About REAL
Introducing our Lab, “REAL”
Renewable Energy Architecture Laboratory.
한밭대학교 신재생에너지건축연구실을 소개합니다.
Core Research Areas and Major Achievements
핵심 연구분야 및 주요성과
열환경, 빛환경, 음환경, 공기환경 등의 조절을 통해, 인간을 위한 쾌적 실내환경을 조성한다는 기본 기능 외에 점차 고갈되어 가고 있는 화석연료 에너지의 사용을 최대한 억제하고 지구환경에 영향을 최소화할 수 있는 친환경적 각종 설계기법 및 건축기술을 연구 개발하는 것이 본 연구실의 주된 활동영역이다.
“REAL”에서 관심을 갖고 추구하고자 하는 방향은 건축계획 및 설계를 바탕으로 제로에너지건축, 신재생에너지건축, 환경건축, 그린건축, 생태건축, 지속가능건축 등을 위한 각종 요소기술 및 통합설계와 관련된 연구활동이 주 대상 분야이며, 크게 다음과 같은 4개 영역의 연구를 주로 수행하고 있다.
- 건물일체형태양광발전 (BIPV : Building integrated Photovoltaics)
- 제로에너지건물 (ZEB : Zero Energy House & Building)
- 첨단창호시스템 (AWES : Advanced Window Energy System)
- 건물에너지성능평가 (BESS : Building Energy System Simulation)
In addition to the basic function of creating a comfortable indoor environment for human beings by controlling the thermal, light, sound, and air environments, the main activity of this laboratory is to research and develop various eco-friendly design techniques and building technologies that can maximize the use of fossil fuel energy, which is gradually being depleted, and minimize the impact on the global environment.
The direction that “REAL” is interested in and intends to pursue is research activities related to various elemental technologies and integrated design for zero-energy architecture, renewable energy architecture, environmental architecture, green architecture, ecological architecture, sustainable architecture, etc. based on architectural planning and design, and mainly conducts research in the following four areas.
- Building integrated photovoltaics (BIPV)
- Zero Energy House & Building (ZEB)
- Advanced Window Energy System (AWES)
- Building Energy System Simulation (BESS)
Research Equipment and Experimental Facilities
연구 장비 및 실험시설
현재 REAL에서는 한밭대학교 캠퍼스내에 다양한 옥외 실험시설을 구축하여 운영 중에 있다. 주요한 5개 시설은 다음과 같다.
① WEST (Window Energy System Test_facility)
각종 첨단창호의 비교 성능평가를 위해 구축된 환경 챔버로 냉난방 조절이 가능한 동일조건 6개의 실로 구성되어 있으며, 1.5m X 1.5m의 실규모 창호는 물론 G2G PV모듈, PV루버, 각종 차양장치 등 다양한 시스템에 대한 다목적 실험을 수행할 수 있다.
② SC (Solar Cube)
투광성을 가진 BIPV창호가 남측, 서측, 경사면, 수평면에 각기 적용되어 있는 실험건물로 BIPV 색상조화을 포함한 디자인 연구와, 세부적 발전성능 연구, 투과된 빛을 활용해 자연채광과 연계된 조명제어 연구 및 현휘 등의 빛환경과 과열 등의 열쾌적 등 종합적 건축 환경성능을 수행할 수 있게 구성된 실 규모의 실험건물이다. 남측면 우측부에는 온수를 생산할 수 있는 건물일체형태양열(BIST : Building integrated Solar Thermal) 창호시스템도 적용되어 있다.
③ DSF (Double Skin Facade)
건물 수직외벽에 1개의 외피층이 추가로 부가된 더블스킨 시스템으로 신축은 물론 기존건물의 솔라 리모델링 연구를 위해 구축된 실규모 실험시설이다. 계절별로 경사각 조절이 가능한 고효율 BIPV 창호와 ESS 저장장치 및 이와 연동되는 직류활용 LED 조명장로 구성된 신재생에너지 융복합 시스템이며, 부가적으로 외부차양블라인드 및 자연환기장치, 부착온실 등의 부가기능에 대한 성능평가가 가능하다.
④ IPH (Invisible Power House, 예전 OrangeCube-1)
최근 가장 큰 관심을 받고 있는 컬러 BIPV모듈을 주택의 외피 및 지붕에 최대한 적용한 플러스에너지 시범주택에 대한 연구를 수행하기 위한 실험시설이다. 각종 BIPV모듈 들에 대해 다양한 형태의 설치공법 및 부자재를 개발 적용하고, 시공성을 평가하기 위한 목적이며, 부가적으로 후면조건에 따른 온도의 영향을 세부적으로 평가할 수도 있게 설계되었으며, 개별 모듈별로 성능 모니터링이 가능하다.
⑤ BIPV Full Scale Mock-up (예전 OrangeCube-2)
외벽 및 지붕재로 개발되는 다양한 BIPV 모듈의 각종 성능실험을 수행할 수 있게 다양한 거치가 가능하게 고안된 실규모의 측정 시설이다.
한편 본 연구실에서는 교육 및 실험실습과 연구 목적의 각종 계측 연구장비를 분야별로 운영하고 있다. 열환경, 빛환경, 음환경, 공기환경 및 건축설비와 신재생에너지시스템의 성능을 정밀 측정하기 위한 다양한 종류의 첨단 장비들을 보유하고 있으며, 이에 대한 상세한 정보는 관련 홈페이지를 참고하기 바란다. (http://real.hanbat.ac.kr/?page_id=786)
Currently, REAL has built and operates various outdoor experimental facilities on the campus of Hanbat University. The five major facilities are as follows.
① WEST (Window Energy System Test_facility)
It is an environmental chamber built to evaluate the comparative performance of various advanced windows, and consists of six rooms with the same conditions that can be controlled by heating and cooling, and can conduct multipurpose experiments on various systems such as 1.5m X 1.5m full-scale windows, G2G PV modules, PV louvers, and various shading devices.
② SC (Solar Cube)
It is an experimental building with transparent BIPV windows applied to the south, west, slope, and horizontal surfaces, and is a room-scale experimental building configured to conduct design research including BIPV color harmony, detailed power generation performance research, lighting control research linked to natural light using transmitted light, and comprehensive built environment performance such as light environment such as dazzling and thermal comfort such as overheating. The right side of the south facade is equipped with a BIST (Building integrated Solar Thermal) window system that can produce hot water.
③ DSF (Double Skin Facade)
This is a double skin system with one additional skin layer added to the vertical exterior wall of the building, and is a full-scale experimental facility built for research on solar remodeling of existing buildings as well as new construction. It is a renewable energy convergence system composed of high-efficiency BIPV windows with seasonally adjustable tilt angles, ESS storage devices, and DC-utilized LED lighting fields that are interlocked with them, and performance evaluation of additional functions such as external sunshade blinds, natural ventilation devices, and attached greenhouses is possible.
④ IPH (Invisible Power House, formerly OrangeCube-1)
This is an experimental facility for conducting research on a plus-energy demonstration house that maximally applies colored BIPV modules, which have received the most attention recently, to the envelope and roof of the house. It is designed to develop and apply various types of installation methods and materials for various BIPV modules, to evaluate constructability, and to evaluate the effects of temperature on rear conditions in detail, and to monitor the performance of individual modules.
⑤ BIPV Full Scale Mock-up (formerly OrangeCube-2)
This is a full-scale measurement facility designed for various installations to conduct various performance tests of various BIPV modules developed for exterior walls and roofs.
The laboratory also operates various measurement equipment for education, laboratory training, and research purposes by field. It has various kinds of advanced equipment for precise measurement of thermal environment, light environment, sound environment, air environment, and performance of building facilities and renewable energy systems, and for more information, please refer to the related website. (http://real.hanbat.ac.kr/?page_id=786)
Curriculum
교육과정
“REAL”의 전문인력 양성을 위한 교육과정은 기본적으로 “REAL”이 속한 한밭대학교 건축공학과 내의 학부 및 대학원 정규과정을 통해 진행된다. 학부과정에서는 건축계획 및 설계, 건축구조, 건축시공 및 재료 분야에 대한 일반적 과정의 이수와 함께, 건축환경, 건축설비, 건물에너지성능평가, 건축환경실험, 친환경설계, 생태건축, 캡스톤디자인 등의 세부전공 수업을 통해 이 분야에 대한 기초기술을 확립하게 된다.
2학년은 주로 이론 수업을 3학년은 컴퓨터를 통한 시뮬레이션 해석과 측정장비를 통한 실험 프로젝트 수업이 주를 이루며, 특히 3학년 2학기부터 세부전공을 선택하여 3학기에 걸쳐 캡스턴디자인 논문을 수행함으로서 본 분야(환경계획설비)에 대한 완성도 높은 학습을 수행하게 된다.
석박사 대학원 과정에서는 보다 깊이 있는 실무적 차원의 프로젝트형 교육이 진행되며, 건물친환경성능평가, 신재생에너지건축특론, 친환경건축사례연구, 유리와 창호와 제로에너지건물, 건물일체형태양광발전특론, 제로에너지건축특론, 창호성능과 건물에커지특론, 제로에너지건물 사례연구 등의 과정을 이수하게 된다.
한편 정규과정과는 별도로 2018년부터 2022년까지 5년 동안 산업자원부에서 지원하는 인력양성사업을 유치하여, 학내 3개 학과(전기공학과, 설비공학과, 건축공학과)의 관련교수님들로 구성된 “도시재생에너지 고급인력양성사업단”을 성공적으로 운영하여, 도시지역에 특화된 신재생에너지 석박사 전문인력 양성을 위해 별도의 교육과정을 개발하여 활발히 추진 한 바 있다.
2023년에는 산업자원부에서 지원하는 “건물형 태양광 산업 생태계 대응 전문인력 양성“ 사업을 또다시 유치하여, 2023년 ~ 2027년 까지 5년간 건축물 태양광 관련 석박사 전문인력 양성을 활발히 진행 중에 있다. 4개 대학(한밭대학교, 성균관대학교, 서울과학기술대학교, 공주대학교)이 공동으로 참여하여 연계프로그램으로 운영 중에 있다.
The curriculum for cultivating professionals of “REAL” is basically conducted through regular undergraduate and graduate programs within the Department of Architecture of Hanbad University, to which “REAL” belongs. In the undergraduate program, students take general courses in architectural planning and design, building structure, building construction, and materials, and establish basic skills in these areas through specialized courses in built environment, building equipment, building energy performance evaluation, building environment experimentation, eco-design, ecological architecture, and capstone design.
The second year is mainly theoretical classes, and the third year is mainly experimental project classes using computer simulation analysis and measurement equipment, and especially from the second semester of the third year, students select a detailed specialization and carry out a capstone design thesis over three semesters to complete their studies in this field (environmental planning facilities).
In the master’s graduate program, students will receive more in-depth and practical project-based education, and will complete courses such as building environmental performance evaluation, renewable energy architecture, eco-friendly building case studies, glass and windows and zero-energy buildings, photovoltaic power generation, zero-energy architecture, window performance and building ecology, and zero-energy building case studies.
In addition to the regular courses, the school has attracted a human resource development project supported by the Ministry of Trade, Industry and Energy for five years from 2018 to 2022, and has successfully operated the “Urban Renewable Energy Advanced Human Resource Development Project Group” composed of relevant professors from three departments (Electrical Engineering, Facility Engineering, and Architectural Engineering) to develop and actively promote a separate curriculum to cultivate master’s and doctoral experts in renewable energy specialized in urban areas.
In 2023, it attracted the “Building Photovoltaic Industry Ecosystem Response Specialist Training Project” supported by the Ministry of Trade, Industry and Energy again, and is actively training master’s degree specialists in building photovoltaics for five years from 2023 to 2027. Four universities (Hanbat University, Sungkyunkwan University, Seoul National University of Science and Technology, and Gongju University) are jointly participating in the program.
Research Networks
연구 네트워크
최근의 연구수행 패턴은 점차 대형화, 다학제간의 협업화, 프로덕트 위주의 하드웨어 중심 연구, 기업주도형의 실용화 위주 연구 형태로 변화되고 있다. 따라서 이러한 추세에 효과적으로 대처하기 위해서는 효율적인 연구네트워크를 구성하여 필요한 기술지원 및 협력체계를 구축해 놓는 것이 매우 중요하다.
본 연구실은 인근의 대덕연구단지에 에너지관련 정부출연연구소인 한국에너지기술연구원(KIER)을 비롯해 각종 연계전공의 연구소에 많은 전문인력과 인적 네트워크를 구성해 필요한 기술분야의 지원을 받을 수 있는 체제를 구축하고 있다. 또한 인근 대학 유사 전공 연구실과 유기적인 협력체계를 통해 공동 교육 및 연구활동도 활발히 진행하고 있다.
또한 국외의 경우 지난 30여년간의 연구과정을 통해 구축한 독일, 영국, 프랑스, 네덜란드, 이태리, 호주, 미국, 캐나다, 싱가폴, 홍콩, 일본, 태국 등의 대학 및 연구소의 전문인력과 지속적인 연계 체계를 유지하고 있으며, 인터넷 및 상호 방문을 통해 활발한 기술협력 및 교류를 진행하고 있다.
교내에서도 다양한 전공 간의 연구기반 네트워크 구축을 위해 2012년 8월에 교내부설연구소인 신재생에너지건축연구센터 (CREA : Center for Renewable Energy Arhcitecture)을 건립 운영 중에 있다. 건축공학과가 중심이 되어 도시공학과,, 전기공학과,, 환경공학과, 설비공학과,, 기계공학과 및 화학공학과의 교수진들이 참여해 다양한 활동을 수행하고 있다.
The pattern of research in recent years has been gradually changing to large-scale, multidisciplinary, collaborative, product-oriented, hardware-centered research, and company-led, commercialization-oriented research. Therefore, in order to effectively cope with these trends, it is very important to organize an efficient research network to establish the necessary technical support and cooperation system.
Our lab is located in the Daedeok Research Complex, a government-funded energy-related research institute, and has established a network of experts and human resources in various related majors, including the Korea Institute of Energy Research (KIER), to receive support in the necessary technical fields. In addition, we are actively conducting joint education and research activities through an organic cooperation system with laboratories of similar majors at neighboring universities.
Overseas, we maintain a continuous linkage system with experts from universities and research institutes in Germany, the United Kingdom, France, the Netherlands, Italy, Australia, the United States, Canada, Singapore, Hong Kong, Japan, and Thailand, which has been established over the past 30 years of research, and conduct active technical cooperation and exchanges through the Internet and mutual visits.
In August 2012, the Center for Renewable Energy Architecture (CREA), an on-campus research institute, was established and is in operation to build a research-based network among various majors. The center is led by the Department of Architecture, with faculty members from the Departments of Urban Engineering, Electrical Engineering, Environmental Engineering, Facilities Engineering, Mechanical Engineering, and Chemical Engineering participating in various activities.
