월별 에너지 사용량 패턴 분석을 통한 업무시설 에너지 절감 방안 도출

Abstract

국가 및 도시의 탄소 중립 달성을 위해 대규모 건축물의 에너지 성능 평가 및 절감 방안 도출이 요구되고 있다. 일반적으로 에너지 성능은 EUI (Energy Use Intensity, 단위면적당 에너지 사용량, kWh/㎡)로 정량화되어 평가된다. 그러나 연간 EUI는 대규모 건축물을 대상으로 전반적인 에너지 성능 대소 비교에는 적합하나, 에너지 소비 특성 분석을 통한 절감 방안을 도출할 수 없다는 한계점을 갖는다. 이에 본 연구에서는 에너지 사용 패턴에 따른 절감 전략 도출을 위해 대규모 건축물의 월별 에너지 사용 패턴을 분석하고자 한다. 분석 기법으로는 k-means 클러스터링 방법을 활용하였으며, 이 때 추가적인 변수를 고려한 변수 기반의 k-means와 시계열 k-means 알고리즘을 모두 적용해본 후, 클러스터 결과를 비교‧분석하였다. 분석 결과 에너지 절감 방안 도출의 관점에서 k-means 방법이 더 적합하다 판단하였으며, 최종 도출된 에너지 사용 패턴 5가지는 저사용군, 일반사용군, 고사용군, 과다사용군, 난방민감군으로 정의되었다. 각 패턴의 냉·난방 및 기저 에너지 사용 특성을 고려하여 에너지 절감 전략을 수립한 후, 절감 방안에 대한 우선순위 체크리스트를 제시하였다.