박종석 교수가 이끄는 충남대 원예학과 환경원예학연구실 연구팀은 스마트팜 기반 엽채류 및 기능성 약용작물을 대상으로 재배기술과 시스템 개발 및 기능성분 증대를 위한 다양한 연구를 수행한 경험을 보유하고 있다. 또한 과기부 지원 ‘BIO-AI 융합연구센터사업’과 농식품부 지원 ‘ICT기반 과채특용작물 영농창업 인재양성사업단’ 운영을 통해 식물과 AI분야를 융합하는 연구를 수행하고 있으며 ICT기반 스마트팜 현장응용 기술적용사업 중심 시스템을 운영하고 있다. 이를 바탕으로 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술 개발’과제에서 ‘옥상온실 작물재배기술 및 플라즈마를 활용한 수경재배기술 개발’을 수행한다. 박종석 교수는 “충남대 옥상온실 연구팀은 쉘파스페이스와 함께 옥상온실에서 기능성 엽채류의 다품종 재배기술, 최적양액 재배기술, 옥상온실에 적합한 수직형 재배시스템을 개발한다”라며 “또한 서양가지와 토마토 수경재배시스템 개발을 통해 옥상온실 기반 맞춤형 도시농업의 새로운 모델을 제시하는 것이 목표”라고 밝혔다. 충남대는 연구초기 기능성 엽채류의 최적 프로토콜개발을 위한 재배실험 및 다품종 수경재배기술개발을 수행할 계획이며 수직형 재배타워를 설계, 제작해 공
서울대 농업생명과학대학은 인류 필수요소인 식품 등 먹거리와 바이오, 에너지 등 연구를 진행하고 있다. 전통농학과 생명과학계열, 농업자원경제학과 농촌사회학 등 학제간 융·복합이 활발하며 목장, 그린바이오연구단지, 국제농업기술대학원으로 구성된 평창캠퍼스도 조성했다. 이번 컨소시엄에서 이인복 서울대 교수 연구팀은 ‘옥상온실 작물-건물에너지 해석’을 맡았다. 이인복 교수는 “폐에너지를 활용해 작물생산성을 높이고 시설원예에 투입되는 에너지절감에 기여하기 위해 이번 과제에 참여했다”라며 “옥상온실은 에너지자립도 향상과 유휴공간활용성이 높으며 도시농업확산에 기여할 수 있어 실증에 의미가 있다”고 밝혔다. 온실 적정에너지부하를 계산하기 위해서는 작물에서 발생하는 에너지부하량이 건물에너지부하에도 영향을 미친다는 점을 고려해야 한다. 또한 잘못된 환기는 작물 생산성저감으로 이어진다. 이인복 교수 연구팀은 옥상온실 작물-건물에너지 해석을 위해 옥상온실 내 생육단계별 작물에너지 추정모델을 구상하고 온실이 요구하는 △작물별 △계절별 △운영방법별 △기간별 등에 대한 최대부하를 평가해 현장검증기반 건물-옥상온실 에너지통합모델을 개발한다. 이인복 교수는 “옥상온실 계절별 작물에너지 교환
문현준 단국대 교수 연구팀은 이번 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술개발 및 실증’과제에서 ‘AI기반 수요예측 및 제어모델링 기술개발’을 수행한다. 문현준 교수 연구팀은 건물에너지관련 시뮬레이션과 AI, 머신러닝기반 빅데이터 분석 및 예측모델 개발연구를 수행한 경험을 보유하고 있다. 또한 한국에너지기술평가원, 국토교통기술진흥원, 한국연구재단 등과 다수의 국가사업 수행을 통해 BEMS 및 실내환경 데이터수집 및 처리, BICT를 통한 에너지지스템, 전력시스템의 제어와 검증실험 등이 가능한 장비와 시스템을 보유하고 있다. 이와함께 에너지 빅데이터연구센터를 운영하면서 다양한 용도의 건물에서 수집되는 BEMS데이터 및 환경데이터를 기반으로 에너지절감 성능향상과 건강하고 쾌적한 실내환경을 구축하기 위한 기술개발 성과를 도출하고 있다. 문현준 교수는 “다기종 환경기기 통합제어, 실시간 수요관리 및 에너지저감 시스템, 건물에너지 모델보정을 위한 에너지관리 등 다양한 관련특허를 보유하고 있다”라며 “기존 건물과 옥상온실의 계통연계를 위한 새로운 AI-EMS S/W를 개발해 AI예측 모델을 활용한 건물-옥상온실의 에너지수요 예측 및 액티브 제어기술개발을 성공
통일한국의 중심대학을 표방하는 강원대는 도시와 농촌이 공존하는 지리적 특성 상 다양한 도농통합 연구과제를 수행하며 관련 연구역량을 키워왔다. 다수의 국책연구 수행을 통해 비즈니스 모델 소프트웨어 개발에 필요한 빅데이터 분석기술과 소프트웨어 개발 및 관리경험이 강점이다. 길승호 강원대 교수 연구팀은 한국기계연구원이 총괄하는 이번 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물 기술개발 및 실증’ 연구에 참여해 ‘옥상온실형 스마트 그린빌딩비즈니스 모델’을 개발한다. 옥상온실형 스마트팜사업에 요구되는 투입비용과 수익성을 용이하게 시뮬레이션할 수 있는 비즈니스 모델 소프트웨어 패키지를 개발할 계획이다. 옥상온실형 스마트팜은 높아지는 관심과 수요에도 불구하고 관련 비즈니스 모델이 부재한 상황이다. 이러한 분야의 활용성과 수익성을 증진하기 위해서는 스마트팜이 갖는 독특한 특성과 변수들이 고려된 비즈니스 모델을 확립할 필요성이 높다. 과제 1년차에는 해외 사례조사를 통해 비즈니스모델 체계를 구상하고 2년차에 사업유형별 모델체계 개발, 입지선정에 필요한 변수를 연구해 데이터베이스를 구축한다. 3년차에는 에너지절감 및 생산성 개선효과를 고려한 비즈니스모델을 개발해 사례 대상
한국패시브건축협회(회장 최정만)은 이번 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술 개발’과제에서 패시브기술을 접목한 스마트팜 외피 고도화를 통해 스마트팜 온실의 냉난방부하 절감을 도모하고 운영에너지효율 극대화를 수행한다. 패시브협회는 건축물에 고효율, 에너지절약 설계기법을 도입한 패시브건축물을 국민에게 교육, 보급하기 위해 설립된 건축전문사회단체로 국가의 에너지정책에 동참하고 지속적인 교육과 홍보활동과 국내·외 정보교류를 추진하고 있다. 현재 패시브건축물을 대상으로 컨설팅 및 인증업무를 진행하고 있으며 다양한 국책과제와 용역을 통해 패시브건축의 범위를 넓히고 있다. 패시브협회의 관계자는 “도시형 스마트팜을 구현함에 있어 건물 폐열을 활용하고 온실의 식물생장으로 이산화탄소 배출이 저감된다면 식물의 운송 및 재배, 저장에 사용되는 에너지뿐만 아니라 건물에서 배출되는 이산화탄소를 감소시켜 탄소중립을 실현할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다. 패시브협회는 전열해석, 동적 건물에너지 시뮬레이션 프로그램을 활용한 정교한 건물에너지 소비량 분석이 가능하며 다수의 건물에너지 해석 연구과제를 수행한 경험을 가지고 있다. 또한 △열관류율 측정 △열화상카메라 △기밀
건축공간연구원(AURI, 원장 박소현)은 국가의 건축과 도시공간에 관한 종합적인 정책연구를 수행하는 기관으로서 미래지향적 건축·도시공간시스템 구축, 건축·도시공간의 지속가능한 발전과 건전한 개발유도, 건축·도시공간문화의 보급확산을 위한 싱크탱크 역할을 수행하고 있다. 주요 연구분야로는 △공공건축 및 건축서비스 △도시경관 및 재생 △고령·보행·범죄예방 △스마트도시 △녹색건축 △한옥 △건축문화자산 등이 있다. AURI는 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술 개발’ RGB(Real Green Building)세부에서 총괄 역할을 수행한다. 세부 5개 기관이 협력해 연구가 진행될 수 있도록 전체 연구내용 및 진행프로세스를 지속 검토하고 협력할 계획이다. AURI의 관계자는 “AURI는 법·제도·정책 관련연구를 기반으로 법 개정 및 국가 법정계획을 다수 수행한 경험을 가지고 있다”라며 “이 경험을 바탕으로 이번 과제에서 개발되는 건물관련 신기술이 건축물에 실제 적용돼 옥상온실형 스마트 그린빌딩이 보급되는데 필요한 정책적기반을 기획하고 제안할 계획”이라고 밝혔다. 이어 “AURI의 연구목표는 옥상온실형 스마트 그린빌딩 상용화를 위한 법·제도 제·개정으로
나라컨트롤(대표 문찬혁)은 국내 건물자동제어시스템(BAS)과 건물에너지관리시스템(BEMS)분야 대표기업으로 1985년 나라계전으로 창업돼 우리나라 최초 BAS를 자체기술로 국산화했다.주요 사업분야로는 △BAS △BEMS △음압격리병상 △동물실험시설 △기타 특수공조설비제도 등이 있다. 특히 건물에너지분야 특화 전문연구인력을 보유하고 있으며 다양한 특허기술과 인증, 국책과제 수행 및 사업화 실적 등 기술력과 경험을 고루 갖추고 있다. 이를 바탕으로 나라컨트롤은 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술 개발’과제에서 실증대상 건물의 △냉난방설비 △옥상온실 스마트팜 △분산발전시스템 △연료전지 등이 통합된 최적 에너지효율운전 실증을 수행한다. 나라컨트롤의 관계자는 “분산발전과 신재생에너지가 결합된 옥상온실 연계 스마트팜은 건물 에너지관리분야에서 진정한 녹색건축을 이루는 친환경적이며 미래지향적 구성요소”라며 “나라컨트롤은 실증사이트에 BEMS를 설치해 건물의 기존 에너지사용 패턴을 정밀분석하고 에너지 베이스라인을 확보할 계획”이라고 밝혔다. 이어 “이를 통해 개발된 F&B EMS를 적용해 최적 에너지효율운전을 실현시킬 계획”이라고 덧붙였다. 나라컨트롤
한국건설기술연구원(KICT, 원장 김병석)은 국내 유일 건설기술분야 정부출연연구원으로서 건축·구조·도로·지반·수자원·건설환경·화재설비 등 연구개발과 건설분야 국가표준 및 기준 개발, 건설공사 및 건설기자재 품질인증 및 시험업무를 수행하고 있다. 또한 KICT는 녹색건축인증(G-SEED) 운영기관으로서 △인증제도의 개발 및 운영 △심사기준의 제·개정 △인증제도 해외수출 △녹색건축자재 환경영향목록 개발 △녹색건축물 성과확산 등 건물 지속가능성 관련제도에 대한 운영·연구경험, 노하우 등을 보유하고 있다. 이를 바탕으로 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술 개발’과제에서 옥상온실 연계 스마트팜 신기술의 지속가능성 평가절차를 마련하고 실증 대상 스마트팜 건물의 모니터링 및 G-SEED 인증취득을 수행할 계획이다. KICT의 관계자는 “스마트팜 신기술의 자원순환성 및 지속가능성에 대한 수준을 평가하고 도시 내 스마트팜 보급을 촉진시키기 위한 G-SEED 개선(안) 및 절차를 마련하는 것에 기여하고자 한다”라며 “옥상온실 연계 스마트팜 건물이 G-SEED 대상에 포함될 수 있도록 관련기술조사 및 해외사례 분석을 통해 녹색건축인증 평가항목, 기준 및 방법을
한국에너지기술연구원(원장 김종남)은 국내 유일 에너지관련 전문연구기관으로서 △태양광 △풍력 △연료전지 △바이오 등 신재생에너지, 온실가스감축, 에너지 효율증대, 에너지소재 등 원자력을 제외한 모든 에너지에 대한 연구를 하는 정부출연연구원이다. ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물 기술개발 및 실증’ 연구에 참여하는 에너지네트워크연구실은 열병합, 보일러, 지역난방을 주요대상으로 연구를 진행하고 있으며 최근 에너지네트워크, 스마트팜 등에도 적극적인 연구활동을 펼치고 있다. 또한 1990년대 말부터 다중열병합발전 설계, 최적화, 실증연구를 수행해왔으며 2015년부터는 스마트팜 에너지시스템 연구를 시작해 현재까지 다수의 성과를 도출해내고 있다. 스마트팜, 루프탑팜 기술 및 세계 최고 열병합발전용 저배기가스 원동기 기술을 가지고 있는 한국기계연구원과의 컨소시엄 구성으로 다중열병합발전시스템의 최적 설계 및 운영방법연구, 스마트팜에서의 에너지순환 연구 등을 연관시켜 시너지 창출을 기대하고 있다. 에너지연은 이번 과제에서 △다중열병합발전 최적설계, 성능 및 실증평가 △건물-루프탑팜 에너지교환시스템 개발 등을 맡았다. 분산발전 시스템통합 및 평가장치, 평가방법을
열구동 냉동기분야 국내 대표기업인 삼중테크는 다양한 비전력식 고효율 냉방기술 및 다중열원 흡수식 냉난방기의 핵심 원천기술을 보유하고 있다. 열구동 냉난방기 전문기업으로서 30여년간 흡수식 연구개발과 설계기술을 보유하고 있으며 다수의 국책 연구개발사업을 성공적으로 수행해 상품화한 기술과 능력을 인정받고 있다. 특히 가스의 연소열로 구동되는 국내 최초 3중효용 흡수식과 가스의 연소열과 태양열 온수로 구동되는 하이브리드 흡수식 기본 설계기술 등 다중열원 흡수식 냉난방기의 핵심 원천기술을 보유하고 있다. 다양한 흡수식 개발연구를 진행하며 축적된 장비, 설비 등 생산기술과 연구시설을 보유하고 있다. 특히 국내 최대 규모인 1,500RT급 열구동 냉동기 성능시험설비와 소형 40RT급 열구동 냉동기 성능시험설비를 보유하고 있으며 요소부품과 냉난방기 시험의 필수장비인 각종 유량계, 데이터 레코더 등 측정장치와 중앙제어설비 등을 보유하고 있다. 하이브리드 흡수식, 세계 최초 개발삼중테크가 참여하는 가스엔진 기반의 열병합 분산발전시스템의 배가스와 저온의 배온수(엔진 냉각수)를 동시 활용하는 하이브리드 흡수식 냉동기는 세계 최초로 개발되는 기술적 난이도가 매우 높은 기술이다.
온실가스 배출 저감을 위한 탄소중립이 글로벌 의제로 채택되며 국내 각 분야의 관련활동이 활발해지고 있다. 특히 국내 총 에너지소비량의 약 20%를 사용하는 건물부문의 에너지절감 및 자립도 향상이 주목받고 있다. 도시형 분산발전시스템을 통해 에너지의 효율적인 사용방안 모색이 시급한 상황이다. 한국기계연구원은 옥상온실이 건물에너지 절감에 긍정적인 영향을 미친다는 사실에 착안해 다중 분산발전을 기반으로 한 옥상온실형 스마트 그린빌딩 융복합 개발 및 실증을 추진하고 있다. 과제를 총괄하고 있는 이상민 기계연구원 청정연료발전연구실장을 만나 연구목표와 실증계획을 들었다. ■ 어떤 과제인가이번 과제는 분산발전과 옥상온실을 통합해 건물에너지효율을 높이고 도시농업을 구현하는 것이 핵심이다. 식량자급화와 함께 도시의 녹색화방안으로 그동안 주목받아온 도시농업과 건물에너지가 합쳐진다는 개념이다. 분산발전은 전력대란 및 블랙아웃의 근본적인 해결책이 될 수 있다. 문제가 되고 있는 송전손실, 송전선로 건립문제에도 대책이 된다. 특히 건물의 에너지자립이나 대도시의 모럴해저드 해소에도 도움이 된다. 도시농업의 필요성에 대해서는 이미 공감대가 형성된 상황이다. 미래 인구증가와 도시화 및
미래 세계 인구증가, 도시화 및 경작지 부족, 포스트코로나 식량위기 등에 대비해 도시 내에서 식량자급이 가능한 건물형 스마트팜 기술에 대한 요구가 증대되고 있다. 피크부하 경감, 전기소비량 감소 등 에너지안보 차원에서 분산발전 확산 및 부하밸런싱 기반 건물에너지 절감 기술개발이 강조되고 있는 시점이다. 또한 식물공장, 수직농장 등 도시농업 시장이 국내·외에서 크게 확산되며 주목받고 있어 도시형 스마트팜의 냉난방을 더욱 효율적으로 운영하고 이와 함께 건물의 온실가스를 줄일 수 있는 방안마련이 시급한 상황이다. 한국에너지기술평가원은 ‘2021년 에너지기술개발사업 신규과제’를 통해 ‘다중분산자원 기반의 에너지 자립형 도시농업 건물 기술 개발 및 실증’을 추진한다. 이번 과제의 목표와 컨소시엄 구성, 이를 통한 사회·경제적 파급효과를 살펴본다. 도시농업, 도·농 융·복합…다양성 확보외국의 대도시들은 도심지만 벗어나면 농업에 활용할 수 있는 땅이 넓은 반면 우리나라는 서울 주변에 이러한 공간이 부족한 실정이다. 농지를 따로 마련해 온실을 짓는 것은 수익구조 상 불가능에 가깝기 때문에 옥상온실은 우리나라에 가장 적합한 도시농업 방식으로 주목받고 있다. 이번 과제의 목표
장한기술(대표 유해성)이 안정적인 열에너지 공급과 운전에너지 절감성능을 가지고 있는 콤팩트 설비유니트를 '2021 대한민국 기계설비대전(HVAC Korea 2021)'에 출품했다. 장한기술은 콤팩트 설비유니트의 모든 구성품을 직접 설계 및 제작하고 사후관리 또한 직접 수행해 우수한 품질을 유지하며 시장을 선도하고 있다. 또한 차압제어시스템을 제품화한 자율운전펌프(VST)를 채택해 난방·급탕 및 통합배관에서도 효율적인 열공급이 가능하다. 특히 센서를 설치하지 않아도 시스템 전체의 부하를 실시간으로 분석하고 펌프유량을 적절하게 조절해 에너지효율적이며 안정적 운영을 가능케해 소비자 만족도가 높다.
기계설비 유지관리기준이 지난 3월 행정예고 기간을 마쳤으며 기계설비 유지관리자 선임의무화가 지난 4월 시행된 가운데 유지관리대상에 포함된 자동제어설비분야에서의 대응방법과 솔루션을 알아보는 세미나가 개최됐다. ‘2021 대한민국 기계설비전(HVAC Korea 2021)’ 부대행사로 5월14일 세텍에서 ‘자동제어시스템기술 강연회’가 개최됐다. 한국설비기술협회(회장 김철영)가 주최한 이번 강연회는 △기계설비법 관련 자동제어 성능점검 사항(오경호 명지전문대 교수) △Zero Energy Building의 IoT BEMS(우동락 엔엑스테크놀로지 이사) △클라우드 유지보수와 운용사례(차윤경 한국하니웰 부장) △Open-Blue 스마트빌딩의 미래(김현수 존슨콘트롤즈코리아 수석) △쾌적환경제어 및 에너지 절감제어 응용(송태환 에프에이엠 사장) △유량계측 제어밸브(박영석 한국아즈빌 부장) 등으로 구성됐다. 조추영 자동제어기술전문위원장은 “기계설비 유지관리기준이 시행될 예정인 가운데 자동제어설비가 유지관리대상에 포함된데다 자동제어가 가능해야 다른 설비의 유지관리도 제대로 이뤄질 수 있다”라며 “그러나 현재 자동제어설비 유지관리자에 대한 마땅한 자격증이 없는 상황이므로 설비기술
에너지절감을 위한 공조업계 기술트렌드를 살펴볼 수 있는 세미나가 5월13일 ‘2021 대한민국 기계설비전(HVAC Korea 2021)’ 부대행사로 개최됐다. 대한설비공학회(회장 김민수) 공조부문위원회·냉난방수배관시스템전문위원회(위원장 민준기)는 ‘코로나19와 건물에너지 절약적인 최적화 공조설비’를 주제로 2021년도 공조부문 학술강연회를 개최했다. 이번 강연회는 △고효율 EHP 에너지절감 능동형 AI기술 및 최대 단일용량 신기술(김하나 삼성전자 프로) △건축물 에너지절약시스템 4.0(윤재동 이투지 대표) △저엑서지를 활용한 대공간 복사냉난방시스템 적용(국민 에코에너다임 부장) △BIM 연계형 건물에너지절감 통합수배관시스템계산 프로그램 Hyd-One 개발(김중헌 BEL테크놀로지 대표) △수열원 활용 하이브리드 히트펌프 개발(방영호 지엔원에너지 이사) △대온도차 펌프 내장형 냉동기 신기술 개발(유승철 성지공조기술 이사) △반도체 클린룸시스템 실링 모듈화 공법 사례(이상희 원방테크 전무) △공조배관 6-Way 제어 및 커미셔닝 Kit(김남근 삼양발브종합메이커 이사) △코로나19 대응 실내공기 청정환기시스템(박동일 하나지엔씨 대표) 등으로 구성됐다. 민준기 위원장