김기한 연구실
울산대학교 건축·도시환경학부
김기한 교수
건물에너지시뮬레이션
HVAC 운영최적화
Adaptive Setpoint 제어
김기한 교수 연구실
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김기한 연구실
울산대학교 건축·도시환경학부 김기한 교수
김기한 연구실은 건물 에너지 관점에서 공기조화(HVAC) 운전과 열환경 성능을 평가·최적화하는 연구를 수행합니다. EnergyPlus와 Radiance 기반 시뮬레이션을 활용해 스카이라이트 등 일사 유입 조건과 천장 깊이를 포함한 성능을 분석하고, 모델 보정을 통해 적응형 setpoint 제어와 에너지 절감 효과를 검증합니다. 또한 다년 운전 데이터와 커미셔닝 절차를 연계해 stack effect 문제를 포함한 HVAC 운영 모드를 도출합니다. 더불어 건물 에너지 데이터의 granularity를 고려한 머신러닝·클러스터링으로 리모델링 타깃을 선정하고, 그린리모델링의 평가·개선 방법론을 체계화하는 과제를 수행합니다.
건물에너지시뮬레이션HVAC 운영최적화Adaptive Setpoint 제어Thermal ComfortEnergyPlus
대표 연구 분야
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건물에너지 시뮬레이션 기반 냉난방·일사 차양 운영 최적화
Simulation-based HVAC and daylighting optimization for building energy
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건물에너지 시뮬레이션 기반 냉난방·일사 차양 운영 최적화
Simulation-based HVAC and daylighting optimization for building energy
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그린리모델링을 위한 클러스터 기반 에너지 성능 평가·타깃팅
Cluster-based energy performance assessment and retrofit targeting for green remodeling
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수리구조 및 지하수 수질 영향 평가를 통한 환경 리스크 분석
Environmental risk analysis of groundwater quality impact from hydraulic fracturing
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
5개년 연도별 논문 게재 수
7총합
5개년 연도별 피인용 수
105총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
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인용수 4
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2025Development of a real time setpoint temperature control method based on artificial neural network (ANN) and adaptive thermal comfort
Amina Irakoze, Jungsoo Kim, Kee Han Kim
IF 7.1 (2025)
Energy and Buildings
https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2025.115390
Setpoint
Artificial neural network
Thermal comfort
Temperature control
Control engineering
Computer science
Engineering
Artificial intelligence
Meteorology
Geography
2
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인용수 2
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2025Balancing Thermal Comfort and Energy Efficiency of a Public Building Through Adaptive Setpoint Temperature
Seung-Ho Jeong, Amina Irakoze, Young‐A Lee, Kee Han Kim
IF 3.1 (2025)
Buildings
건물은 전 세계 에너지 사용에서 상당한 비중을 차지하며, 냉방 및 난방 시스템이 그 수요에 크게 기여한다. 기존의 고정 설정점 온도는 거주자의 열적 적응성에 대한 고려를 간과하여 종종 불필요한 에너지 소비로 이어진다. 적응형 설정점 온도는 주거용 및 일반 사무용 건물에서 연구되어 왔으나, 재실이 매우 변동적이고 실내–실외 열교환이 빈번히 발생하는 공공건물에 대한 적용 가능성은 충분히 탐구되지 않았다. 본 연구는 시뮬레이션과 현장(in situ) 평가를 통해 대한민국의 공공건물에서 적응형 냉방 설정점 전략의 성능을 검토한다. 보정된 시뮬레이션 모델을 사용하여 고정 설정점 온도와 적응형 설정점 온도 간의 냉방 에너지 소비를 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 냉방 에너지 사용이 전체적으로 9.0% 감소하는 것으로 나타났으며, 냉방 지배 월에는 월별 절감폭이 11.0%를 초과하였다. 검증 결과에서는 일일 에너지 사용이 7.7% 감소함이 확인되었고, 설문 결과는 거주자의 열적 쾌적감이 유지됨을 입증하였다. 본 연구 결과는 열적 쾌적감을 기반으로 한 적응형 설정점 온도 제어가 유사한 운영 특성을 지닌 공공건물에 효과적으로 적용될 가능성이 있음을 시사하며, 거주자의 쾌적감을 저해하지 않으면서 에너지 효율을 향상시킨다. 또한 본 접근법은 재실 및 운영 특성이 역동적인 건물에서 지속가능한 HVAC 운용을 위한 실용적인 경로를 제공한다.
https://doi.org/10.3390/buildings15244568
Setpoint
Thermal comfort
HVAC
Efficient energy use
Building energy simulation
Energy consumption
Energy (signal processing)
Thermostat
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2025Applying cluster analysis to identify target buildings for energy retrofit: An alternative to change-point model
Amina Irakoze, Seok So-I, Kee Han Kim
IF 7.1 (2025)
Energy and Buildings
https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2025.116742
Energy consumption
Energy (signal processing)
Cluster analysis
Apartment
Consistency (knowledge bases)
Upgrade
Energy performance
Energy analysis
Cluster (spacecraft)
최신 정부 과제
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과제 전체보기
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2022년 5월-2025년 2월
|53,869,000원클러스터 기반 기존 건축물의 에너지성능 평가 및 개선 방법론 개발
? 본 연구과제의 최종목표는 다양한 건축물 용도의 건축물 군집에서 그린리모델링을 필요로 하는 건축물 군집을 분류하고, 각 건축물 군집의 에너지성능을 향상시키기 위한 개선방안을 도출하는 방법론을 개발하는 것임 ? 이를 달성하기 위하여 다음과 같은 세부 목표를 설정하였음 - 기존 건축물 군집의 에너지성능을 데이터마이닝 기법 (클러스터 기법)을 활용하여 건축물...
그린리모델링
건축물 에너지성능 평가
건축물의 그린리모델링 방안 도출
클러스터 분석
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주관|
2022년 5월-2025년 2월
|67,336,000원클러스터 기반 기존 건축물의 에너지성능 평가 및 개선 방법론 개발
1. 선행연구 조사·분석 및 클러스터 기법의 활용가능성 스터디 (건축물 군집 분류 및 군집별 개선안 도출)
- 클러스터 기법을 활용한 건축물의 에너지성능을 평가하는 선행자료 조사 및 분석
. 관련 선행연구, 제도 (기준, 가이드라인, 정책 등), 유관 연구기관 연구보고서 등 조사 및 분석
. 본 연구목표에 적합한 클러스터 기법 결정
- 4~5종 건축물 용도를 대상으로 클러스터 기법 활용가능성 모색 (시뮬레이션 활용)
. EnergyPlus 건물에너지 시뮬레이션 프로그램으로 4~5종 용도의 건축물을 모델링 (모델링에 필요한 각종 자료 수집 및 제약사항 결정)
. 시뮬레이션으로 모델링한 건축물을 대상으로, 건축물의 특성 중 주요 변수 변화에 따른 건축물의 에너지사용량 및 클라스터 군집 변화 분석
. 시뮬레이션을 활용하여 분류된 건축물 군집에서 에너지성능 향상을 위한 최적의 개선방안 도출 방법 모색
. 상기 분석 결과로부터 클러스터 기법을 활용한 가장 효율적인 건축물 에너지성능 평가 및 개선안 도출방법론 개발
2. 1에서 개발한 방법론을 실제 건축물 군집에 적용
- 1에서 정해진 건축물 용도에 맞는 실제 건축물 군집에 대한 정보 (건축물 개요, 건축물 외피 및 설비의 물리적 특성, 사용패턴 등) 수집 및 분석
- 1에서 개발한 방법론에 따라 실제 건축물 군집의 에너지성능 평가 및 분류
- 1에서 개발한 방법론에 따라 분류된 건축물 군집의 에너지성능 향상을 위한 개선방안 도출
3. 상기 방법론의 타당성 검증 및 전국단위의 온실가스 배출감축량 예측
- 1~2에서 개발한 방법론에 대한 타당성 검증
- 개발한 방법론에 의한 전국단위 그린리모델링에 따른 온실가스 배출량 감축효과 예측 및 분석
그린리모델링
건축물 에너지성능 평가
건축물의 그린리모델링 방안 도출
클러스터 분석
3
주관|
2018년 8월-2021년 8월
|29,999,000원노후화 주택의 맞춤형 리트로핏방안 도출 방법론 개발
1. 국내·외 기존 건축물의 에너지성능 평가 및 진단에 대한 기초자료(방법론 등) 조사·분석
- 건축물의 에너지성능 평가 관련 논문, 보고서, 가이드라인, 제도 등 조사·분석
2. 국내 주택의 연구대상 범위 설정 및 연구대상 주택 선정
- 주택의 경과년도, 규모, 에너지원, 건축물 외피 및 설비 종류·사양 등을 고려한 주택의 연구대상 범위 설정
- 국내 기후대(중부, 남부, 제주도)에 골고루 속하도록 다수의 연구대상 주택 선정
3. 선정한 연구대상 주택의 정보 수집 등 연구수행을 위한 기반데이터 마련
- 선정한 주택의 연간 전기 및 가스소비량, 주택의 외피 및 설비 사양 등 정보 수집
- 해당 기후대의 기상데이터 작성
4. 연구대상 주택 중 에너지성능이 열악한 노후주택을 분류할 수 있는 방법론 개발
- 국내 건축물 통계데이터를 기반으로 표준주택 기준(Baseline) 설정
- 해당 기후대의 기상데이터, 주택 정보, 회귀형모델 분석을 통한 노후주택 분류 방법론 개발
5. 노후주택을 대상으로 에너지성능 향상을 위한 맞춤형 리트로핏 방안 도출 방법론 개발 및 타당성 검증
- 기후대별 노후주택을 대상으로 연구 수행
- 건물에너지 시뮬레이션으로 연구대상 주택 및 표준주택 시뮬레이션 모델링 및 모델 보정
- 표준주택과의 비교·분석을 통한 리트로핏 방안 도출 방법론 개발
- 도출된 리트로핏 방안 중 경제성 분석을 통한 최적의 최종안 도출
6. 노후주택의 리트로핏으로 인한 전국적 온실가스 감축량의 예측 및 관련 정책·제도 수립을 위한 기반자료 제공
- 연구대상 주택과 유사 조건의 주택에 본 과제 성과를 적용했을 때의 전국적 온실가스 감축량 예측
기존 주택
노후주택
리트로핏
에너지효율
맞춤형 에너지효율화 방안
건물에너지 시뮬레이션
회귀형모델
온실가스 감