부산대학교 건설융합학부 남유진 교수
BEES(Building Environment & Energy System Laboratory) 연구실은 건축공학 분야에서 신재생에너지 융복합 시스템, 고효율 히트펌프, 인공지능 기반 에너지 설계 및 운영 등 첨단 건물 에너지 기술을 선도적으로 연구하고 있습니다. 본 연구실은 제로에너지빌딩(ZEB) 실현을 위한 태양광, 태양열, 지열, 수열 등 다양한 신재생에너지원을 통합적으로 활용하는 융복합 시스템 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히, 태양광열(PVT) 모듈, 지열원 히트펌프(GSHP), 공기열원 히트펌프(ASHP) 등 다양한 열원 시스템을 조합하여 건물의 냉난방, 급탕, 전력 생산을 동시에 실현할 수 있는 통합 에너지 시스템을 연구합니다. 지열 및 수열 기반 히트펌프 시스템의 성능 해석, 최적 설계, 실증 연구도 연구실의 주요 분야입니다. 수직밀폐형, 수평형, 유닛형, 모듈러형 등 다양한 지중열교환기와 개방형·폐쇄형 지열 시스템, 하천수·지하수 등 수열원 시스템의 설계 인자와 성능을 수치해석, 동적 시뮬레이션, 실규모 실험을 통해 정량적으로 분석합니다. 이를 통해 초기 투자비용 절감, 시공성 향상, 장기 운전 시 지중온도 불균형 문제 해결 등 실질적인 기술적 난제 해결에 기여하고 있습니다. 또한, 인공지능(AI)과 최적화 알고리즘을 활용한 건물 에너지 시스템의 설계 및 운영 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 인공신경망, 딥러닝, 유전 알고리즘, 입자군집최적화 등 첨단 데이터 기반 기법을 활용하여 신재생에너지 시스템의 성능 예측, 부하 예측, 최적 설계 및 실시간 운전 제어 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 건물의 에너지 효율과 경제성을 극대화하고, 실제 건물 적용 사례와 실시간 제어 플랫폼 개발, 그린리모델링 및 ZEB 설계 가이드라인 제공 등 실무적 활용성을 높이고 있습니다. 연구실은 전과정평가(LCA)를 통한 탄소배출량 분석, 경제성 평가, 그린리모델링 적용성 검토 등 환경·경제적 효과까지 종합적으로 고려합니다. 이를 통해 신축 및 노후 건물, 공공시설, 주거 및 상업용 건물 등 다양한 건축물에 맞춤형 고효율 에너지 시스템을 제안하고, 국가적 에너지 절감 및 탄소중립 실현에 기여하고 있습니다. BEES 연구실은 국내외 다양한 산학연 협력, 정부 및 산업체 프로젝트, 특허 및 논문 발표, 학회 활동 등 활발한 연구 및 실용화 활동을 통해 미래 도시와 건축의 지속가능성, 에너지 자립, 환경 친화적 건축문화 확산에 앞장서고 있습니다.
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