이 연구 주제는 건축물의 냉난방 및 환기 과정에서 발생하는 에너지 소비를 줄이면서도 실내 공기질과 열쾌적성을 동시에 확보하는 공조·환기 기술 개발에 초점을 둔다. 연구실은 외기전담시스템(DOAS), 전외기 공조, 수요기반 환기, 열회수형 환기, 제습 및 가습 연계 시스템 등 건축환경설비의 핵심 요소를 통합적으로 다루며, 특히 제로에너지건축물과 고성능 공동주택에 적합한 운전 전략을 제안하는 데 강점을 보인다. 구체적으로는 멤브레인 가습, 기체 분리막 제습, 증발냉각, 열수분교환기, 현열교환기, 히트펌프 기반 공조 시스템 등을 활용하여 기존 공조 방식보다 더 낮은 에너지로 외기 처리 성능을 높이는 기술을 연구한다. 또한 다양한 특허와 저서를 통해 환기 시스템 제어, 조습 모듈 설계, 열전소자 기반 공조기, 제습·증발냉각 기반 전외기 공조시스템 등 실용화 가능한 장치와 제어 방법을 축적해 왔다. 이는 단순한 이론 연구를 넘어 실제 건물 적용과 제품화 가능성까지 고려한 연구 방향임을 보여준다. 이 연구의 궁극적인 목표는 건물 부문 탄소중립 달성을 위한 고효율 공조 인프라를 구축하는 것이다. 공동주택, 학교, 공공건물, 제로에너지 건축물 등 다양한 유형의 건물에 적용 가능한 시스템을 개발함으로써 에너지 절감, 실내공기질 향상, 운영비 절감, 저탄소화라는 다중 효과를 기대할 수 있다. 향후에는 재실자 중심 제어, 디지털 운영 최적화, 패키지형 상용 시스템으로의 확장을 통해 건축설비 분야의 실질적 혁신을 이끌 가능성이 크다.

이 연구 주제는 건축물 내에서 버려지는 미활용 열에너지를 전기에너지로 회수하여 활용하는 에너지 하베스팅 기술에 관한 것이다. 연구실은 건물 외피, 태양광 시스템, 폐열원, 온도차가 존재하는 구조체 및 설비 영역에 열전 기술을 접목하여, 건물 자체가 에너지를 생산하고 회수하는 능동형 플랫폼으로 진화할 수 있도록 연구를 수행하고 있다. 이는 단순 절감 중심의 건물에너지 연구를 넘어 에너지 자립성과 탄소저감 효과를 동시에 추구하는 접근이다. 대표적으로 상변화물질(PCM)과 결합된 열전발전 보조형 건물일체형 태양광(BIPV) 시스템, 센서 독립 전원 공급을 위한 열전 에너지 하베스팅 블록, 건물 적용형 준고체 열전지 모듈 등 다양한 응용 기술이 연구되고 있다. 이러한 기술은 온도 변동을 전력 생산으로 전환하고, 소형 센서나 저전력 제어장치에 필요한 전원을 자체 공급할 수 있도록 해 스마트빌딩 구현에 중요한 기반이 된다. 연구실의 프로젝트와 논문들은 신재생에너지 연계, 열전 모듈 성능 향상, 건축 적용성 분석까지 아우르며 기술적 완성도를 높이고 있다. 이 연구는 향후 건물 운영 데이터 기반 제어, 분산형 에너지 시스템, 자가발전형 센서 네트워크와 결합될 때 더욱 큰 파급력을 갖는다. 특히 탄소중립 건축물, 제로에너지건축물, 에너지 저장 시스템과의 연계를 통해 건축물의 에너지 생산·소비·제어를 통합하는 핵심 기술로 발전할 수 있다. 결과적으로 열전 기반 에너지 하베스팅은 기존 건물 설비의 부가 기능을 넘어, 건물 전체의 에너지 생태계를 재설계하는 차세대 건축에너지 기술로 자리매김할 수 있다.

이 연구 주제는 신축 건물뿐 아니라 기존 건축물까지 포함하여 에너지 성능을 획기적으로 향상시키고, 궁극적으로 제로에너지건축물 수준의 운영 효율을 달성하기 위한 기술 개발에 관한 것이다. 연구실은 고층 공동주택, 공공건물, 기존 건축물 리모델링 분야에서 비용효율성과 실증 가능성을 동시에 고려한 기술 패키지를 개발하고 있으며, 건물 부문 2050 탄소중립 실현을 위한 실질적 해법을 제시하고 있다. 주요 연구 내용에는 건물 에너지 효율 진단, 패시브·액티브 기술 통합, 리모델링 플랫폼 구축, 성능 검증 및 인증, 실증 기반 설계 최적화가 포함된다. 특히 기존 공공건물 에너지 효율 진단 및 리모델링 기술 개발 실증, 고층형 ZEB 3등급 공동주택 단지 핵심기술 개발 및 실증과 같은 대형 프로젝트는 연구실이 개별 설비기술을 넘어 건물 단위·단지 단위의 통합 솔루션을 다루고 있음을 보여준다. 이는 해석, 설계, 시공, 유지관리까지 연결되는 전주기적 접근이라는 점에서 의미가 크다. 이 연구의 기대 효과는 건축물의 실제 에너지 소비 저감과 온실가스 배출 감소에 직접적으로 연결된다는 점에 있다. 또한 경제성을 고려한 고성능 기술 보급, 노후 건축물의 저탄소 전환, 제도개선 및 보급 활성화 기반 구축에도 기여할 수 있다. 향후에는 설비 시스템, 신재생에너지, 예측 제어, 운영 플랫폼을 통합한 스마트 리모델링 체계로 확장되며, 국내 건축물의 에너지 전환을 선도하는 핵심 연구 분야가 될 것으로 보인다.