KCI등재
생체모방기술에 의한 건물외피 에너지 저감 연구동향 및 제언 = Research Trends and Suggestions for Building Envelope Energy Reduction Using Biomimetic Technology
에너지 사용량 급증 문제는 지속적으로 심각해지고 있으며, 주 에너지원으로 사용하였던 화석연료의 고갈로 인해 그 심각성은 더욱 악화되고 있다. 이러한 문제의 주요 원인은 건물 부분의 에너지 사용량 증가를 뽑을 수 있으며, 이를 해결하고자 건물 에너지 저감을 위한 다양한 연구와 기술개발 연구가 이루어지고 있다. 특히 건물 부분의 에너지 사용량은 건물 외피의 성능과 비례하는 만큼 건물 외피의 성능개선은 건물 에너지 개선에 있어서 중요한 연구이다. 이를 통하여 최근 증가하고 있는 생체모방기술을 적용한 건물 외피에 대한 연구의 경향과 수준을 파악하는 것은 중요하다고 할 수 있다. 이에 본 연구는 일차적으로 수행된 생체모방기술 적용 건물 외피에 대한 연구를 고찰함으로써 선행 연구의 연구 경향을 분석하고자 한다. 또한, 생체모방기술이 적용된 건물 외피에 대한 후속 연구의 방향성을 제공하며 추후 기초자료 구축을 목적으로 한다. 본 연구는 생체모방기술이 적용된 건물 외피 관련 연구 경향을 분석하기 위하여 생체모방, 건축 및 건물 외피를 주요 키워드로 하는 선행연구 논문을 선정하였다. 또한, 본 연구는 생체모방기술 적용 건물 외피 관련 선행연구의 경향을 분석하는 것이기에 생체모방기술의 적용 범위, 적용 요인, 가동 유무, 심미적 요인, 에너지 저감 및 경제성을 분석하는 내용을 주요하게 설정하였다. 이에 대한 결론은 다음과 같다. 1) 건축 및 건물외피 분야에서의 생체모방기술 연구는 의료 및 로봇 첨단 분야에 대비하여 상대적으로 부족한 실정이다. 생체모방기술은 건물 외피에 적용하기에 있어서 비용적 문제가 크다는 것도 간접적인 원인이다. 2) 선행연구는 자연현상을 모방한 건물 외피 연구가 수행되고 있으며 추가적으로 이를 구현하기 위한 가동 기술이 접목되고 있다. 이러한 생체모방기술이 적용된 건물외피는 건물 외피의 행태와 가동을 접목하여 심미적인 효과가 실현되고 있는 것으로 판단된다. 3) 생체모방기술이 적용된 건물 외피의 선행연구는 전체적으로 에너지 부문의 검토가 부재한 것으로 분석된다. 또한, 유지 및 관리를 위한 경제성 검토가 이루어지지 않는다는 한계를 가지고 있으며, 향후 많은 연구 수행 이후 그 경향을 검토해야 할 것으로 사료된다.
더보기Increasing energy demands are becoming a serious problem as we continue to rely on fossil fuels as our primary energy source. One of the main causes of this problem is the increasing energy consumption in the building sector, and many studies are being pursued to address this issue. In particular, as the energy used in buildings is proportional to the performance of building envelopes, research on improving the performance of building envelopes is significant in saving building energy. Therefore, it is crucial to understand the trends and level of research on building envelopes using biomimetics, a field that has seen significant growth in recent years. In response, this study analyzed the research trends of previous studies on building envelopes using biomimetics. The purpose was to construct basic data and provide directions for subsequent research on similar technologies. Previous studies using keywords such as biomimetics, architecture, and building envelopes was selected to analyze research trends related to building envelopes using biomimetics. It also covers the scope of application, application factors, operation, aesthetic factors, energy savings, and economics of biomimetic technologies. The main findings are as follows. 1) There is a lack of research on biomimetics in architecture and building envelopes compared to high-tech fields such as medical care and robotics. One indirect reason is the significant cost-related issues of biomimetics when applied to building envelopes. 2) Most previous studies have been focused on building envelopes that mimic natural phenomena and integrating operational technologies to implement them. Building envelopes integrating such biomimetic technologies realize aesthetic effects by combining the behavior and operation of building envelopes. 3) Most previous studies on building envelopes using biomimetics did not review energy consumption. They also did not cover the economic aspects related to maintenance and management, which future studies should review.
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