□ 본 과제에서는 먼저 화장실 환기구를 통한 배연을 실현하기 위하여 (1) 국내 방화구획 법규 검토 (2) 자연 또는 기계 배연 타당성 (3) 세대 내 발생 연기의 이동 경로 검토 (4) 연기 감지기 연동 가능한 화장실 출입문 부착(매입)형 배연장치 개발 및 모형실험으로 나누고자 하며, 연구 기간은 3차년으로 구성하고자 함 □ 1차년도 ○ 국내의 제연설비관련 주요 내용은 NFSC 501 제연설비의 화재안전기준에서 규정하고 있으며, 주요내용으로는 아래와 같음 ▶ 제연설비는 소방설비 중 피난을 원활하게 하는 것으로 화재에 의하여 발생하는 연기가 피난을 방해하지 않도록 방호구역 내에 가두어 그 연기를 제어·배출하거나, 피난통로로 연기의 침입을 방지시켜 연기로부터 피난을 안전하게 할 수 있는 설비라고 규정하고 있음 ▶ 제연원리는 발생된 연기를 희석(dilution), 배출(exhaust), 차단(confinement) 등의 조합에 의하며, 본 연구에서 주된 원리는 배출(exhaust)을 이용한 제연설비라고 할 수 있음. ▶ 제연경계란 제연구역을 나누기 위한 수단의 하나로서 일반적으로 벽면으로 구분하는 경우이며, 공동주택의 경우 한 세대는 벽면으로 세대 구분이 됨에 따라 제연경계로 볼 수 있음 ▶ 제연방법으로는 방연막(smoke barrier), 급기가압(pressurization), 공기흐름에 의한 제어, 강제배연(forced ventilation system), 자연배연(natural ventilation system)으로 구분할 수 있으며, 본 과제에서는 강제배연 + 자연배연을 조합하여 세대 내에 배연을 구현 ▶ NFSC 501 제연설비의 화재안전 기준에 따르면, 거실 바닥면적이 400㎡미만으로 구획된 예상제연구역에 대한 배출량을 규정하고 있으며, ▶ 소규모 거실은 바닥면적별로 배출량을 산정하며, 바닥면적 1㎡마다 1㎥/min 이상으로 배출량을 산정할 필요가 있음 ▶ 산출 기준은 그림 5에서 연기층의 한계높이(Y)가 최소 2m가 유지되어야 하며, 이 높이를 유지하기 위하여 발생되는 연기의 양(Ms)만큼 배출구를 통해 연기가 배출되어야 함에 따라 연기 배출량(Mv)은 연기하강시간(t)과 관계가 있고, 연기하강시간은 연기 발생량으로부터 구할 수 있음. ▶ 화장실의 환기장치와 연결된 수직 덕트 내에서의 연돌효과 향상을 위한 방안으로는 중성대의 높이와 배출구면적(본 과제에서는 수직덕트의 단면적)이며, 이는 제연 목적에 해당됨에 따라, 이론적 내용의 정립이 요구되며, 연돌의 적정 단면적 및 높이를 산출하고자 함.

본 과제는 지중열교환을 이용하는 제습냉각시스템을 바탕으로, 공기 가열과 제습 냉각을 함께 수행하는 소형 통합 장치 개발을 목표로 하는 연구임. 연구목표는 수평형 지중열교환기(예냉/예열) 효과를 높이면서, 흡열로 인한 온도보상을 위한 냉각장치 대체와 공기 가열 방안을 한 시스템으로 통합하는 데 있음. 핵심연구내용은 펠티어 효과 열전소자를 수평형 지중열교환기와 연결하고, 2개 열전소자로 1개는 제습과 냉방 및 재생, 다른 1개는 공기 가열에 활용하는 구성임. 기대효과는 열원장치(냉각기) 필요 부분을 줄이며 소형화 및 성능 예측 기반 확보로 에너지 절약과 결로 피해 저감 활용도 향상임.

본 과제는 공동주택 창호에 부착되는 에너지절약형 자연환기장치로, 발코니의 연돌효과와 댐퍼 개폐 제어를 통해 환기성능과 실내 쾌적을 동시에 높이는 연구임. 연구 목표는 환기성능 향상과 차음성능 강화, 원활한 공기유동 발휘를 위한 자연환기장치 개발 및 실질 건축물 성능검증으로 제품생산 기반을 마련하는 데 있음. 연구내용은 여름철 하기·동기 부하 저감과 함께 댐퍼 개방으로 외기 유입 및 열이동 억제, 겨울철 댐퍼 제어로 난방부하 저감 및 환기 구현, 흡음재 적용과 외기풍속 1.5m/s 이하 팬 사용·초과 시 자연유동 적용으로 구성됨. 기대효과는 발코니 활용 시공·기술 개선, 공동주택 하이브리형 환기시스템 설치 유도, 재열·히트펌프 대체 자연형 시스템 기술개발 촉진임.