[한국기술뉴스] 조선대학교 건축공학전공 황태연 교수 연구팀은 건물 내부의 태양광 일사량을 측정하는 태양광 일사량 산출시스템을 개발했다. 개발된 기술은 조선대학교 산학협력단을 통해 2019년 11월 27일 특허를 출원(출원번호 제1020190154783호)했다. 특허 명칭은 '직산 분리 알고리즘을 이용한 일사량 산출 시스템 및 이를 이용한 건물 내부의 태양광 일사량 산출방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

국내에서 소비되는 총에너지 중 건물에서 차지하는 비중이 약 23%입니다. 그로 인해 온실가스 배출량의 비중도 25%로 높은 비중을 차지합니다. 최근 건물에너지 절감을 위해 건물 에너지 관리 시스템이 도입되고 있습니다. 시스템의 알고리즘이 차양시스템과 인공조명, 공조시스템 등 액티브 건축설비시스템을 외부 환경에 맞춰 최적으로 운용합니다.

한편 건물 외부에서 발생 된 태양에너지는 건물 외피를 통해 실내로 유입됩니다. 이는 건물 외부차양의 성능에 따라 실내로 유입되는 일사량이 달라져 건물의 에너지 소비에 많은 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 건물 내부에 유입되는 태양광의 일사량 예측은 액티브 건축설비시스템의 통합제어를 위한 알고리즘의 정확도 향상을 위해 꼭 필요한 작업입니다.

조선대학교 황태연 교수 연구팀은 직산 분리 알고리즘을 이용해 건물 내부로 유입되는 태양광 일사량을 보다 정확히 산출할 수 있는 방법을 발명했습니다.

건물 외부에 일사량 산출유닛이 설치되어 건물의 외부와 내부의 수직면 일사량을 산출합니다. 산출된 수직면 일사량과 태양의 위치정보를 이용하여 측정데이터를 직달 일사와 확산 일사로 분리합니다. 직달 일사는 측정된 전 일사량을 토대로 대기의 수증기나 작은 먼지에 의해 산란되지 않고 태양으로부터 직접 지표면에 도달하는 일사를 산출합니다. 확산 일사는 대기 중의 산란이나 지형, 지물의 반사에 의한 일사를 산출합니다.

본 발명을 활용하면 건물의 에너지 자립화를 위한 요소기술인 외부 차양에 대한 성능을 보다 정확히 예측할 수 있습니다. 이를 통해 건축물의 외피에 대한 패시브 디자인의 기술력을 확보할 수 있어 건축물의 에너지 절감에 기여할 것으로 기대됩니다.