기계적 메타물질을 이용한 기축 건물의 제로에너지 전환 소자기술 개발

2024과학기술정보통신부STEAM연구
프로젝트 소개
본 과제는 기존 건물의 창문이나 외벽에 설치해 햇빛을 조절하고 전기를 생산하는 투광가변형 제로에너지건물 전환 기술 개발 연구임. 건물의 형태와 디자인을 크게 바꾸지 않으면서 에너지 사용량을 줄이고 태양광 발전을 높이는 기술로, 기계적 메타물질, 키네틱 파사드, 프리폼 건물형 태양광발전 기술의 융합이 핵심임. 연구 목표는 70×70 cm² 이상의 시스템을 개발하고 기축 건물의 에너지 자립률 20% 초과, 1차에너지 소요량 30% 이하 및 냉·난방 부하 20% 이하 감소를 달성하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 기계적 메타물질 구조체 설계, 고전도성 고신축 전극, 저온 열처리 기반 태양전지, 친환경 양자점 태양전지 및 프리폼 광발전 모듈 개발임. 또한 kinetic facade 디자인과 건축물 적용 공법을 검토하고 시제품 및 Downscale Mock-Up을 통한 에너지 성능 평가를 수행함. 기대 효과는 기존 건물의 제로에너지빌딩 전환, 운영비와 탄소 배출 저감, 곡면 건축물 적용 확대 및 관련 리모델링·재생에너지 산업 경쟁력 강화임.
기계적 메타물질제로에너지건물키네틱 파사드프리폼 건물형 태양광발전신축 광발전 시스템Mechanical metamaterialsZero energy buildingKinetic facadeFreeform BIPVStretchable photovoltaics
참여형태
주관
사업명
STEAM연구
부처명
과학기술정보통신부
주관기관명
한국과학기술연구원
공동/위탁수행기관명
국립한밭대학, (주)유니테스트, 한국생산기술연구원, 고려대학
과제 수행연도
2024
과제 수행기간
2024.07.01 ~ 2028.12.31
과제 고유번호
2710018391
연구 개발단계
기초연구
연구비
총연구비
317,160,000 원
정부지원연구개발비
300,000,000 원
위탁연구비
54,000,000 원
민간연구비
17,160,000 원
주관/협동기관 정보
주관/협동수행기관명연구수행주체지역
주관한국과학기술연구원출연연구소서울특별시
공동/위탁기관 정보4건
공동/위탁수행기관명연구수행주체참여형태공동연구비 수입금액 (원)공동연구비 지출금액 (원)
공동국립한밭대학대학연구·기술개발-50,000,000
공동(주)유니테스트중견기업연구·기술개발17,160,00040,000,000
위탁한국생산기술연구원출연연구소---
위탁고려대학대학---
과제 기반 국내외 특허0건
출원/등록 기관발명의 명칭출원일자출원국가출원번호등록일자등록번호
과제 기반 SCI(E) 논문0건
논문명학술지명DOI/URL