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초록·키워드
본 연구는 인천광역시 송도국제도시 내 도심형 스트릿 쇼핑몰인 커낼워크 봄동을 대상으로 하여, 커튼월 기반 건축물에서의 냉난방 부하 및 빛 환경 성능 개선을 위한 파라메트릭 차양 설계 전략을 제시하고, 환경 시뮬레이션을 통해 그 효과를 정량적으로 분석한 실증적 연구이다. 기존 커낼워크의 외피는 개방성과 도시 삼투성을 확보하기 위해 투명 유리 중심으로 구성되어 있으나, 이로 인해 과도한 일사 유입과 냉난방 에너지 소모, 조도 불균형 등의 문제가 발생하고 있다.
본 연구에서는 차양이 설치되지 않은 기존 외피 상태를 대상으로 sDA, ASE, 연간 냉난방 부하 등의 기초 환경 성능을 분석한 뒤, Rhino - Grasshopper 기반의 파라메트릭 디자인 알고리즘과 Galapagos 최적화 도구를 활용하여 차양 형상을 생성하고, 그 적용 효과를 비교·검토하였다. 그 결과, A·B동 전체에서 평균 4.04%의 총 에너지 소비량 절감 효과가 확인되었으며, 특히 난방 부하는 16.93%로 가장 큰 폭의 감소를 나타냈다.
이 연구는 기존의 이론 중심적 시뮬레이션 연구들과 달리, 실제 운영 중인 도심형 상업건축물의 외피 개선 전략을 데이터 기반으로 실증하였다는 점에서 의의를 지닌다. 또한 sDA 80% 이상, ASE 50% 이하, 연간 냉난방 에너지 절감율 4% 이상이라는 기준을 제시함으로써, 향후 인천시의 스마트 그린 도시 건축물 설계 가이드라인 수립에 기초자료로 활용될 수 있다. 나아가 본 연구에서 개발된 차양 설계 알고리즘은 트리플스트리트, 커낼웨이 등 인천 내 유사 공간에 반복 적용이 가능하며, 향후 탄소중립형 도시계획과 건축물 에너지 총량제 대응 전략에도 실질적 기여가 가능하다.
본 연구에서는 차양이 설치되지 않은 기존 외피 상태를 대상으로 sDA, ASE, 연간 냉난방 부하 등의 기초 환경 성능을 분석한 뒤, Rhino - Grasshopper 기반의 파라메트릭 디자인 알고리즘과 Galapagos 최적화 도구를 활용하여 차양 형상을 생성하고, 그 적용 효과를 비교·검토하였다. 그 결과, A·B동 전체에서 평균 4.04%의 총 에너지 소비량 절감 효과가 확인되었으며, 특히 난방 부하는 16.93%로 가장 큰 폭의 감소를 나타냈다.
이 연구는 기존의 이론 중심적 시뮬레이션 연구들과 달리, 실제 운영 중인 도심형 상업건축물의 외피 개선 전략을 데이터 기반으로 실증하였다는 점에서 의의를 지닌다. 또한 sDA 80% 이상, ASE 50% 이하, 연간 냉난방 에너지 절감율 4% 이상이라는 기준을 제시함으로써, 향후 인천시의 스마트 그린 도시 건축물 설계 가이드라인 수립에 기초자료로 활용될 수 있다. 나아가 본 연구에서 개발된 차양 설계 알고리즘은 트리플스트리트, 커낼웨이 등 인천 내 유사 공간에 반복 적용이 가능하며, 향후 탄소중립형 도시계획과 건축물 에너지 총량제 대응 전략에도 실질적 기여가 가능하다.
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