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친환경 / 신재생에너지 스크랩 에너지생태과학관
희노애락 추천 0 조회 121 10.12.30 18:14 댓글 0
게시글 본문내용

출처 http://www.ecotry.com/

 

 

과학관  개요

 

구 분

  내 역

 ㅇ 명  칭

 에너지생태과학관

 ㅇ 구  분

 (공립/사립/민간)민간과학관

 (종합/단일주제)에너지와 생태건축 종합주제

 ㅇ 설립자

 임상훈

 ㅇ 대표자

 임상훈

 ㅇ 시  설

 부지  583.2㎡( 180평),     건물 130㎡( 40평)

 ㅇ 전시 자료

 1.과학전시

 - 태양광무선자전거탑승체험및시연

 - 태양열조리기국내외우수품전시(미국,인도,아프리카)

 - 태양광자동조명장치,태양광무선자동차,풍력로버트,연료전지시스템

 - LED신호등,태양전지이용각종기기(태양광분수,모자등포함)

 - 태양열커피기 등 시식

  2.과학체험

 - 태양열조리기 만들기

 - 풍력발전기모형조립하기

 - 태양광자동차모형조립하기

  2.생태건축 및 에너지기술설명 및 체험

 - 에너지와 환경에 관한 기술설명 및 모형전시

 - 태양에너지관련판넬 및 생태건축관련판넬 50여점전시

 - 생태건축관련자료전시 및 모형전시, 자료 무료제공

 ㅇ 참고 사항
    (특징 및 소개)

에너지생태과학관(생태건축0번지)은 미래건축의 대안인 생태건축과 신재생에너지에 대하여 일반인이나 학생들에게 교육 및 홍보하고 직접체험해보는 건축과 에너지의 체험관이다. 이 에너지생태과학관은 무공해한 자연에너지이용뿐만 아니라 이러한 에너지의 이용기술 및 계획 요소를 적극 도입하여 환경친화적인 건축의 저변확대를 위한 체험의 장이 되고 있으며, 언제나 개방하여 일반인들이 원 할 때 교육을 받을 수 있게 하였다. 에너지생태과학관에서의 체험프로그램은 일반인들과 청소년들에게 생태건축과 신재생에너지에 대한 교육 및 시범을 가능하게 하였다. 특히 청소년들은 태양열조리기만들기, 풍력발전모형만들기, 태양광자동차만들기 등을 할 수 있다. 이러한 교육을 통하여 신재생에너지에 대한 소중함과 생태건축에 대하여 일깨울 수 있게 하였다.

 ㅇ 주 소

충청남도 금산군 복수면 백암1리 505-5번지

 ㅇ 연락처

  (담당자 E-mail 등)

조치료:041-752-0965, 042-860-3517

팩스:042-482-0978

핸드폰:011-617-5461

이메일:shlim@kier.re.kr

홈페이지:www.ecotry.com


에너지생태과학관 


1. 설립 배경및 목적


에너지생태과학관은 미래건축의 대안인 생태건축과 신재생에너지에 대하여 일반인이나 학생들에게 교육 및 홍보하고 직접체험해보는 건축과 에너지의 체험관이다. 이 에너지생태과학관은 무공해한 자연에너지이용뿐만 아니라 이러한 에너지의 이용기술 및 계획 요소를 적극 도입하여 환경친화적인 건축의 저변확대를 위한 체험의 장이 되고 있으며, 언제나 개방하여 일반인들이 원 할 때 교육을 받을 수 있게 하였다. 에너지생태과학관에서의 체험프로그램은 일반인들과 청소년들에게 생태건축과 신재생에너지에 대한 교육 및 시범을 가능하게 하였다. 특히 청소년들은 태양열조리기만들기, 풍력발전모형만들기, 태양광자동차만들기 등을 할 수 있다. 이러한 교육을 통하여 신재생에너지에 대한 소중함과 생태건축에 대하여 일깨울 수 있게 하였다.


 

2. 에너지생태과학관에서 체험 가능한 에너지자원요소


2.1 태양에너지


  태양에너지는 그 양이 무궁무진한 청정?재생에너지로서 그 이용 형태는 태양의 빛을 태양전지에 의해 직접 전기에너지로 전환하여 이용하는 방법과 태양에너지를 모아서 고온의 증기를 만들어 터빈을 회전시켜 발전하는 열발전 방식 그리고, 집열기를 이용하여 태양에너지를 모아 온수나 열수를 만들어 주택?빌딩의 난방용으로 이용하거나 공장의 열공정 과정에 이용하는 방법 등 3가지 유형이 있다. 그러나 태양에너지는 밀도가 낮고 기후와 시간에 좌우되는 에너지원이란 점 때문에 석유?석탄?천연가스등 재래의 화석연료 보다 매우 불안정한 요소를 지니고 있으며, 이 같은 문제점 극복을 위해서는 고도의 기술개발과 함께 보급확대를 위한 비용절감 방안 마련이 필요하다.


2.2 풍력발전


  풍력발전은 풍력의 에너지 밀도가 낮고 재래형의 대규모 발전소에 비해 소규모이며 풍향ㆍ풍속의 변동에 따라 출력이 변함으로써 안정된 에너지 공급이 어렵다는 단점이 있으나, 풍황이 양호한 지점을 선택하여 설비가동률을 높이면 경제성이 증대될 수 있는 유망한 청정ㆍ재생에너지이다. 오늘날 전 세계의 풍력발전 이용실태를 보면 풍력발전 용량은 1995년말 현재 전년3,680MW보다 33%상승한 총 4,880MW로 동시 가동시 40W전구 1억 2,200만개를 밝힐 수 있는 용량이지만 아직은 풍력발전이 전세계 전력공급의 1% 이하에 불과한 실정으로 용량증가 속도가 빨라지고 있는 추세이다. 한편, 풍력발전 개발패턴은 정부가 중심이 되어 개발을 추진하는 탑 다운(Top down)형과 민간인에 의해 현장중심으로 개발이 진행되는 바탐 업(Bottom Up)형이 있는데 덴마크가 채택한 「바탐 업」방식은 성공적이라는 평가를 받고 있는 반면, 미국?영국?독일 등이 시험했던 탑 다운 방식은 소요비용 과다로 어려움이 따르고 있다.


2.3 바이오매스? 페기물 에너지


바이오매스 에너지는 태양에너지가 생물체에 축적되어 있는 것을 직접 연소, 열분해?부분산화에 의한 가스화, 미생물을 이용한 발효에 의한 메탄?에탄올화, 직접 액화 등의 방법으로 이용하는 것으로 전통적인 에너지원인 땔감, 신재생 바이오 에너지인 메탄가스?왕겨탄?바이오 에타놀 등의 형태로 세계 각국에서 사용되는 이 청정?재생 에너지는 전세계 에너지원의 14%를 공급하고 있다.

한편, 폐기물 에너지는 농?림?축산물 생산과정에서 발생한 폐기물 또는 도시의 고정 쓰레기를 이용하여 에너지를 추출하는 것으로 폐기물을 이용한 에너지 개발 방법에는 폐기물발전, 폐기물을 이용한 메탄가스 제조, 폐기물의 오일?가스화 등이 있다. 그리고, 특히 폐기물 발전은 폐기물을 소각할 때 발생하는 고온의 연소가스를 이용하여 증기터빈 발전기를 작동시키는 발전방식으로 폐기물은 어떤 방식으로든 수집?처리되어야 하기 때문에 폐기물의 통합처리 차원에서 발전효율을 높이는데 역점을 두고 세계 각국에서 연구?개발이 이루어지고 있다.


2.4 지열에너지


지열 에너지는 최근 지구 심층부 지열 저류층의 개발과 열수를 이용하는 발전기술의 개발이 적극 추진되고 있어 잠재력이 매우 크며 지구 온난화의 원인이 되는 것으로 알려진 이산화탄소를 거의 배출하지 않고 청정 에너지라는 점에서 석유공급 불안 가능성에 대비한 신재생에너지 자원의 측면뿐만 아니라 「기후변화 협약」발효(94.3)이후 국제적 지구환경 보호노력에 부응할 수 있을 것으로 촉망되는 에너지 자원이다.


2.5 소수력?해양에너지


소수력 발전은 농업용 저수지 등 낙차가 작은 수자원을 활용하여 전력을 생산하는 것으로 우리 나라에서는 3,000kW 이하를 말하며, 대규모 수력발전소 건립이 기술적 어려움이라던가 높은 투자비 때문에 개발이 어려울 경우, 아직도 잠재력이 큰 소규모 수력발전을 개발할 경우에 경제?환경 등 측면에서 유리한 점이 많다는 판단아래 국제적 관심이 높아지고 있는 에너지 자원이다. 다음에 해양에너지를 이용한 발전은 온도차?파력?조력발전 등 분야가 다양할 뿐 아니라 지구 표면의 약 70%가 해양으로 무한한 잠재 에너지를 가지고 있다. 해양 온도차 발전은 해양표층의 온수와 심해저의 냉수간 온도 차이를 이용한 방식으로 폐쇄순환방식과 개방순환방식으로 분류되는데 주로 폐쇄 순환방식이 이용되고 있으며, 파력발전은 파도로 인한 해수의 상하 운동을 이용하여 공기를 압축시키고 압축공기로 터빈을 회전시켜 발전하는 방식이며, 조력발전은 밀물과 썰물에 의해 발생하는 해수의 낙차를 이용하는 발전방식이다.


2.6 연료에너지?수소에너지?석탄개질


연료전지 발전은 천연가스, 메타놀 등의 연료를 품질 개량하여 얻은 수소와 대기중의 산소를 전기 화학적으로 반응시켜 직접 발전하는 것으로 발전효율이 40~60%로 높은 편인 데다 배기열을 이용한 종합 에너지 효율은 80%에 달하고 있으며, 천연가스?메타놀?LNG?나프타?등유 등 다양한 연료를 사용할 수 있고 배기가스 중 질소산화물이 거의 없어 지구 온난화 방지에 공헌할 수 있는 등의 장점을 보유하고 있다. 수소에너지는 물을 원료로 제조할 수 있기 때문에 가장 풍부한 자원으로서 단위 질량당 열량 및 전기 에너지로 전환 효율이 높고 연료로 사용할 경우, 연소시 극소량의 이산화질소(NO₂)를 발생하는 외에는 공해물질이 생성되지 않는 청정에너지이며 가스나 액체의 형태로 수송이 용이하고 고압가스?액체수소?메탈 하이드라이드 등의 다양한 형태로 저장이 용이한 점 등의 장점을 지니고 있다. 석탄개질은 석탄의 직접 사용에 따른 불편해소와 환경문제(분진,황산화물(SOx), 질소산화물(NOx)등 발생) 해결 방안으로 가스화?액화?슬러리 연료화등의 기술에 대한 연구?개발이 진행중이며, 일본은 역청탄 액화?석탄 가스화 복합발전?석탄이용 수소 제조 등의 기술개발과 함께 석탄층에 부존되어 있는 콜베드 메탄(CBM)의 채취?이용기술 개발도 추진하고 있다. 그리고 미국은 택사코사가 1953년부터 약 30억불을 투자하여 석탄의 슬러리 공급형 가스화 기술을 개발했고 도우사는 1975년부터 석탄의 슬러리 연료기술 등 폭넓은 연구?개발 활동을 진행중이며, 기타 중국?캐나다?러시아등도 국내에 풍부한 석탄자원이 매장되어 있는 점을 바탕으로 석탄 슬러리 연료 기술 개발을 중점 추진하고 있다.


 

3. 에너지생태과학관

 

그림 1. 에너지생태과학관 전경

그림2. 에너지생태과학관 배치평면도

      1.한옥침실               2.관장실 및 교육준비실

      3.사무실 및 교육장       4.빛과 열의 복도

      5.한옥 툇마루            6.놀이방

      7.샤워실(자연채광)        8.욕실(월풀,야외전망조망)

      9.주방 및 거실          10.야외 화장실

     11.기계실                12.창고겸 평판형 집열기

     13.태양전지와 풍력발전   14.진공관식 집열기

     15.비오톱                16.테라스겸 야외 회의실

     17.야외주방              18.태양에너지기기전시장

     19.채마밭                20.놀이마당

에너지생태과학관은 미래에너지 및 미래건축의 대안인 자연에너지 및 생태건축에 대하여 일반인이나 학생들에게 교육 및 홍보하고 직접체험해보는 과학체험관이다. 이러한 에너지생태과학관의 개요는 다음표와 같다.   

표 1). 에너지생태과학관 개요


항 목

내   용

위    치

충남 금산군 복수면 백암1리 505-5

준 공 일

2002 .11. 9

대지면적

583.2㎡(180평)

건축면적

130㎡(40평)

적용수법

태양열 집열기(진공관식, 평판형),

태양광 발전시설

 풍력발전기, 비오톱, 온실부착형 구조

ㅇ 전시 및 체험 등 개요

 1.과학전시

- 태양광무선자전거탑승체험및시연

- 태양열조리기국내외우수품전시(미국,인도,아프리카)

- 태양광자동조명장치,태양광무선자동차,풍력로버트,연료전지시스템

- LED신호등,태양전지이용각종기기(태양광분수,모자등포함),태양열커피기 등 전시

-2.과학체험

 -태양열조리기 만들기

 -풍력발전기모형조립하기

 -태양광자동차만들기

 3.생태건축 및 에너지기술설명 및 체험

- 에너지와 환경에 관한 기술설명 및 모형전시

- 태양에너지관련판넬 및 생태건축관련판넬 50여점전시

- 생태건축관련자료전시 및 모형전시, 자료 무료제공


3.1 계획방향

 

3.1.1 특징

이 과학관은 180여평 대지에 건평이 40평규모이며, 특징으로는 다음과 같다.

?기존의 한옥 건물을 리모델링

?자연형태양열시스템

?천창설치 및 욕실과 기계실에 자연채광시스템 적용

?급탕은 태양열을 이용한 평판형 집열기를 설치하여 운영

?비오톱(소생태계)조성

?비오톱 물의 순환을 위한 펌프가 설치. 이 펌프는 태양전지(150W)와 풍력발전(400W)으로 운영

?침실바닥은 한지 및 콩기름으로 마감하여 최대한 자연을 보호

이와 같이 최대한 자연을 이용하면서 보호하려고 노력하였다.


3.1.2 주변환경


‘에너지생태과학관’의 대지의 특징은 산으로 둘러 쌓여져 있으며, 바로 앞에는 개울이 흐르고 있는 산골마을의 전형을 보이고 있다. 이 지역은 한반도 남단의 내륙지역에 위치하고 있기 때문에 기후는 남부 내륙형 기후로 분류되며, 또 주변의 다른 지역보다 산악지대로 이루어진 까닭에 한서(寒暑)의 차가 크고 지형성 강우량이 비교적 많은 것이 특징이다. 이 지역의 연평균 기온은 11.8℃이다. 그러므로 우리나라에서는 연평균 10℃ 등온선을 경계로 하여 남부지방과 북부지방을 나누므로 기온상 남부형에 속한다. 또 평균 12℃ 등온선으로 온대화 난온대로 구분하기 때문에 온대에 가깝다. 계절별로 8월 평균기온이 가장 높아 25.8℃이고, 1월 평균기온은 가장 낮아 -2.7℃로 그 월교차는 28.5℃나 된다. 한서의 차를 구체적으로 보면, 가장더운 날은 35.2℃를 기록 했고, 가장 추운날은 -20.4℃여서 그 일교차는 매우 심하고 여름철에는 고온다습한 양상을 띤다. 참고로 인접한 대전광역시와 비교하면 1월에는 0.5℃가 낮고, 8월에는 반대로 1.2℃가 더 높은 것으로 나타난다. 강수량은 연평균 약 1,300mm로 우리나라 평균 강수량인 1,159mm에 비해 많은 비가 내리며, 대전광역시보다는 약 100mm가 더 많다. 그것은 위에서 지적한 바와 같이 이 지역이 여름철에는 고온다습한 해양성 기후인데다 산악군으로 된 분지를 이루고 있어 지형성 강우가 많기 때문이다. 토양의 모암을 형성하는 암석은 옥천계 수성암층과 화강암이 주류를 이루고 있다. 따라서 여름철의 집중 호우와 심한 한서의 차, 그리고 경사가 급한 산악으로 이루어져 끊임없는 침식작용을 받아 정적토(定積土)가 많다. 이 지역은 예로부터 감나무가 많이 자라는 지역이며 한우로도 유명한 곳이다.

 

3.1.3 환경친화적 계획


에너지생태과학관의 경우는 초기 계획 단계부터 시공시 까지의 모든 과정이 기존에 있던 자연환경을 훼손하지 않고 최대한 살려 지은것이 큰 특징이다. 이런 취지에서 기존에 있던 일자형 한옥 및 콘테이너 하우스를 없애지 않고 리노베이션하였다. 일자형 한옥을 중심으로 기존의 처마쪽으로 유리문과 복도를 만들었고, 기존의 한옥의 부엌을 방으로 개조하고, 옆쪽에 5평정도 되는 부엌을 조적(1.0B)쌓기로 지었다. 이로 인하여 기존 건물을 없앨시에 생길 수 있는 폐기물 발생을 최소한으로 줄이고 있다. 그리고 시공시에 생기는 폐기물들은 되도록 활용함으로  건축페기물로 인하여 환경이 파괴되는 것을 최소로 하였고 그렇게 함으로서 건축비를 절감할 수 있었다.


3.1.4 외부환경과의 친화성


외부환경과의 친화성에는 ①자연광이 들어온다. 외부의 경치가 보인다. 기상조건이나 더위 추위의 정도를 실내에서 알 수 있다 등의 개방성과 함께 ②수목이나 정원이 보인다. 정원이나 지면으로 곧바로 연결된다 라는 접지성의 2가지 측면을 생각할 수 있다. 에너지생태과학관의 경우 [親自然]이라는 요소에서 볼 때 개방성과 접지성이 함께 존재한다. 주방의 남측면을 창으로 오픈시킨 점이나 기존

한옥 건물의 처마밑을 조적으로 벽을 쌓아 이 공간을 복도로 이용하면서 남측면을 오픈시킨점, 욕실에 있어서 외기에 면한 부분을 창으로 개방한점은 개방성 측면으로 복도나 주방 및 방에서 언제든지 지면으로 나갈수 있다는 점에선 접지성을 만족한다고 볼 수 있다.

그림 3. 접지성과 개방성

 하지만 내외공간을 연결하는 경우 개방적일수록 반대로 프라이버시의 문제가 발생하게 된다. 따라서 개방성과 프라이버시를 동시에 만족시킬 필요가 있다. 그래서 에너지생태과학관에서는 다음과 같이 계획을 하였다.

그림 4. 실내채광

 기존의 한옥건물의 처마밑을 벽돌로 쌓고 창으로 오픈을 시켜서 반옥외공간을 두어 안방의 프라이버시를 보호하였다. 하지만 안방에서의 개방감은 줄수 있으므로, 기존의 문을 활용하여 문을 열었을 경우는 개방감을 충분히 확보하고 문을 닫았을때는 프라이버시를 보호하였다. 또한 낮에 안방문을 닫았을때의 조도를 확보하기 위해 안방의 문에 창호지를 발라서 빛이 스며 들도록 게획하였다. 욕실의 경우는 밖에서는 안이 들여다 보이지 않고 안에서 밖에 내다 보이는 특수 유리를 설치하였고, 밤일때를 대비하여 밖에 전등을 달아 불을 안과 밖에서 켜짐으로 인한 눈부심으로 밖에서 안이 보이지 않도록 하였다. 또한 천창을 설치 함으로 인하여 자연채광을 끌여들였다.


3.2 체험태양에너지기술


3.2.1 자연형 태양열 시스템(Passive Solar System)


① 직접획득형(Direct gain)

에너지생태과학관의 주방 공간에서 채택하고 있는 이 시스템은 남향의 집열창을 통하여 겨울철 많은 양의 햇빛이 실내로 유입되도록 하여 얻어진 태양 에너지를 바닥이나 실내벽에 열에너지로 저장하여 야간이나 흐린날 난방에 이용할 수 있도록 계획되어있다. 이 시스템은 계획 및 시공이 용이하여 일반 사람들도 손쉽게 응용할 수 있으며, 가격이 저렴한 특성을 갖고 있다. 또한, 집열창이 조망, 환기, 채광 등의 다양한 기능을 유지시켜 준다.

② 부착온실형(Attached sun space)

한옥의 처마에 샌드위치판넬을 지붕에 덧댄 뒤, 유리로 벽을 세워 복도식으로 된 이 공간은 집열창과 축열체가 주거공간과 분리되어 건물의 난방공간과는 독립적으로 작용하는 부착온실형 시스템이다. 이 시스템은 온실의 역할을 겸하면서 주거공간의 온도를 조절할 수 있고 기존건물에도 적용이 용이하다는 장점에서 이곳에 설치되었다. 이 공간에서 휴식이나 식물재배와 같은 다양한 기능을 갖는 여유공간을 확보할 수 있고 온도변화의 폭이 적다는 특징을 갖고 있다.


3.2.2 태양열 시스템(Solar Thermal System)


①평판형 집열기

 ?특징

  -흡수면은 동관과 동판을 Roll Forming에 의한 접합방식으로 열전도도 향상

  -흡수면을 Selective Coating 처리

  -투과체를 저철분 강화유리 사용

  -열매체는 Riser 및 Header에 의한 순환방식

 ?적용 대상

  -주택 및 상업용 건물 온수급탕 시스템

  -온실의 지중난방 및 축사난방

  -수영장 온수급탕 및 난방

  -공공 시설(체육관)의 온수급탕 및 난방

 

그림 5. 평판형 집열판

그림 6. 에너지생태과학관에 설치된 평판형 집열기

        

② 진공관 집열기

 ?특징

  - 파이렉스 내열유리관으로 제작하여 내구성과 안전성 강화

  - 고효율집광경(CPC)방식으로 집열하므로 설치각도에 적은 영향

  - 이중유리관 사이를 진공단열 처리하여 외부로의 열손실을 최소화

  - 특수코팅처리로 태양열에너지를 95%이상 흡수하는 우수한 집열 성능

  - 동절기와 일사조건이 열악한 환경에 탁월한 성능

  - 외관이 미려하고 20%이상의 고효율화와 90℃이상의 고온화

 ?제원

     

구분

에쎈진공관집열기 CPC-1800

진공튜브수량

18개

진공튜브규격

?47㎜×L1,500㎜×Th1.6㎜

집열면적

3㎡

집열효율

60%(평판형 45%, ΔT=50℃기준)

최대허용압력

10bar

중량

54㎏

1일집열용량

약150ℓ

집열방식

이중진공관 및 고효율집광경방식


   

그림 7. 에너지생태과학관에 설치된 진공관식 집열판

     

그림 8. 에너지생태과학관에 설치된

진공관식 집열판


3.3 풍력에너지


풍력발전은 풍차가 바람을 받아 그 힘으로 발전기를 돌려서 발전하게 되는데, 이러한 풍력발전은 대기오염, 연료소비 등을 유발하지 않지만, 발전시설 인근지역에서는 약간의 소음 및 전파장애를 가져올 수 있다. 풍력발전은 용량에 따라 100㎾미만은 소형, 100㎾~1,000㎾는 중형, 1,000㎾이상은 대형으로 구분된다.

에너지생태과학관에 설치된 풍력발전기는 400w급의 발전성능을 갖는 소형 발전기이다.

?제원

   

항  목

내  용

Rotor diameter

: 46″(1.14m)

Weight 

: 13lbs (6㎏)

Start up wind speed

: 7mph(3㎧)

Voltage 

: 12, 24, 48 volts

Output 

: 400watts at 28mph(12.5㎧)

 

           

그림 9. 에너지생태과학관에 설치된 풍력 발전기


3.4 태양광 발전(Photovoltaic System)


태양전지(scolar cell)란 태양에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 반도체 소자를 말하는 것으로, 광범위한 분야에서 쓰이고 있다. 우주공간에서는 인공위성의 전원이나 외딴섬과 오지마을의 전원 ,가로등, 선박이나 자동차에도 이용하고 있으면 실용화가 된예로는 계산기나 시계등에서도 쉽게 볼수 있다. 건축물에 있어서는 태양 전지를 통하여건물에 쓰이는 전기에너지를 얻고 있다. 일반적으로 태양에너지의 총량이 막대하나, 밀도가 희박하기 때문에 에너지원으로 사용하기 어렵다는 취약성을 갖게 된다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 집열과 축열 또는 축전 등 기술개발이 필수적이지만 지금의 기술 수준은 아직 저조한 편이다. 에너지생태과학관에서도 태양전지를 쓰고 있으며, 이 태양전지를 통해 얻어진 전기에너지를 가지고 생태연못의 물을 순환시키고 있다.

             

그림10.에너지생태과학관

   에 쓰인태양전지

               

표2. 태양전지 재원

구 분

솔라테크

STM50

태양전지

다결정

정격용량(WP)

50

개방전압(V)

21.0

단락전류(A)

3.23

정격접압(V)

16.8

정격전류(A)

2.97

 

A(㎜)

934

B(㎜)

502

C(㎜)

50

무게(㎏)

6.3

단자함

1단자함

hole

D(㎜)

900

E(㎜)

610

F(㎜)

467


3.5 생태연못


생태연못이란 습지의 한 유형으로, 도시화와 산업화 등으로 훼손되거나 사라진 자연적인 습지를 대신하여 다양한 종들이 서식할 수 있도록 조성된 인공습지의 한 유형이다. 이러한 시설은 현재의 산업화에 따른 환경오염에 시달리고 있는 현대인에게 필요하다.

에너지생태과학관에 조성된 이 시스템은 우수나 중수를 활용하는 별도의 급?배수 시스템을 도입하여 수자원의 재생가능한 모습과 쏠라쎌을 통한 분수실험을 통해 신재생에너지에 대한 체험의 기회를 제공하고 있다.

생태연못의 기능 및 기대효과는 다음과 같다.

?물리적 환경 개선

  -지하수 함양 및 홍수 예방

  -미기후 조절 효과

?도식경관개선

  -친수공간 및 경관 연출

  -도시 내 경관의 다양성 부여

?화학적 환경의 개선

  -식물 생산성 증가로 인한 각종 유해가스흡수, 산소 방출 효과

  -미생물에 의한 유기물 분해 효과

?생물학적 환경의 개선

  -수생 및 습지식물의 도입


  -동물의 은신처, 확산장소, 이동통로 역할

  -동식물 종의 다양성 증대


이러한 역할을 하는 환경을 조성하기 위해 무엇보다 중요한요소는 충분한 일조량을 확보하고 주변산림이 인접

       

그림 11.에너지생태과학관의 생태연못    

하도록 하여 서식처간간 상호 연계망을 확보하는 것이다.


3.6 우수의 이용


전 세계적으로 수자원의 친화경적 확보가 시급한 사안으로 대두되고 있는 시점에서 우수의 이용 확산은 아주 중요하다. 특히 UN산하의 국제인구행동연구소(PAI)에 따르면 우리나라는 이미 모로코, 남아프리카 공화국등과 같이 물 부족 국가로 분류되고 있다. 생태 건축에서도 우수를 이용하여 가정 및 여러 건물에서 이용하고 있다.

그림 12. 에너지생태과학관에서의 우수시스템



우수란 빗물을 말하는것으로 지붕에 내린 비에 포함된 쓰레기를 필터로 제거한 후, 건물의 기초등을 이용한 수조나 저장탱크에 저수하여, 세정수, 관수용물, 세차 등에 이용한다. 우수 이용은 수자원을 절약할 수 있으며. 비상시에는 식수용으로도 사용 가능하다. 또한, 인접 지붕에 내리는 빗물을 모아두는 우수조를 설치하여, 우수조를 중심으로 하는 커뮤니티를 조성할 수 있으며 단지내의 광장 분수와 실개천 등의 수경용으로 활용하여 윤택한 주택환경을 연출할 수 있다. 에너지생태과학관에서는 우수로 생태연못에 물을 공급한다. 생태연못에 공급된 물은 풍력발전 및 태양전지로 작동되는 펌프로 순환을 시켜서 물이 썩지 않도록 해준다.


3.7 친환경소재 건축재료


 어떠한 과학관도 과학관 건축물 자체가 지속가능한 건축물이 되기 위해서 건축재료의 선택에 있어서 생산, 수송 및 가공 중에 발생하는 유해물질 등을 고려해야 한다. 기술적으로 높은 품질의 건축재료라 할지라도 이러한 것은 실내기후 및 거주자의 건강과 안녕에 부정적 영향을 줄 수 있기 때문이다.

건축재료 선정시 다음 사항들이 고려될 수 있다.

?거주자의 건강과 쾌적성에 미치는 영향

?생산과정에서 적은 에너지 소모 및 유해물질을 발생시    키지 않는 재료

?재생가능성과 재활용가능성

?재료와 이용의 적절성

?지역자원의 생산 및 사용

에너지생태과학관은 기존의 낡은 한옥을 리모델링함으로써 건축물의 철거로 인한 폐기물의 발생을 최소화하였고, 이 과정에서 사용된 재료들 또한 친환경적이며 에너지 절약형의 재료들을 사용하였다.

벌레가 살 수 있도록 나무 기둥에는 무독성의 페인트를 칠하고, 재래식 장판지를 깐 뒤 니스 대신 콩기름을 발랐다. 또한 탁자와 문은 재활용품을 사용하였다.

창고와 화장실에는 투명소재 폴리카보네이트를 천장과 일부 벽에 붙여 자연채광을 적극 유도하였다. 또한 건물과 마당을 연결해 주는 계단과 장애인용 경사로에는 폐벽돌과 폐유리 등을 활용하였고, 건물에서 나온 대부분의 폐자재는 재활용 되었다.

그림 13. 빛과 열의 복도

            

4. 결론


 생태건축은 합리적인 철학관과 디자인 이론을 배경으로 해서 인간과 환경사이의 바람직한 질적인 관계를 설정하는 개념으로 비경제적인 건축이 아니라 건물의 생산에서 철거될 때까지 종합적 비용을 고려하면 아주 경제적인 건축방법이다.

자연에너지와 생태건축을 홍보하기 위해 건립된 이?에너지생태과학관?는 다음과 같은 의미가 있다. 첫번째로는 최대한 자연을 이용하면서 보호하였다. 에너지생태과학관에서 쓰이는 에너지는 주로 자연에너지를 이용한다. 이렇게 자연에너지를 이용하므로서 건물에 쓰이는 에너지를 최대한 줄일려고 노력하였다. 또한 건물 마감재료에 있어서도, 종이장판등 자연을 훼손하지않는 재료를 사용함으로 서 건물에서 나올 수 있는 건물 폐자재를 최대한 줄였다. 그리고 건물에 계획단계부터 완공때까지 나올 수 있는 건축폐자재를 최대한 이용하여 시공시 나오는 건축폐기물을 줄였서 자연을 보호했다는 점이다. 두번째로는 농촌 주택을 어떻게 개량할 것인가에 대한 시사점이다. 기존의 농촌 주택들이 기존의 건물을 부수고 그위에 새로운 건물을 짓는 추세라면 에너지생태과학관은 조금 불편하더라도 최대한 옛것을 남기면서 활용하는 방안을 모색하려는 의도가 뚜렷하다. 세번째로는 지금까지 우리나라에서 그린빌딩같은 특수용도의 건축은 많이 시행되어 왔다. 하지만 이런 특수 용도가 아닌 비록 초보적인 단계이기는 하지만, 일반 주거용도로 생태건축을 본격적으로 시도했다는 점이다. 그리고 네번째로는 생태건축의 저변화에 일조한다는 점이다. 일반인 및 학생들에게 생태건축에 대하여 홍보 및 교육함으로써, 생태건축을 일반인들도 쉽게 접근할 수 있게 하였고, 보통의 건축비용으로 생태 건축을 할 수 있다는 하나의 선례를 남김으로써 생태건축의 저변화를 이끄는 하나의 시작점이 되었다는 점이다. 이처럼 에너지생태과학관은 환경과 조화를 이루면서 인간에게 쾌적함을 가져다 줄 수 있는 자연에너지 및 건축환경을 제시하면서, 자연에너지 교육과 보급 그리고 생태건축 저변화에  시작점인 역활을 하게 되었다고 볼 수 있다.

 

img1.gif        

 

▶ 생태건축0번지란?
   생태건축0번지는 미래 건축의 대안인 생태건축에 대하여 일반인
 이나 초 ??? 대학생들에게 교육 및 홍보하고 직접 체험 해보
 보는 건축체험관입니다.
생태건축이란?

  기존의 건축이 자연으로부터 인간을 보호하기 위한 건축이었다면 생태건축이란 자연과 건물이 서로 호흡할 수 있는 건축으로 그속에

사는 사람도 자연스럽게 자연과 조화될 수 있는 건축을 말합니다.

 

▶ 생태건축0번지의 특징

이 체험관은 180여평의 대지에 건평이 42평 규모이며  특징으로는

 ? 기존의 한옥 건물을 리모델링

 ? 자연형 태양열 시스템

 ? 천창 설치 및 욕실과 기계실에 자연채광시스템을 적용

 ? 급탕은 태양열을 이용한 평판형 집열기를 설치하여 운영

 ? 비오톱(소생태계)조성    

 ? 비오톱 물의 순환을 위한 펌프가 설치. 이 펌프는 태양전지

   (150W)와 풍력발전(400W)으로 운영

 ? 비오톱 옆에는 진공관식 집열판이 설치되어 있어서 야외에
   서도 급탕 이용

 ? 침실바닥은 한지 및 콩기름으로 마감하여 최대한 자연을 보

  호 하였습니다.

 위와 같은 특징으로 알 수 있듯이 최소한의 비용으로 최대한 자연
을 보호하고 함께 할 수 있도록 지었습니다.

▶ 생태건축0번지 프로그램

  체험관은 언제든지 개방되어 있습니다. 30명에서 40명정도가 숙

식을 하면서 교육장에서 생태건축과 대체에너지에 대한 교육 및 시

범도 하며 직접 태양열로 데워진 물로 목욕도 할 수 있습니다. 또한

청소년들에게 태양열조리기만들기, 풍력발전모형만들기, 태양광자동차만들기등을 통하여 대체에너지에 대한 소중함을 다시 한번

일깨울 수 있도록 하였습니다. 

 

Ecotry란?

  삶의 풍요함과 건강함을 유지하기 위한 자연과 인간이 조화롭게

만나는 장입니다. 따라서 생태적인 최선의 삶을 시도하자는 뜻에서

생태를 뜻하는 eco와 시도하자를 뜻하는 try를 결합하였습니다.

▶ 에너지와 환경 ? 에너지환경보전회

                                

로고를 90˚ 회전하면 인간의 모습으로 지구와 인간간의 조화를 뜻함.

 에너지환경보전회는 우리가 사용하는 에너지와 환경에 대한 소중

함과 환경기술에 대한 지식을 청소년 및 일반인들에게 실험과 강연

등을 통해 교육하고 홍보하는 동호회로서, 정부 부처에서 시행하는

각종 학교에서의 에너지 절약 및 환경 시범학교에 대한 운영에 직 ?

간접으로 참여 하여 이를 활성화 하고 기술 자문을 맡고 있습니다. 더 나아가 에너지와 환경기술에 대한 청소년과 일반인이 관심을 가

지고 참여 할 수 있는 모임을 개최하고 있습니다. 회원은 현재 초등

학생 280,중학생 170,  고등학생 60   510 정도이며, 40여명

교사, 연구원,  일반인 등이 활동하고  있습니다.
 
▶ 생태건축연구회

   본 연구회는 1999년도 생태주거건물연구회로 과학재단 중점연구

과제에 선정되어 국내 생태건축관련 전문가들과 함께 자연과 가장

친근하며 쾌적한 주거공간의 창출을 위하여 연구하여 왔습니다. 본

연구회는 2001년부터 생태건축연구회로 개칭하였으며,  목표는

① 생태건축기술개발        ② 생태건축관련기술 연구체제의 일원화

③ 생태건축시범건물 조성 ④ 생태건축단지 조성

를 목표로 생태건축에 대한 각종 논문발표 및 저서출간, 특집기획,

특강, 언론홍보 및 일년에 두 차례의 세미나를 통하여 생태건축기술

의 연구개발을 활성화하고 있습니다.

                        www.ecotry.com

 

 

 
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