에너지 요구량, 에너지 소요량, 1차에너지 등 건물에너지의 기본

 

건물에너지 분야에 있다보면 에너지 요구량, 에너지 소요량, 1차에너지 등 여러 에너지가 있는것을 알게 된다. 오늘은 건물에너지 분야에서 일하려면 정말 기본적으로 알아야 하는 에너지의 개념에 대해 정리해 보겠다.

 

 

1. 에너지(Energy)란?

사전적 의미로는 "물리적인 일을 할 수 있는 능력. 크기는 물체가 할 수 있는 일의 양"으로 단위는 일의 단위과 같은 줄([J], joule)을 사용한다.

 

여기서 일이라는 것은 힘과 힘이 작용하는 방향으로 이동하는 거리의 곱으로 정의할 수 있다.(일 = 힘*이동한 거리)

 

자연계에는 여러 물리적 상태에 따라 그 크기가 결정되는 많은 형태의 에너지가 있다. 예를 들어 열에너지, 빛에너지, 소리에너지, 화학에너지 등이 있다.

 

건물에서는 주로 열에너지와 전기에너지를 다룬다.

 

*출처 : 두산백과 역학> 고체역학 참고

 

2. 1차 에너지(Primary energy)와 2차 에너지

사전적 의미로는 "에너지원 중 천연자원 상태에서 공급되는 에너지"로 "석탄, 석유, 천연가스, 원자력, 수력, 조력, 충력, 지열 등이 있다. 자연상태에서 최초로 제공되는 에너지 라고 이해하면 쉬울 것 같다.

 

2차 에너지는 "1차 에너지를 가공하여 얻은 에너지" 로 "전기, 도시가스, 코크스 등을 의미한다.

 

쉽게 말하면 자연에서 얻은 1차 에너지를 가공하여 우리가 건물 등에서 전기, 도시가스 등으로 사용 하는 것이다. (물론 석유, 석탄을 직접 사용할 수도 있지만 일반적으로 많은 사람들이 거주하는 아파트에서는 전기나 도시가스로 건물의 에너지를 사용한다.)

 

여기서 보면 에너지손실을 고려해야한다. 1차 에너지에서 2차 에너지로 에너지를 가공하다보면 필연적으로 에너지 손실이 일어나게 되어있다.

예를 들어 석유나 석탄으로 보일러를 돌린다면 1차 에너지에서 열에너지로 에너지가 1번만 변형되기 때문에 비교적 에너지손실이 적다

하지만 석탄발전소 처럼 1차 에너지로 전기를 만든다면 석탄을 태워 열에너지로 만들고 그 열로 터빈을 돌려 그 운동에너지가 전기로 변화기 때문에 더 많은 손실이 일어난다.

 

에너지 변환이 많을 수록 에너지손실이 커지는 것이다. Input에 비해 Output이 점점 작아지는 것이다.

 

국내는 현재 1차에너지 환산계수로 전기 2.75 연료 1.1 지역난방 0.728 지역냉방 0.937 을 사용하고 있으며 이 값은 고정 값이 아니라 단위연도마다 변화하므로 공고를 확인하고 사용하여야 한다.

 

 

하지만 우리는 왜 전기를 쓰고, 또 전전화 주택(건물에서 쓰는 모든 에너지원이 전기로 되어있는 주택)이 앞으로의 건물에너지분야에서 가야할 방향이라고 주장하는 사람들이 있는지는 효율 이 외에도 많은 이점이 있기 때문이 아닐까 한다.

 

 

 

 

*출처 : 매일경제, 두산백과 경제경영 > 산업> 산업일반, 사단법인 한국패시브 건축협회 홈페이지

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