국립군산대학교는 건축공학부 신대욱 교수와 이유진 박사과정 연구팀이 대형 복합 건물에서 냉방과 난방을 동시에 제어해 에너지를 절감하고 열적 쾌적성을 향상시키는 기술을 개발했다고 19일 밝혔다.

연구팀은 히트펌프를 활용한 동시 냉난방 시스템에 ‘부하보상제어(Load-reset-control)’ 방식을 적용해, 냉방과 난방 부하의 균형을 맞추고 보조기기 사용을 최소화하는 방안을 제시했다. 성층화된 냉온 수조를 활용해 실시간으로 건물의 부하를 평가하고, 쾌적 범위 내에서 실내 온도를 동적으로 조절하는 방식이다.

실험 결과, 기존 일정온도 제어 방식 대비 최대 58.58%의 에너지 절감 효과를 보였으며, 냉난방 부하 비율이 1.8:1일 때 가장 효율이 높았다. 또한 ASHRAE 및 ISO 7730 기준에 따른 열적 쾌적성도 향상된 것으로 나타났다.

이번 연구는 한국연구재단의 지원으로 수행됐으며, 국제 학술지 Journal of Building Engineering 최신호에 게재됐다. 군산대는 이 기술이 향후 제로에너지건축물 구현과 탄소중립 실현에 기여할 것으로 기대하고 있다.

National Gunsan University announced on the 19th that Professor Shin Dae-wook from the Department of Architectural Engineering and his research team, including Ph.D. candidate Lee Yoo-jin, have developed a technology to simultaneously control cooling and heating in large complex buildings to save energy and enhance thermal comfort.

The research team applied a 'load-reset-control' method to a simultaneous cooling and heating system utilizing a heat pump, proposing a way to balance the cooling and heating loads and minimize the use of auxiliary equipment. They utilized a stratified hot/cold water tank to evaluate the building's load in real-time and dynamically adjust indoor temperatures within a comfortable range.

According to the experimental results, the energy-saving effect was up to 58.58% higher compared to conventional fixed temperature control methods, with the most efficiency achieved when the cooling and heating load ratio was 1.8:1. Furthermore, there was an improvement in thermal comfort based on ASHRAE and ISO 7730 standards.

This research was supported by the Korea Research Foundation and was published in the latest issue of the international academic journal, Journal of Building Engineering. Gunsan University expects that this technology will contribute to the realization of zero-energy buildings and carbon neutrality in the future.