실내공기질 및 환기 제어
이 연구 주제는 주거 및 건축 공간에서 실내공기질을 향상시키기 위한 환기 이론, 설비 설계, 운전 전략, 그리고 거주자 행동 기반 제어기술을 포괄한다. 연구실은 공기조화와 건축설비를 중심으로 공동주택, 사무소, 생활공간 등 다양한 실내환경에서 환기 성능이 오염물질 농도, 쾌적성, 건강성에 어떤 영향을 미치는지 분석한다. 특히 미세먼지, 생활오염원, 새집증후군 관련 물질, 주방 및 욕실 배기 문제 등 실제 거주환경의 이슈를 다루며 건강한 실내환경 구현을 목표로 한다. 방법론 측면에서는 자연환기와 기계환기를 통합적으로 다루며, 창문 개폐행동, 점유 상태, 외기 조건, 풍속과 풍향, 열환경 조건을 반영한 환기량 추정과 제어 알고리즘 개발에 강점을 보인다. 최근에는 거주자의 환기관련 행동특성을 기계학습으로 모델링하고, 실내외 공기질과 온열환경 시뮬레이션을 결합하여 예측제어 기반의 환기장치 운영기술을 연구하고 있다. 또한 공동주택 화장실 환기성능 개선, 균형형 기계환기장치 제어, 자연횡류환기 유효개구면적 추정 등 실무 적용성이 높은 주제를 지속적으로 발전시키고 있다. 이 연구는 단순히 환기량을 늘리는 데 그치지 않고, 에너지 소비를 최소화하면서도 건강성과 쾌적성을 동시에 확보하는 데 의미가 있다. 주거생활환경의 사회문제 해결형 국가과제와 연계되어 생활소음, 실내공기질, 폐기물 등 복합적인 주거 난제를 다루는 점도 특징적이다. 궁극적으로는 실제 생활공간에서 국민이 체감할 수 있는 실내환경 개선, 건축설비 성능 향상, 제도 및 가이드라인 고도화로 이어질 수 있는 연구축이라 할 수 있다.
열쾌적성 기반 건축·모빌리티 환경 제어
이 연구 주제는 사람이 실제로 느끼는 온열감과 생리 반응을 중심으로 건축공간과 이동공간의 열환경을 정밀하게 이해하고 제어하는 데 초점을 둔다. 연구실은 실내 냉난방 환경에서 인체와 환경의 상호작용을 분석하며, 단순 평균 온도 개념을 넘어 국소 부위의 열감, 접촉면의 열저항, 통풍시트나 열선시트와 같은 장치의 효과를 계량적으로 평가한다. 이러한 접근은 인간 중심 건축환경 연구라는 점에서 매우 중요한 의미를 가진다. 구체적으로는 열마네킹, 인체 생리모델, 심리반응 평가, 열전달 해석 등을 활용하여 좌석 접촉부의 열저항, 통풍 및 가열 좌석이 피부온도와 체감쾌적성에 미치는 영향, 차량 실내 열환경과 HVAC 운전의 관계 등을 연구한다. 특히 xEV 탑승자 열쾌적성 관리 기술개발 과제를 통해 전기자동차 환경에서 에너지 절감과 승객 만족을 동시에 달성할 수 있는 국소 공조 전략을 검증해 왔다. 이는 건물 중심의 HVAC 연구를 차량 캐빈 환경으로 확장한 융합적 성격을 보여준다. 이 연구의 파급효과는 건물 설비와 모빌리티 공조 모두에 적용 가능하다는 데 있다. 열쾌적성 기반 제어는 동일한 에너지 사용량으로 더 높은 만족도를 만들거나, 동일한 만족도를 더 적은 에너지로 달성할 수 있게 해준다. 앞으로는 개인 맞춤형 공조, 좌석 단위 미세환경 제어, 인체 반응 예측 기반 스마트 HVAC로 발전할 가능성이 높으며, 지속가능한 에너지 이용과 사용자 중심 환경 설계의 핵심 기반기술로 활용될 수 있다.
친환경 건축설비와 에너지 성능 최적화
이 연구 주제는 건축설비 시스템의 성능을 개선하고 건물의 에너지 효율을 높이기 위한 설계·운영·평가 기술을 다룬다. 연구실은 건축환경설비학, 공기청정, 친환경건축물 성능평가 등 축적된 연구 기반 위에서 환기설비, 공조시스템, 신재생에너지 적용, 건물 운영관리까지 폭넓은 주제를 탐구하고 있다. 특히 쾌적하고 건강한 환경을 유지하면서도 에너지 사용을 줄일 수 있는 건축설비 기술에 초점을 맞춘다. 연구 내용에는 사무소 및 공동주택의 에너지 소비 분석, 환기설비 운전이 연간 에너지 사용량에 미치는 영향 평가, 친환경 건축물의 성능평가 및 설계기술 개발, 그리고 최근의 열전 에너지 하베스팅 블록과 같은 에너지 회수 기술까지 포함된다. 이는 설비를 단순한 부속 시스템이 아니라 건물 전체의 지속가능성과 직결되는 핵심 인프라로 보는 관점을 반영한다. 또한 실측, 시뮬레이션, 성능평가, 운영 알고리즘 개발을 유기적으로 결합하는 방식이 특징이다. 이 연구는 탄소중립과 고성능 건축물에 대한 사회적 요구가 커지는 상황에서 실질적인 해법을 제시한다. 설계 단계에서는 최적 설비 구성과 성능 예측을 지원하고, 운영 단계에서는 유지관리 수준과 제어 전략 개선을 통해 에너지 절감 효과를 극대화할 수 있다. 나아가 생애주기 관점의 건물 성능평가와 연계되어 친환경 리모델링, 저탄소 건축, 고효율 HVAC 시스템 개발 등으로 확장될 수 있는 중요한 연구영역이다.