공동주택 적용 바이오에너지 시스템 성능평가에 관한 연구 = The Performance Analysis of Bioenergy System in Apartment Complex
저자
발행사항
인천 : 인천대학교 대학원, 2010
학위논문사항
학위논문(석사)-- 인천대학교 대학원 : 건축공학과 2010. 2
발행연도
2010
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
인천
형태사항
83 p. ; 26cm
일반주기명
지도교수 :김용식
소장기관
세계 각국은 화석연료 기반의 산업 발전으로 인해 지구온난화, 생태계 및 오존층 파괴 등과 같은 환경문제의 심각성은 점차 심화되고 있는 실정이다. 이에 화석연료를 대체할 신재생에너지에 관한 관심이 증대 되고 있다. 다양한 신재생에너지 중 특히, 바이오에너지는 탄소 중립(carbon neutral) 효과로 인한 친환경성과 자원 재순환사회 구축의 역할이 기대되어 화석연료를 대체할 에너지원으로의 적용성이 기대된다.
이런 바이오에너지는 건물에서 필요로 하는 열에너지와 전기에너지로 활용이 가능하여 그에 따른 연구가 많이 진행되고 있는 실정이다. 하지만 바이오에너지에 관한 선행연구는 주로 바이오에너지 이용을 위한 기술적인 연구와 바이오에너지 보급 활성화를 위한 방안에 관한 연구들이 대부분이여서, 건물의 바이오에너지시스템의 적용에 관한 연구는 이뤄지고 있지 않다.
따라서 본 연구에서는 건물에 바이오에너지 시스템을 적용하였을 때의 성능평가하기 위한 것으로, 개별 건물이 아닌 공동주택 단지를 대상으로 바이오에너지 시스템 적용 성능을 분석하여 초기 타당성을 분석하고자 하였다. 바이오에너지 시스템의 공동주택 단지 적용 성능평가하기에 앞서 먼저, 바이오에너지 시스템의 종류와 시스템의 연료가 되는 바이오매스에 대한 기본적 고찰을 실시하고 이를 통해 분석 대상 바이오에너지 시스템을 선정하였다. 이후 바이오에너지 시스템의 성능을 평가하기 위해 단지중앙방식, 소형열병합발전 방식 등의 공동주택의 대표적 에너지 공급시스템으로 활용되고 있는 시스템과의 에너지성능, 환경성능, 경제성 등을 비교 평가하여 바이오에너지 시스템 적용 성능을 분석하였다.
연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
(1) 에너지성능
검토대상 시스템의 에너지성능은 공동주택 단지에서 발생하는 연간 에너지부하를 각 에너지공급시스템으로 담당하였을 때 소비되는 연료 소비량으로 평가하였다. 에너지성능은 단지중앙방식100% 기준으로 목질계 바이오에너지시스템 98%, 유기성바이오에너지시스템 90%, 소형열병합발전 방식 88% 정도 연료를 소비하는 것으로 나타났다.
(2) 환경성능
환경 성능을 평가하기 위해 검토대상 시스템이 연간에너지 생산할 때 발생하는 CO2, N2O, CH4 등의 온실가스 배출량을 평가하였다. 단지중앙방식100% 기준으로 온실가스 배출량을 살펴보면 목질계 바이오에너지 시스템50%, 유기성폐자원 바이오에너지 시스템 52%, 소형열병합발전 방식71% 정도 온실가스가 배출되는 것으로 나타났다.
(3) 경제성
경제성을 평가하기 위해 공동주택 내용연한인 40년간 검토대상 시스템의 비용항목인 초기투자비, 설비교체비, 에너지비, 탄소배출권 거래비용 등을 생애주기비용(Life Cycle Cost)분석법으로 분석하였다. 검토대상 시스템의 40년간의 누적비용은 단지중앙방식 100% 기준으로 유기성폐자원 바이오에너지 시스템103%, 목질계 바이오에너지시스템 92%, 소형열병합발전 방식 91% 정도 비용이 발생하는 것으로 나타났다.
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