건축물의 에너지 환경 시뮬레이션은 크게 에너지 시뮬레이션, CFD 시뮬레이션(Computational Fluid Dynamics Simulation)으로 나눌 수 있다. 이번 연재에서는 신축설계 시 에너지시뮬레이션과 CFD 시뮬레이션을 활용한 최적설계 사례를 소개하고자 한다. [그림 1]은 서울에 위치한 A 고등학교의 투시도를 나타낸다. A 고등학교는 4층으로 구성된 교육시설로 2개의 아트리움으로 구성됐다. 각 층은 1층부터 4층까지 중정을 통해 연결돼있으며 각 층의 층고는 3,600mm, 천장고는 2,500mm이다. 중정의 상부에는 정광창이 설치됐으며 중정 주변에는 복도와 코어 등의 공용공간이 배치돼 있다. 각 실은 개별적인 냉방 설비시스템이 적용되기 때문에 실내에서 발생하는 부하를 제어하기가 용이하다. 반면 복도 및 홀 등을 포함한 공용공간의 경우 4개 층이 모두 연결돼 있고 복도의 길이가 길기 때문에 적절한 위치에 적절할 냉방 용량을 갖춘 설비시스템이 요구된다. 이에 따라 각 층의 공용공간을 대상으로 CFD 시뮬레이션을 진행해 기존에 설계된 설비시스템의 문제점을 파악하고 이를 보완할 수 있는 방안을 소개한다. CFD 시뮬레이션을 통해서 A고등학교 내부의

보일러(Boiler)는 금속 밀폐된 용기내의 물을 연소(버너)를 통해 가열해 고온의 물 또는 수증기를 생성하고 이를 배관망을 통해 필요 부위로 이동시켜 난방용, 온수공급용 또는 기타용으로 사용할 수 있는 기기를 말한다. 보일러는 연료 종류가 다양한 만큼이나 보일러 자체의 종류도 매우 다양하며 용도에 따라 가정용, 산업용, 발전용 등으로 나뉜다. 최근 산업용보일러업계의 화두는 초고율화, 친환경, 소형화다. 보일러의 고효율화 기술은 손실열 발생을 억제해 에너지를 절약하는 시스템을 구현하는 것이다. 친환경기술은 효율적인 운전을 통해 시스템성능을 향상하고 연소 배기가스 중 NOx와 같은 공해물질 배출을 줄이는 저공해화 기술을 말한다. 업계의 한 관계자는 “공해물질 배출을 억제하기 위한 각종 규제로 인해 단순히 에너지효율만을 높이는 고효율화 기술은 무의미해졌다”라며 “특히 연소기술에 있어 에너지효율만을 높이고자 하면 공해물질 배출 가능성도 높아져 저공해화기술은 고효율화기술과 분리할 수 없다”고 밝혔다. 이에 따라 현재 보일러 기술개발은 에너지효율 측면뿐만 아니라 새로운 고효율화 개념이 검토돼야 하며 초저NOx 연소기술, 신개념 고효율 열전달 기술, 시스템 정밀 제어기