부문별 성과목표 129

2. 성과목표 및 지표 138

제3절 사업내용 139

1. 제로에너지 건축물 139

2. 실증수행 172

제3장 사업추진 방법 181

제1절 사업 추진체계 및 역할 분담 183

1. 사업 추진체계(안) 183

2. 부처간 역할분담(안) 184

3. 부처간 연계방안 185

제2절 필요 자원 분석 186

1. 총 사업기간 186

2. 사업 추진일정 186

3. 연도별 소요예산 188

제3절 사업 추진 방안 200

1. 이해관계자 참여 계획 200

2. 사회적 사용자 및 이해관계자 참여·의견 수렴방안 200

3. 사용자 참여 및 실증 계획 201

4. 법·제도·인프라 제도개선 계획 203

제4장 성과활용 및 기대효과 205

제1절 사업 성과 활용 방안 207

1. 성과활용 방안 207

제2절 타 사업과의 차별성과 연계성 209

1. 타 사업과의 차별성 209

2. 타 사업과의 연계성 212

제3절 기대효과 221

1. 기술적 측면 221

2. 사회적 측면 222

3. 경제적 측면 224

표목차 22

〈표 I-1〉 제로에너지빌딩 세계시장 성장 및 저해요인 31

〈표 I-2〉 등급별 제로에너지건축물 예비 및 본 인증 실적 41

〈표 I-3〉 국내 제로에너지건축물 인증 우수 사례 41

〈표 I-4〉 글로벌 물시장 성장전망(GWI 2017) 46

〈표 I-5〉 국토교통부 제로에너지빌딩 활성화 방안에 따른 연도별 로드맵 48

〈표 I-6〉 제로에너지빌딩 인증 등급 50

〈표 I-7〉 국내외 일반건축물 및 녹색건축물 시장성장 전망 58

〈표 I-8〉 스마트홈 시스템 종류 59

〈표 I-9〉 스마트시티 리빙랩 실증 해외 사례 62

〈표 I-10〉 유럽 스마트 열 그리드 프로젝트 종류 71

〈표 I-11〉 무레크 마을 에너지시설 추진체계 75

〈표 I-12〉 스마트홈 플랫폼 국내 기술 현황(2015) 82

〈표 I-13〉 스마트홈 자동화시스템 국내 기술 현황 82

〈표 I-14〉 주요 사업자별 스마트 홈 서비스 현황 84

〈표 I-15〉제로에너지빌딩 요소기술 기술수준 87

〈표 I-16〉 건물 규모별 EMS 설치비용 및 에너지절감효과 88

〈표 I-17〉 유기성 폐자원 처리기술 98

〈표 II-1〉 제로에너지 건축물가이드라인 112

〈표 II-2〉 As-Is와 To-Be모델 비교 118

〈표 II-3〉 건물 에너지 절감률 분류 항목 130

〈표 II-4〉 성능시험내역 131

〈표 II-5〉 폐기물자원화 성과지표 별 목표 및 평가방법 133

〈표 II-6〉 스마트워터그리드 성과지표별 목표 및 평가방법 135

〈표 II-7〉 바이오에너지 통합활용 플랫폼 성과지표별 목표 및 평가방법 136

〈표 III-1〉 1차년도 추진 일정표 186

〈표 III-2〉 2차년도 추진 일정표 187

〈표 III-3〉 3차년도 추진 일정표 187

〈표 III-4〉 4차년도 추진 일정표 188

〈표 III-5〉 부처 연차별 소요예산(안) 189

〈표 III-6〉 부처별 예산 요구 및 반영 현황 190

〈표 IV-1〉 본 과업과 관련 있는 분야별 R&D 수행현황 213

그림목차 18

[그림 I-1] 다부처 공동 R&D 사회문제 대상도출 28

[그림 I-2] Post-2020 기준 국내 온실가스 감축 목표 30

[그림 I-3] 국토교통부 7대 신산업 중 제로에너지빌딩 사업 개요 33

[그림 I-4] 한국판 그린뉴딜 종합계획 35

[그림 I-5] 세계 탄소배출권 거래제 현황 37

[그림 I-6] 국내 제로에너지건축물 의무화 제도 로드맵 39

[그림 I-7] 제로에너지건축물 인증기준 40

[그림 I-8] 에너지 소요량 산정방법 40

[그림 I-9] 국내 건물부문 건물에너지 절감 강화 정책 및 전망 49

[그림 I-10] 제로에너지빌딩 사업모델 추진계획 50

[그림 I-11] 국내 산업부분별 온실가스 감축률(左) 및 2030년 BAU 대비 37% 감축목표(右) 51

[그림 I-12] 국토교통 7대 신산업 육성방안 51

[그림 I-13] OECD 가입국 주거건물 예상 에너지 사용 증가율 52

[그림 I-14] 유럽연합의 제로에너지 실현을 위한 가이드라인 54

[그림 I-15] 글로벌 주요국 물산업 동향 56

[그림 I-16] 스마트 홈 4.0 시스템 60

[그림 I-17] 부산 에코델타시티 스마트 빌리지 조감도 61

[그림 I-18] LH 스마트홈 서비스 구성도 63

[그림 I-19] 조명산업의 패러다임 및 생태계 변화 66

[그림 I-20] 제로에너지 건축물의 효율적 구현을 위한 요소기술 67

[그림 I-21] 차양 각도에 따른 자연광 유입량 68

[그림 I-22] 차양 각도에 따른 PV 에너지 발전량 68

[그림 I-23] EMerge Alliance DC 조명 실증 사례 69

[그림 I-24] 센다이 마이크로그리드 실증사례 70

[그림 I-25] 연도별 열 생산 및 판매량 71

[그림 I-26] 바이오가스 전력 생산 시설과 연료전지시설 76

[그림 I-27] 도쿄 바이오가스화 시설 공정 흐름도 77

[그림 I-28] 오사카 Abeno Haruka 빌딩 77

[그림 I-29] 히타시 바이오가스 생산 및 바이오매스 흐름도 78

[그림 I-30] 글로벌시장 제로에너지빌딩 테크놀로지 기술개발 투자패턴 및 경향 80

[그림 I-31] 세계 BEMS 시장 규모 그래프 85

[그림 I-32] 세계 BEMS 시장 규모 85

[그림 I-33] 국내 제로에너지빌딩 시장현황 및 전망 85

[그림 I-34] 국내 스마트빌딩 연관 세그먼트 시장 분석 86

[그림 I-35] 국내 및 글로벌 스마트 조명 시장 전망 89

[그림 I-36] 4차 산업혁명 핵심기술과 재생에너지의 융합 94

[그림 I-37] 국내 제로에너지건축물 적용 기술 사례 100

[그림 II-1] 사업개념도 106

[그림 II-2] 신재생에너지 보완적 활용방안[그림없음] 19

[그림 II-3] 신재생에너지 보완적 활용방안 111

[그림 II-4] 고성능 건물외피시스템 구성 및 요소기술 내용·목표성능지표 115

[그림 II-5] 지열냉난방 열원과 지역난방열원의 조합 일례 117

[그림 II-6] AS-IS / TO-BE모델 118

[그림 II-7] 실내 공간 기반 IoT 디바이스 개발 119

[그림 II-8] 중앙공조 시스템 제어 방안(예) 120

[그림 II-9] 열원 설비 시스템 제어 방안 121

[그림 II-10] 제로 에너지/웨이트스 통합 모니터링 구성도 122

[그림 II-11] 디지털 트윈 기반 에너지 시뮬레이션 플랫폼 예시 123

[그림 II-12] 물-에너지-자원연계 통합 기술개발 126

[그림 II-13] 주거단지 유기성 폐기물 자원화 모식도 및 구상도 127

[그림 II-14] 물-에너지-자원 연계 친환경 도시 구축 모식도 및 마이크로그리드 개념도 128

[그림 II-15] 모듈형 열원을 통한 급탕/난방수요 대응[그림없음] 19

[그림 II-16] ZEH 부하특성 대응 공조시스템 구성 139

[그림 II-17] 모듈형 열원을 통한 급탕/난방수요 대응 140

[그림 II-18] 동/단지 단위에서의 연간 운전 에너지 절감 140

[그림 II-19] 기존 시스템 활용 냉난방/환기 운영 효율화모델 141

[그림 II-20] 공조 기동/정지 제어를 통한 에너지 절감모델 142

[그림 II-21] 하수열 및 급탕 폐열 회수를 통한 냉난방 에너지 절감모델 142

[그림 II-22] 스마트 매핑 기술 개념도 143

[그림 II-23] 현장계측기 요구사항분석 144

[그림 II-24] 기기인증을 통한 보안 강화 기술 144

[그림 II-25] 암호화 통신을 통한 보안 강화 기술 144

[그림 II-26] AI기법을 적용한 비례제어튜닝한계 극복방안 145

[그림 II-27] 열원 설비 스마트 제어 시스템 개요 146

[그림 II-28] 제로 에너지/웨이트스 통합 모니터링 구성도 147

[그림 II-29] 에너지 데이터 기반 서비스 모델 예시 148

[그림 II-30] 건물에너지 해석 모듈 설계 예시 149

[그림 II-31] 건물에너지 해석 표준값 도출 예시 151

[그림 II-32] 건물환경 및 건물에너지 해석요소별 시뮬레이션 예측 기법예시 152

[그림 II-33] 열교개선형 고성능 건물외피시스템 및 단열성능 시뮬레이션 예시 153

[그림 II-34] 공공임대아파트 적용 고단열·고기밀 고성능 창호시스템 개발 및 시뮬레이션 성능평가 예시 154

[그림 II-35] 공공임대아파트 적용 준불연 고단열 PF단열재 및 고성능 창호시스템 성능평가 예시 154

[그림 II-36] 공공임대아파트 고성능 건물외피시템 적용 실증 단계별 연구내용 및 프로세스 155

[그림 II-37] 고정형 실내환경센터 156

[그림 II-38] 공공임대아파트 고성능 건물외피시템 적용 집광형채광설비시스템 일사/일조유입 메커니즘 158

[그림 II-39] 차양-스마트조명 통합제어시스템 및 플랫폼 158

[그림 II-40] PV연계시스템 159

[그림 II-41] 초절전 스마트조명시스템 159

[그림 II-42] 에너지절감 조명제어 시나리오 160

[그림 II-43] 조명제어시스템 비교 160

[그림 II-44] 폐열을 활용한 공동주택의 냉/난방 기술 161

[그림 II-45] 공기식 PVT(좌), 액체식 PVT(우) 161

[그림 II-46] 실시간 상황인지 지능형 통합제어 알고리즘 162

[그림 II-47] 공동주택 분산자원을 통한 에너지 자립화 163

[그림 II-48] 에너지 절감 시나리오 작성 및 운전효율 분석 167

[그림 II-49] 인접건물 및 지형 등을 고려한 위치 선정 168

[그림 II-50] 음식물쓰레기 처리시스템에 대한 모식도 169

[그림 II-51] 음식물쓰레기 처리시스템의 공정별 주요 설비 170

[그림 II-52] 하수처리를 통한 재이용수 공급 모식도(예시) 171

[그림 II-53] 공공임대 아파트(56㎡) 표준 평면도〉 172

[그림 II-54] 공공 임대 아파트 표준형 LED 등기구 172

[그림 II-55] 주거 공간 리빙랩 실증구성도 173

[그림 II-56] 일반적인 에너지절감량 산출 방법 및 개념 174

[그림 II-57] 실증연구 TRL 단계[그림없음] 20

[그림 II-57] 에너지절감량 산출을 위한 M&V 프로세스 176

[그림 II-58] 실내환경 제어 실증 평가 사례[그림없음] 20

[그림 II-58] M&V(Measurement and Verification) 접근방법의 결정 flowchart 177

[그림 III-1] 다부처 공동 특위 추진도 183

[그림 III-2] 부처간 기술적 연계도 185

[그림 III-3] 리빙랩 개요도 201

[그림 IV-1] 제로에너지주택 실증단지구축 210

[그림 IV-2] 자원순환 주거단지 실증연구 210

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