Evaluation Method of Plug Load in Building Energy Efficiency Rating

Woo-Seok Seo; Jong-Hyun Seo; Chang-Ho Choi; Gong-Hee Lee

doi:10.22696/jkiaebs.20220006

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Research Article

Journal of Korean Institute of Architectural Sustainable Environment and Building Systems. 28 February 2022. 57-67
https://doi.org/10.22696/jkiaebs.20220006

Evaluation Method of Plug Load in Building Energy Efficiency Rating

건축물 에너지효율등급 콘센트 부하 평가 방안 도출

Woo-Seok Seo¹

Jong-Hyun Seo²

Chang-Ho Choi³

Gong-Hee Lee⁴^*

서 우석¹

서 종현²

최 창호³

이 공희⁴^*

¹M.S. Student, Department of Architectural Engineering, Graduate School, Kwangwoon University, Seoul, Korea

²Ph.D. Student, Department of Architectural Engineering, Graduate School, Kwangwoon University, Seoul, Korea

³Professor, Department of Architectural Engineering, Kwangwoon University, Seoul, Korea

⁴Professor, School of Architecture, Kookmin University, Seoul, Korea

¹광운대학교 건축공학과 석사과정

²광운대학교 건축공학과 박사과정

³광운대학교 건축공학과 교수

⁴국민대학교 건축대학 교수

^{*Corresponding Author}

ABSTRACT

According to the Operation Standards for Building Energy Efficiency Rating Certification System, the plug load which accounts for an average of approximately 30% of total building energy usage is excluded from the evaluation components for the evaluation. Therefore, the plug load evaluation equation was derived in this study in order to present a method to derive the plug load by referring to overseas plug load evaluation methods. An input value for each factor was selected based on the domestic statistics corresponding to the calculated factors of the evaluation equation, and an outlet load evaluation method per unit area or per zone was derived through the classification by use profile. To verify the effectiveness of the deduced evaluation method, it was applied to previous evaluation cases and the proportion of the plug load to the total energy consumption was verified. As a result, the proportion of such method was shown to be within the significant range (20-30%).

Keywords

Building Energy Efficiency Rating

Plug Load

Evaluation Method

Use Profile

키워드

건축물 에너지효율등급

콘센트 부하

평가 방안

용도프로필

MAIN

서 론
연구의 배경 및 목적
연구의 방법 및 절차
콘센트 부하 평가 방안
국외 평가 방안 고찰
국내 평가 방안 도출
콘센트 부하 평가를 위한 입력 자료
기기의 보급률
기기의 정격소비전력
기기의 연간 사용시간
공간 유형별 콘센트 부하
검증 및 논의
결 론

서 론

연구의 배경 및 목적

국내에서는 ECO2 시뮬레이션을 통해 도출한 에너지소요량과 에너지사용량의 오차 개선을 위해 다양한 연구가 진행 중이다(Jeon et al., 2018). 하지만 에너지사용량 내에서 많은 비중을 차지하는 콘센트 부하에 대해서는 건축물 에너지효율등급 평가 대상 요소에 포함시키지 않고 평가를 수행하고 있다. Lee et al. (2021)의 연구에 따르면 세종시에 위치한 L제로에너지하우스 단독주택 60세대의 콘센트 부하는 에너지사용량 대비 약 12%를 차지하는 것으로 나타났다. Choi (2020)의 연구에 따르면 40개의 업무시설, 교육연구시설 건물을 대상으로 에너지사용량 대비 콘센트 부하의 비중을 확인한 결과, 평균 32%를 차지하는 것으로 나타났다. Lim (2018)의 연구에 따르면 8개 업무시설을 대상으로 콘센트 부하의 비중을 조사한 결과, 에너지사용량 대비 약 45%를 차지하는 것으로 나타났다. Park et al. (2013)의 연구에서는 일반 공동주택의 콘센트 부하 비중은 약 12%로 나타났으며, 고효율기기, 태양광 패널 등이 설치된 그린홈 공동주택은 약 27%를 차지하는 것으로 나타났다. 국외의 경우, Gandhi and Brager (2016)의 연구에 따르면 평균적으로 콘센트 부하와 조명 부하는 건물 에너지사용량의 12~50%를 차지하고 있으며 매년 0.8%의 비율로 증가하는 추세로 나타났으며, Kaneda et al. (2010)의 연구에 따르면 제로에너지건물에서 콘센트 부하의 비중이 40%를 차지하는 것으로 나타났다. 또한 National Renewable Energy Laboratory (2020)의 보고서에 따르면 미국 전체 에너지사용량의 18%를 차지하는 상업 부분 내에서도 콘센트 부하가 차지하는 비율은 약 47%를 차지하는 것으로 확인하였으며, California Energy Commission (2019)의 보고서에 따르면 California 업무시설에서 사용되는 콘센트 부하는 최소 25%로 나타났다. 이와 같이 콘센트 부하는 에너지사용량 중 약 20~30%를 차지하기 때문에 에너지사용량과의 오차를 개선하기 위해서 에너지소요량 평가 시 반드시 고려해야하는 요소 중 하나이다.

하지만 건축물 에너지효율등급 평가 기준인 ｢건축물 에너지효율등급 인증 및 제로에너지건축물 인증 제도 운영규정｣ 별표2(주거 및 주거용 이외 건축물 용도프로필)에 따르면 각 용도프로필을 기반으로 냉·난방에 영향을 끼치는 작업보조기기의 발열량만을 고려하고 있으며, 기기의 전기 에너지소요량은 제외하여 평가를 수행 중이다.

이에 본 연구에서는 건축물 에너지효율등급 평가를 위한 에너지소요량 산정 시 에너지사용량과의 오차를 개선하기 위해 콘센트 부하를 반영할 수 있도록 콘센트 부하 평가 방안을 도출하고자 한다.

연구의 방법 및 절차

본 연구에서는 건축물 에너지효율등급 평가 시 제외된 콘센트 부하에 대해 반영할 수 있도록 평가 방안을 도출하였으며, 연구의 방법 및 절차는 Figure 1과 같다.

https://cdn.apub.kr/journalsite/sites/kiaebs/2022-016-01/N0280160106/images/Figure_KIAEBS_16_1_06_F1.jpg

Figure 1.

Methods and Process of Study

콘센트 부하의 평가식을 도출하기 위해 국내·외 콘센트 부하 평가식에 대한 문헌을 고찰한 뒤, 주요 영향 인자를 선정하여 평가식을 작성하였다. 이에 선정된 영향 인자에 대응되는 국내 통계를 확인하여 각 공간 용도별로 적용할 수 있는 단위면적 또는 Zone 단위 Database를 도출하였다. 그에 따라 작성된 자료의 유효성을 검증하기 위해 건축물 에너지효율등급 인증 사례에 콘센트 부하 평가 방안을 적용하여 콘센트 부하의 비중의 적정성을 확인하였다.

콘센트 부하 평가 방안

국내 건축물 에너지효율등급 인증제도 관련 법률인｢녹색건축물 조성 지원법｣ 제17조(건축물의 에너지효율등급 인증 및 제로에너지건축물 인증), ｢건축물의 에너지효율등급 인증 및 제로에너지건축물 인증에 관한 규칙｣, ｢건축물 에너지효율등급 인증 및 제로에너지건축물 인증 기준｣에 따르면 건축물의 콘센트 부하에 평가를 수행하지 않기 때문에 국가적 차원에서 평가 방안이 마련되어 있지 않다.

이와 같이 국내 콘센트 부하 평가 방안이 없음에 따라 국외 기준 및 문헌 내 평가식의 주요 영향 인자를 참고하여 국내 실정에 적합한 평가식을 신규 도출하고자 한다.

국외 평가 방안 고찰

민간 단체인 US Green Building Council (USGBC)에 의해 개발된 친환경 건축물 인증 평가 제도인 Leadership in Energy and Environmental Design (LEED)와 미국 공조냉동공학회인 American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers (ASHRAE)는 COMNET Appendix B (Plug Load Database)를 기준으로 건축물 용도별(식당, 병원, 학교 등), 공간 용도별(주방, 홀, 회의실 등)로 콘센트 부하를 평가하고 있다.

이에 COMNET Appendix B (Plug Load Database)의 산출 방식을 조사한 결과, National Renewable Energy Laboratory (NREL, 2008)의 평가식인 식 (1), (2)를 기반으로 작성되었으며, 주요 계산 인자는 기기의 소비전력, 보급률(대상 공간의 단위면적당 기기의 설치 대수), 사용시간으로 확인되었다.

(1)

P D_{s d} = \frac{(P_{p c} R_{p c} C_{p c} + P_{m o n} R_{m o n} C_{p c} + \dots + P_{e l e v} R_{e l e v} C_{e l e v})}{A}

$P D_{s d}$ : 대표 기기의 콘센트 부하 [kW/㎡]

$P_{x}$ : $x$ 기기의 소비전력 [kW]

$R_{x}$ : $x$ 기기의 가우스 난수 (1.0 적용) [-]

$C_{x}$ : $x$ 기기의 개수 [unit]

$A$ : 연면적 [㎡]

(2)

P_{a l l} = (c_{s d} P D_{s d} + P D_{m i s c}) \times d

$P_{a l l}$ : 해당 연면적 내 콘센트 부하 [kW/㎡]

$c_{s d}$ : 콘센트 부하 측정 계수 [-]

$P D_{m i s c}$ : 기타 기기의 콘센트 부하 [kW/㎡]

$d$ : 건축물 용도별 운영 시간 계수 [-]

미국 에너지부(U.S. Department of Energy)의 보고서(Roth et al., 2002)에 기재된 콘센트 부하 평가식에 따르면 각 기기의 사용 행태별(on, off, standby, sleep) 소비전력 및 사용시간과 보급률(대상 공간의 단위면적당 기기의 설치 대수)을 토대로 건축물의 콘센트 부하 산출을 규정하고 있으며, 평가식은 아래 식 (3), (4)와 같다.

(3)

T_{a, p c} \times P_{a, p c} = U E C_{a, p c}

$T_{a, x}$ : $a$ 상태(on, off, standby, sleep)에서 $x$ 기기의 연간 사용시간 [h]

$P_{a, x}$ : $a$ 상태(on, off, standby, sleep)에서 $x$ 기기의 사용소비전력 [kW]

$U E C_{a, x}$ : $a$ 상태(on, off, standby, sleep)에서 $x$ 기기의 콘센트 부하 [kWh/a]

(4)

U E C_{a l l} \times S = A E C

$U E C_{a l l}$ : 기기의 연간 사용소비전력 [kWh/a]

$S$ : 기기의 개수 [unit]

$A E C$ : 모든 기기의 연간 사용소비전력 [kWh/a]

국내 평가 방안 도출

국내 콘센트 부하 평가식 도출을 위해 국외 문헌을 고찰한 경과, 콘센트 부하 평가를 위한 필수 인자로는 기기의 사용소비전력, 보급률(대상 공간의 단위면적당 기기의 설치 대수), 사용시간이 필요한 것을 확인하였다. 하지만 국내 기기의 소비전력 기준은 KS 시험규격에 따른 정격소비전력을 기준으로 하고 있어 실제 사용되는 소비전력보다 다소 높게 표시되고 있다. 이에 정격소비전력 대비 사용소비전력의 비율을 조사한 결과, 정격소비전력 대비 25~50%의 출력으로 에너지가 사용된다는 것을 확인하였다(CIBSE, 2018). 그에 따라 평균 출력 비율인 37.5%를 정격소비전력에 적용하여 사용소비전력 환산계수로 활용하고자 한다.

최종적으로 도출된 국내 콘센트 부하 평가식은 기기의 정격소비전력, 보급률(대상 공간의 단위면적당 기기의 설치 대수), 연간 사용시간, 사용소비전력 환산계수로 구성되어 있으며, 아래 식 (5), (6)과 같다. 이에 도출된 평가식을 통해 공간 용도별로 적용할 수 있는 콘센트 부하 평가 방안을 도출하고자 한다.

(5)

U E C_{x} = (U_{f} \times P_{x}) \times U_{x} \times D_{x} \times N_{x}

$U_{f}$ : 사용소비전력 환산계수 (0.375 적용) [-]

$P_{x}$ : $x$ 기기의 정격소비전력 [kW]

$U_{x}$ : 해당 공간 내 $x$ 기기의 일일 사용시간 [h]

$D_{x}$ : 해당 공간 내 $x$ 기기의 연간 사용일수 [d]

$N_{x}$ : 해당 공간 내 $x$ 기기의 개수 [unit]

$U E C_{x}$ : 해당 공간 내 $x$ 기기의 연간 콘센트 부하 [kWh/a]

(6)

A E C = \frac{U E C_{p c} + U E C_{m o n i t o r} + U E C_{t v} + \dots + U E C_{x}}{A}

$A E C$ : 해당 공간의 연간 콘센트 부하 [kWh/㎡a]

$A$ : 해당 공간의 연면적 [㎡]

콘센트 부하 평가를 위한 입력 자료

국외 문헌 고찰을 통해 도출한 국내 콘센트 부하 평가식의 영향인자인 기기의 보급률, 정격소비전력, 연간 사용시간에 대응되는 국가 통계를 활용하여 공간 용도별 콘센트 부하 평가 방안을 작성하고자 한다. 이때, 공간 용도의 분류와 일부 공간 용도의 연간 사용시간 기준은 ｢건축물 에너지효율등급 인증 및 제로에너지건축물 인증 제도 운영규정｣ 별표2의 용도프로필을 참고하였으며, 기기의 사용이 미비한 것으로 판단되는 공간(회의실 및 세미나실, 구내식당, 화장실, 부속공간, 창고/설비/문서실, 전시실, 열람실, 체육시설)은 제외하였다. 이때, 근린생활시설에 해당되는 ‘그 외 체류공간’의 경우, 건축물 대장 내 근린생활시설의 세부용도 분류 현황에 따라 가중평균하여 적용하였다. 그에 따라 분류된 공간 분류 범주와 대응되는 용도프로필은 아래 Table 1과 같다.

Table 1.

Classification of Space by Use Profile

Space Classification Category	Use Profile
Residential	Residential Space
Office	Office (S), Office (L)
Restaurant	Kitchen and Cooking Room
Retail	Shop (Store/Department Store)
Education	Class Room (K-12)
	Lecture Room (University)
	Hall
Hospital	Hospital Room
Hotel	Room
Computer Room	Computer Room
Neighborhood Facility	Etc Staying Space

기기의 보급률

주거, 비주거 시설에서 사용되는 콘센트 기기의 선정을 위해 국가 통계에 따른 보급률을 확인하였다. 주거 시설의 보급률의 경우, 바닥면적별 가구당 보급률로 구분되어 있는 Korea Power Exchange (2020)의 통계를 참고하여 적용하였다. 이때, 에어컨디셔너는 ECO2에서 냉방기기로 별도 입력하기 때문에 제외하였으며, 무선공유기의 면적별 보급률은 자료의 부재로 2019년 평균 보급률로 일괄 적용하였다.

비주거 시설의 보급률의 경우, Ministry of Environment (2019)의 보고서와 Ministry of Education (2020)의 통계자료를 토대로 공간 범주별로 나누어 적용하였으며, 단위는 바닥면적당(Office, Restaurant, Retail, Hospital, Hotel, Computer Room) 또는 Zone당(Education) 보급률로 별도 구분하였다. 이때, 주거와 마찬가지로 에어컨디셔너는 ECO2에서 냉방기기로 별도 입력하기 때문에 제외하였다.

기기의 정격소비전력

주거 시설에서 사용되는 콘센트 기기의 정격소비전력의 경우, Korea Power Exchange (2020)의 보고서를 참고하여 적용하였다. 이때, 바닥면적 33.1 ㎡ 이하 주거 시설의 의류건조기와 의류관리기기의 보급률은 없어 정격소비전력 또한 기재하지 않았다.

비주거 시설에서 사용되는 콘센트 기기의 정격소비전력의 경우, Ministry of Environment (2019)의 보고서를 참고하여 적용하였다. 이때, 전산실 내 서버랙의 정격소비전력은 국내 통계자료 확인이 어려워 국내 문헌(Cho and Hong, 2020)을 참고하여 1개 서버랙 당 2 kW로 적용하였다.

기기의 연간 사용시간

용도프로필 내 주거공간의 일일 운영시간은 24시간으로 적용하기 때문에 연간 사용시간(h/a)으로 적용하기에는 과다한 부분이 있다. 이에 Korea Power Exchange (2020)의 보고서를 참고하여 주거 시설에서 사용되는 콘센트 기기의 연간 사용시간을 적용하였다.

비주거 시설에서 사용되는 콘센트 기기의 연간 사용시간은 Ministry of Environment (2019)의 보고서를 참고하였다. 다만, 교육시설 중 강의실(대학)과 강당의 경우, 용도프로필에 기재된 일일 사용시간에 맞춰 100% 운영되는 공간이 아니기 때문에 국내 문헌(Chi et al., 2005; Lee and Kim, 2010)을 참고하여 일일 운영시간 대비 사용률을 적용하여 수정하였다. 그에 따라 수정된 비주거 시설 콘센트 기기의 연간 사용시간은 아래 Table 2와 같다.

Table 2.

Plug Device Annual Usage Time of Non-residential Facilities (Unit: h/a)

Plug Device	Space Classification Category
	Office	Restaurant	Retail	Education			Hospital	Hotel	Computer Room
	Office	Restaurant	Retail	Class Room	Lecture Room	Hall	Hospital	Hotel	Computer Room
TV	-	1,750	3,600	-	-	-	2,039	1,935	-
Refrigerator	8,760	8,760	8,760	-	-	-	8,760	8,760	-
Kimchi Refrigerator	-	8,760	-	-	-	-	-	-	-
Desktop	2,250	1,750	3,600	1,400	1,121	204	-	312	-
Monitor	2,250	1,750	3,600	1,400	1,121	204	-	312	-
Dishwasher	-	1,536	-	-	-	-	-	-	-
POS	-	1,750	3,600	-	-	-	-	-	-
Beam Projector	-	-	-	1,400	1,121	204	-	-	-
Multi-functioning Machine	1,750	-	-	-	-	-	-	-	-
Copy Machine	1,025	-	1,800	-	-	-	-	-	-
Printer	1,750	-	3,030	-	-	-	-	-	-
Server Rack	-	-	-	-	-	-	-	-	8,760

공간 유형별 콘센트 부하

근린생활시설에 해당되는 ‘그 외 체류공간’은 아래 Table 3의 2020년 건축물 대장 내 근린생활시설의 세부 용도 현황을 가중평균하여 적용하였다. 다만, 진료/치료실, 수리점, 학원강의실, 체육실의 경우, 대응되는 용도프로필이 없고 콘센트 기기 관련 국가 통계 확인이 어려워 상점, 식당, 사무실의 현황만을 가중평균하여 적용하였다. 그에 따라 확인한 국가 통계를 식 (5), (6)에 적용하여 도출된 용도프로필별 콘센트 부하의 평가 방안은 아래 Table 4와 같다.

Table 3.

Status of Detail Usage of Neighborhood Facilities

Detail Usage	Use Profile	Percentage	Note
Store	Shop (Store/Department Store)	27%	-
Restaurant	Kitchen and Cooking Room	25%	-
Office	Office (L)	24%	-
Dental Clinic	-	9%	No Usage Profile
Repair Shop	-	9%	No Usage Profile
Academy Lecture Room	-	3%	No Usage Profile
Gym	-	3%	No Usage Profile

Table 4.

Annual Plug Load Database by Use Profile

Part		Use Profile	Plug Load	Unit
Main	Sub	Use Profile	Plug Load	Unit
Residential	33.1 ㎡ ≤ X	Residential Space	512.36	kWh/Zone·a
	33.1 ㎡ < X ≤ 49.6 ㎡		592.33	kWh/Zone·a
	49.6 ㎡ < X ≤ 66.1 ㎡		809.22	kWh/Zone·a
	66.1 ㎡ < X ≤ 82.6 ㎡		957.13	kWh/Zone·a
	82.6 ㎡ < X ≤ 99.2 ㎡		1,004.11	kWh/Zone·a
	99.2 ㎡ < X ≤ 115.7 ㎡		1,183.94	kWh/Zone·a
	115.7 ㎡ < X ≤ 165.3 ㎡		1,304.77	kWh/Zone·a
	165.3 ㎡ < X		1,493.87	kWh/Zone·a
Office	-	Office (S), Office (L)	40.57	kWh/㎡·a
Restaurant	-	Kitchen and Cooking Room	22.50	kWh/㎡·a
Retail	-	Shop (Store/Department Store)	18.87	kWh/㎡·a
Education	School	Class Room (School)	175.88	kWh/Zone·a
	University	Lecture Room (University)	140.76	kWh/Zone·a
	Hall	Hall	56.09	kWh/Zone·a
Hospital	-	Hospital Room	2.06	kWh/㎡·a
Hotel	-	Room	9.10	kWh/㎡·a
Computer Room	-	Computer Room	1,379.70	kWh/㎡·a
Neighborhood Facility	-	Etc Space	26.21	kWh/㎡·a

검증 및 논의

콘센트 부하 평가 방안의 유효성을 검증하기 위해 국내·외 문헌에 따른 총 에너지소요량 대비 콘센트 부하의 비중이 적정 범주 내에 위치하는지 확인하였다.

2016~2019년 평가된 건축물 에너지효율등급 인증 사례 278건을 대상으로 각 대상 건물의 용도프로필에 따라 콘센트 부하 평가 방안를 적용하여 총 에너지소요량 대비 콘센트 부하의 비중을 확인하였다.

평가 방안 적용 결과 아래 Figure 2와 같이 최소 비중 3.11%, 최대 비중 70.66%, 표준편차 9.80%, 평균 비중 18.90%로 국내·외 문헌 및 통계자료에 따른 평균 비중인 20~30% 대비 다소 낮은 비중으로 나타났다. 하지만 평균 비중에 대한 자료는 에너지사용량으로서 본 연구에서 선정하지 못한 기기를 포함하고 있기에 유효한 오차 범위로 판단된다.

Figure 2의 이상치로 판단되는 부분, 즉 최소 비중과 최대 비중의 편차가 크게 나타난 이유는 다음과 같이 분석할 수 있다. 첫 번째, 국가 통계를 통한 확인이 어려운 특수 기기(수술/치료 관련 기기, 제조/수리 관련 기기 등)가 있는 공간(진료/치료/수술실, 제조/수리실 등)의 콘센트 부하는 고려할 수 없기 때문에 적은 비중을 차지할 수 있다. 두 번째, 건축물의 외피 성능이 우수하고 고효율 설비 기기를 사용하는 건축물은 제로에너지빌딩에 근접한 에너지소요량을 가지기 때문에 콘센트 부하의 비중이 상대적으로 많아 높은 비중을 차지할 수 있다. 세 번째, Patel et al. (2022)에 따르면 전산실의 유무에 따라 콘센트 부하의 비중은 최대 65%까지 차지하는 것으로 나타났다. 이와 같은 이유로 다른 용도프로필 대비 약 5배 더 많은 콘센트 부하를 가지는 용도프로필인 전산실이 많은 건축물은 콘센트 부하가 크게 증가하기 때문에 높은 비중을 차지할 수 있다.

https://cdn.apub.kr/journalsite/sites/kiaebs/2022-016-01/N0280160106/images/Figure_KIAEBS_16_1_06_F2.jpg

Figure 2.

Plug Load Ratio according to Database Application

결 론

본 연구에서는 건축물 에너지효율등급 평가 시 제외된 콘센트 부하의 평가 방안을 국내·외 문헌 및 통계 자료를 통해 도출하였으며, 인증 사례 적용에 따른 콘센트 부하 비중의 적정성과 실측한 에너지사용량과의 오차율을 확인하여 유효성을 검증하였다. 상세한 결과는 다음과 같다.

국내 콘센트 부하 평가식 도출을 위해 국외 기관(LEED, ASHRAE, D.O.E)의 평가식의 주요 인자를 도출하여 평가식을 도출하였다. 도출된 평가식의 계산 인자에 따라 국내 통계에 맞춰 입력값을 선정하고 콘센트 부하 평가 방안을 도출하였다. 작성된 자료의 유효성을 검증하기 위해 국내·외 문헌 및 통계자료에 따른 평균 비중에 위치하는지 확인하였으며, 평가 방안 적용에 따른 평균 비중 결과 유의한 오차 범위 내 위치하는 것으로 나타났다.

하지만 본 연구에서 적용한 정격소비전력의 사용소비전력 환산계수를 모든 콘센트 기기에 일괄 적용하기에는 다소 불확실성이 있어 향후 연구에서 각 콘센트 기기의 표준 모델을 선정한 뒤 기기별 사용소비전력 환산계수를 도출하여 정확성을 향상시킬 필요가 있다.

이에 본 연구에서 제시한 평가 방안을 활용하여 에너지사용량과의 오차 개선이 가능할 것으로 판단되며, 이를 통해 건축물 에너지효율등급 평가 체계가 고도화 될 것으로 기대된다. 향후 연구에서는 건축물에서 사용되는 기타 전력부하인 엘리베이터, 에스컬레이터, 전기차 충전기 등의 에너지소요량 적용 방안에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Acknowledgements

이 논문은 2021년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No. 2021R1A2C2009385). 또한, 이 논문은 한국에너지공단(KEA) 연구사업의 일환(건축물 에너지효율등급 인증 평가체계 고도화 사업 3차년도 연구)으로 수행한 연구임.

References

Chi, H.J., Lee, J.R., Lee, S.H. (2005). A Study on Design and Practical Use of Multi-purpose Auditorium with Priority given to Variable Application in Educational Facility. Journal of the Korean Institute of Education Facilities, 12(6), 5-17.

Cho, J.K., Hong, W.P. (2020). Development of Row-based Energy Evaluation Methodology for Legacy Data Centers and M&V Baseline Models based on PUE. Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, 32(2), 88-99. 10.6110/KJACR.2020.32.2.088

Gandhi, P., Brager, G.S. (2016). Commercial office plug load energy consumption trends and the role of occupant behavior. Energy and Buildings, 125, 1-8. 10.1016/j.enbuild.2016.04.057

Jeon, B.K., Park, C.Y., Jang, H.I., Choi, S.W., Kang, M.G., Kim, E.J. (2018). Comparison of ECO2 Results using Calibrated Input Data Pertaining to Room Operating Conditions. Journal of KIAEBS, 12(3), 223-234.

Lee, K.S., Kim, J.H. (2010). A Study on the Computation of the Proper Size and the Number of University Lecture Rooms. Journal of the Korean Institute of Education Facilities, 17(2), 13-22.

Lee, R.D., Yoon, J.H., Kim, D.S. (2021). Analysis of Energy Consumption By End-Use Based on Measurement Data of Low-Density Multi-Family Housing Complex. Journal of the Korean Solar Energy Society, 41(3), 1-9. 10.7836/kses.2021.41.1.001

Park, J.W., Yoon, J.H., Kwak, H.Y., Lee, J.B., Shin, U.C. (2013). A Study on Building Energy Demand for Design of Energy System on Green Home Apartment. Journal of the Korean Solar Energy Society, 33(1), 24-31. 10.7836/kses.2013.33.1.024

Kaneda, D., Jacobson, B., Rumsey, P. (2010). Plug Load Reduction: The Next Big Hurdle for Net Zero Energy Building Design. 2010 ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in Buildings, 120-130.

Patel, M., Upadhyay, A., Battaglia, F., Singer, F., Ohadi, M. (2022). Energy Audit of Data Centers and Server Rooms on an Academic Campus-A Case Study. CEEE. 328-333.

Ministry of Education. (2020). Education Statistical Yearbook.

Choi, S.W. (2020). Study on Improvement of Evaluation Methods of Building Energy Efficiency Rating. Doctoral thesis. Department of New & Renewable Energy Engineering, Dongguk University, Korea.

Lim, S.H. (2018). Derivation and Analysis of Energy Use Intensity by Usage in Office Buildings through Measurement. Master's thesis. Department of Architectural & Urban Systems Engineering, Ewha Womans University, Korea.

California Energy Commission. (2019). Building Energy Efficiency Standard for Residential and Nonresidential Building.

Chartered Institution of Building Services Engineers (CIBSE). (2018). CIBSE Guide A Environmental Design.

Korea Power Exchange. (2020). 2019 Home Appliance Distribution Status Survey.

Ministry of Environment. (2019). A Report on the Research Results of a Survey on the Supply Status of Energy-using Devices in Commercial Buildings.

National Renewable Energy Laboratory (NREL). (2008). Methodology for Modeling Building Energy Performance across the Commercial Sector.

National Renewable Energy Laboratory (NREL). (2020). Assessing and Reducing Plug and Process Loads in Office Buildings.

Roth, K.W., Goldstein, F., Kleinman, J. (2002). Energy Consumption by Office and Telecommunications Equipment in Commercial Buildings - VolumeⅠ: Energy Consumption Baseline. National Technical Information Service (NTIS), U.S. Department of Commerce, Springfield.

Journal of Korean Institute of Architectural Sustainable Environment and Building Systems ISSN:1976-6483(Print) 2586-0666(Online) 한국건축친환경설비학회논문집

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Evaluation Method of Plug Load in Building Energy Efficiency Rating

ABSTRACT

MAIN

Figure 1.

Methods and Process of Study

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

Table 1.

Classification of Space by Use Profile

Table 2.

Plug Device Annual Usage Time of Non-residential Facilities (Unit: h/a)

Table 3.

Status of Detail Usage of Neighborhood Facilities

Table 4.

Annual Plug Load Database by Use Profile

Figure 2.

Plug Load Ratio according to Database Application

Acknowledgements

References