| 초록 |
1. 분석자서문 이산화탄소 배출 감소를 위해 영국 정부는 다양한 환경정책을 내놓고 있다. 특히 태양에너지, 히트펌프, 상변화물질, 초소형 열병합발전시스템 등의 최신 기술을 사용해서 자국 내 주택의 에너지 효율 개선(경제적, 환경적)을 위한 노력을 경주하고 있다. 본 논문[1]에서는 이러한 영국 내 에너지 절감을 위한 정책적 노력과 이에 활용되고 있는 다양한 기술들을 개괄적으로 소개하고 있으며, 아울러 CAD를 통한 에너지 절감형 주택 설계의 예시도 함께 제시하고 있다. 2.목차 1. 기술적 배경 1.1. 개요 1.2. 영국의 전기 생산 추이 1.3. 에너지 효율화 프로그램이 영국 경제에 미치는 영향 1.4. 관세 및 인센티브 정책 1.5. 건물 에너지 효율에 영향을 미치는 요소 1.6. 에너지 사용량 1.7. 영국 내 거주자의 거주 특성 1.8. 에너지 효율 기술 및 재정적 능력 2. 효율 향상을 위한 수단: 에너지 공급 측면 2.1. 히트펌프 2.2. 광전지 2.3. 태양열 2.4. 하이브리드 태양열 PV (PVT) 2.5. 초소형 열병합발전 시스템 3. 건물 효율 향상을 위한 수단: 건축자재 측면 3.1. 상변화물질 3.2. 건물 외피 시스템 및 단열재 4. 건물의 효율성 고찰 4.1. 건물의 효율성 평가 4.2. 건축 설계 5. 결론 일반적으로 효율적인 주택을 설계하기 위해서는 다양한 요소들을 분석하여야 한다. 물론 오랜 기간에 걸친 실제 거주 기반의 실험을 통해서만 의미 있는 분석이 이루어질 수 있는 측면도 존재한다. 본 논문에서 제시된 주택 설계안은 영국 내에서 약 2,240.74~ 2,531.66파운드 사이의 연간 비용 절감 효과를 기대할 수 있으며, 이를 통한 투자 비용 회수 기간을 8.7년에서 11.6년 사이로 예측하고 있다. 에너지 절약의 측면에서는, 가스와 전기에서 3,878kWh가량을 예측하고 있는데, 이는 침실이 3개인 영국의 평균 주택을 기준으로 하였을 때 약 19.5%가 절약되는 수치이다. 한편, 온실가스 감축의 측면에서 가스의 소비는 줄여야 하지만 난방 시스템의 측면에서 이를 대체할 수 있는 수단은 거의 없다고 볼 수 있다. 따라서 유일한 현실적인 대안은 공기 또는 지면을 매개로 저온의 가열 시스템과 결합된 히트펌프가 될 수 있다. 하지만 이 역시, 현재 건설되고 있는 주택들에 추가로 적용하는 데 엄청난 비용이 소요되며, 주택 보유자들에게 납득할 만한 투자 회수 기간을 제시한다고 볼 수도 없다. 따라서 가스 소비를 줄이는 데 적용할 수 있는 남은 옵션은 PCM과 같은 신기술을 사용하여 건물의 단열 성능을 높이는 것이다. 즉, 새 주택 건설과 오래된 주택의 철거를 통해 더 많은 주택에 우수한 단열재를 적용하고 저온 난방 솔루션을 설치할 수 있는 기회가 늘어나고 있다는 측면을 주목할 필요가 있다. 그와 더불어 히트펌프를 설치함으로써, 지역 내 가스 네트워크에 대한 의존도를 줄이는 측면도 함께 고려할 수 있다. 본 연구에서 별도로 제시된 주택 설계안은 영국 내 평균적인 가정에서의 에너지 소비를 줄이고 수요자들이 수긍할 만한 투자 회수 기간을 제공하는 솔루션이 될 수 있다는 측면을 강조하면서 논문을 마치고 있다. References [1] XIE, Y., et al. A review on house design with energy saving system in the UK. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, 71: 29-52. [2] Herrando M, Markides CN, Hellgardt K. A UK-based assessment of hybrid PV and solar-thermal systems for domestic heating and power: system performance, London; 2014. [3] Ahmad MW, Mourshed M, Mundow D, Sisinni M, Rezgui Y. Building energy metering and environmental monitoring ndash; a state-of-the-art review and directions for future research. Energy Build 2016;120:85 ndash;102. [4] Mandley S, Harmsen R, Worrell E. Identifying the potential for resource and embodied energy savings within the UK building sector. Energy Build 2015;86:841 ndash;51. [5] Shaikh PH, Nor NBM, Sahito AA, Nallagownden P, Elamvazuthi I, Shaikh MS. Building energy for sustainable development in Malaysia: a review. Renew Sustain Energy Rev (in Press); 2016. [6] Chwieduk DA. Towards modern options of energy conservation in buildings.Renew Energy 2017;101:1194 ndash;202. [7] Murugan S, Horak B. A review of micro combined heat and power systems for residential applications. Renew Sustain Energy Rev 2016;64:144 ndash;62. [8] Caliano M, Bianco N, Graditi G, Mongibello L. Economic optimization of a residential micro-CHP system considering different operation strategies. Appl Therm Eng 2016;101:592 ndash;600. [9] Navalho JEP, Pereira JMC, Pereira JCF. A methodology for thermal analysis of complex integrated systems: application to a micro-CHP plant. Appl Therm Eng 2017;112:1510 ndash;22. [10] Snape JR, Boait PJ, Rylatt RM. Will domestic consumer take up the renewable heat incentive? An analysis of the barriers to heat pump adoption using agentbased modeling. Energy Policy 2015;85:32 ndash;8. [11] Cherrington R, Goodship V, Longfield A, Kirwan K. The feed-in tariff in the UK: a case study focus on domestic photovoltaic systems. Renew Energy 2013;50:421 ndash;6. ※ 이 자료의 분석은 한국원자력연구원의 유승남님께서 수고해주셨습니다. |
