순제로에너지빌딩(NZEB) 상태를 달성하기 위해서는 에너지 사용 강도(EUI) 계산의 정확성이 요구되지만, 기존의 방법들은 설계의 복잡성과 기후 조건을 충분히 반영하지 못하는 경우가 많다. 본 연구에서는 매개변수 기반 에너지 모델링 접근법을 사용하여 1,350회의 시뮬레이션을 수행하고, 건물 EUI에 대한 설계 변수의 영향을 분석하였다. 시뮬레이션은 여섯 가지 건물 유형—기존 건물 및 I자형, L자형, T자형, U자형, H자형 건물—을 서로 다른 기후 구역의 여덟 개 지역에 걸쳐 포함하였다. 사례 연구는 대한민국 부산에서 수행되었으며, 현장 측정은 휴대용 장치를 사용하여 얻어 시뮬레이션 결과를 검증하였다. I자형 건물은 EUI가 가장 낮았고, 0° 및 180° 오리엔테이션에서 각각 109 kWh/m²/yr에 도달하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 140°, 90°, 135°, 270°의 건물 오리엔테이션은 더 높은 EUI 값을 산출하는 경향이 있는 반면, 0°와 180°에서는 각각 122 및 123 kWh/m²/yr로 더 낮은 EUI가 나타났다. 삼중 판 절연 유리의 적용은 I자형 건물의 EUI를 103 kWh/m²/yr로 효과적으로 감소시켰다. 또한 태양광(PV) 시스템을 적용하면 EUI가 유의하게 추가로 감소하였으며, I자형 건물은 PV 효율 20%에서 EUI가 −14 kWh/m²/yr에 도달하였다. 극단적 경사 부스팅(Extreme Gradient Boosting, XGBoost) 모델을 이용한 분석 결과, 기후 구역, PV 면적, 그리고 난방·환기·공조 시스템의 유형이 EUI에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. Colab을 통해 처리한 이 모델은 결정계수 R-squared이 0.99, 제곱근 평균 제곱오차(root mean square error)가 4.57, 평균 절대오차(mean absolute error)가 1.99로 매우 높은 성능을 보였다. 이러한 결과는 XGBoost 모델이 복잡한 데이터 패턴을 효과적으로 포착할 수 있으며, 고정밀 EUI 추정에 활용될 수 있음을 보여준다. Doi: 10.28991/CEJ-2025-011-03-06 Full Text: PDF

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.