[지오프롭테크] 일조시간 및 건축·태양광 활용을 위한 지면·건물 지붕 일조 시뮬레이션

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[지오프롭테크] 일조시간 및 건축·태양광 활용을 위한 지면·건물 지붕 일조 시뮬레이션

지오프롭테크 (GeoProptech) = 지리정보(geographic information system) + 부동산 (Property) + 기술 (Tech)

건축 동지분석과 태양광 설치 검토를 위한 지면 및 건물 지붕 일조시간 분석

본 기능은 2차원에서 건물 공간정보를 기반으로 특정 날짜와 시간대의 태양 위치를 계산하고,

건물에 의해 발생하는 그림자를 공간적으로 분석하여 지면과 건물 지붕의 일조시간을 산출하는 일조 시뮬레이션이다.

기존의 단순한 그림자 표시 방식과 달리, 시간의 흐름에 따라 태양의 고도와 방위각을 계산하고, 건물의 위치와 높이를 이용하여 해당 시점의 그림자를 생성한 후 각 분석 대상에 실제로 햇빛이 들어오는지를 판단한다.

이를 일정한 시간 간격으로 반복하여 각 공간이 하루 중 얼마나 오랫동안 햇빛을 확보하는지를 계산한다.

현재 시스템은 크게 다음 두 가지 분석 대상을 구분한다.

① 지면 일조 분석

건물 주변의 지표면을 일정 크기의 분석 셀로 나누고, 각 셀에 대해 시간대별 그림자 발생 여부를 분석한다.

② 건물 지붕 일조 분석

건물에 의해 가려지는 지붕 영역을 단순히 지면 분석의 일부로 처리하지 않고, 건물의 실제 높이를 고려한 별도의 지붕 분석 대상으로 등록하여 지붕 자체가 얼마나 햇빛을 확보하는지를 분석한다.

지면에서 계산한 그림자를 그대로 지붕에 적용할 수 없다. 지붕은 이미 지표면에서 일정 높이에 올라가 있기 때문이다.

그래서 현재 시스템에서는 지붕 높이를 이용하여 그림자 검사 위치를 보정한다.

코드에는 getRoofShadowOffset_()라는 별도의 계산 함수가 있고, 지붕 높이와 태양고도·방위각을 이용하여 지붕 높이만큼 보정된 검사 위치를 계산한다.

그리고, 크게 구분하여 입지분석과 태양광설치의 용도로 사용자 지정 날짜에의해 일조시간을 분석하고,

「동지일 건축법·일조권 기준 검토」도 추가하여 건축 분야에서의 활용도 할수있도록 구축하였다.

그래서 현재 개발 결과를 “건축 일조권 검토 기능”과 “태양광 설치 가능공간 분석의 기반 기능”을 동시에 확보한 공간분석 엔진이라고 설명하는 것이 가장 적절합니다.

① 건축 분야에서의 활용

동지일을 기준으로 분석시간을 설정하여

「동지일 건축법·일조권 기준 검토」

- 동지일 기준 8시부터 16시 사이의 8시간 중 총 일조시간 4시간 확보

- 동지일 기준 9시부터 15시 사이의 6시간 중 연속 2시간 이상 확보

② 태양광 설치 검토에도 활용 가능

태양광 설치에 필요한 일조·음영 환경을 사전에 분석하여 태양광 발전 설치 후보지 분석한다.

지면 태양광과 지붕 태양광을 동시에 검토할 수 있어 도시 공간 전체에서 태양광 설치가 가능성 탐색할 수 있다.

활용방안

건축 설계·배치 검토 : 건물 배치와 높이 변화에 따른 주변 지면 일조환경을 사전 검토

동지일 건축법·일조권 검토 : 동지일 기준의 총 일조시간과 연속 일조시간을 지도에서 검토

일조환경 민원·분쟁 사전검토 : 주변 건물의 그림자 영향과 일조시간 변화를 공간적으로 비교

지면 태양광 후보지 발굴 : 건물 그림자 영향을 덜 받는 지면을 찾아 태양광 설치 후보지 검토

건물 지붕 태양광 후보지 발굴 : 주변 고층 건물의 차폐를 고려하여 일조가 확보되는 지붕을 선별

도시 재생·개발사업 검토 : 사업 전후 건물 배치에 따른 일조 영향과 태양광 활용 가능성을 함께 검토

* 기존 구축 게시글 참조

1. [OpenLayers] OSM Buildings과 브이월드 건물 WFS 연계한 2.5D
https://cafe.naver.com/gisapplication/1212
2. [에너지지도만들기 3단계]태양광발전시설 입지분석 시스템 개요
https://cafe.naver.com/gisapplication/961
3. [응용:부동산부문] 건축기준법 일조권 연속 2시간 이상 영역 계산법
https://cafe.naver.com/gisapplication/1160
4. [지오프롭테크] AI건축자동설계시스템 : 일조권분석 요약
https://cafe.naver.com/gisapplication/1230
5. 브이월드 WebGL 3.0버전 Plug-in만들기 : 둘러보기, 스카이라인, 일조량/일조권분석,그림자,가시권,시곡면,평균경사분석
https://cafe.naver.com/gisapplication/1231

* 주요소소

소스관리 : https://cafe.naver.com/gisapplication/1275