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공조냉동기계기술사

신재생에너지 / 제로에너지빌딩 / 탄소중립 / 녹색성장

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## 탄소중립 / 녹색성장 기본법
1.  목적 (제정 21년 9월 24일, 시행 22년 3월 25일)
① 급격한 기후변화에 대응하여 대응 정책을 강화하고 탄소 중립을 위한 정책 실행 시, 발생할 수 있는 경제적, 환경적, 사회적 불평등을 해결하며, 국제사회의 탄소 중립 및 기후위기 노력에 적극 동참하기 위한 목적
② 2050년까지 탄소중립을 목표로 탄소중립 사회를 위한 환경과 경제의 균형 발전을 도모
2. 탄소중립 및 녹색성장 기본 원칙 
① 파리기후변화 협정 목표인 지구 평균온도 상승을 섭씨 1.5도 이내로 제한하는 것으로 원칙으로 하며, 국제사회의 노력에 적금 동참하고 관련 대응을 위한 지원 및 협력을 강화한다.
② 미래세대의 생존과 현재세대의 책임이라는 형평성을 보장
③ 국제사회 기준에 따라서 관련 대응 전략을 수립하고 탄소중립과 녹색성장을 원칙으로 한다.
④ 과학적 기반의 예측과 분석을 바탕으로 온실가스 감축과 기후위기 대응에 관한 정책을 수립한다.
⑤ 탄소 중립 녹색성장의 최상위 계획으로 국가의 온실감축 목표, 기후변화 적응등 하위계획의 원칙과 방향성을 제시한다.
⑥ 탄소중립과 녹색성장을 추진하는 과정에 모든 국민의 민주적 참여를 보장한다.
⑦ 환경오염, 온실가스 배출에 따른 경제적 비용 발생시 사회적으로 합의된 조세 및 금융체제로 오염자 부담이 원칙적으로 실행되도록 한다
⑧ 기후위기의 책임과 이익이 사회 전체에 균형 있게 분배되는 원칙을 기준으로 하고, 취약 계층, 지역, 부문을 보호하고 상생하는 방향성을 실행한다.









## “에너지 이용 합리화법”에서 정하는 1) 에너지사용계획서 제출 대상 시설 규모 2) 에너지진단 주기
1. 개요 (에너지이용 합리화법)
① 에너지를 안정적으로 공급하고, 합리적으로 효율적으로 이용하기 위한 목적
② 에너지소비로 인한 환경피해를 줄이고 경제 발전 및 국민 복지의 증진과 지구온난화의 최소화를 위한 목적
2. 에너지사용계획서 제출 대상 시설규모
① 제출대상 시설
- 연면적 합계 500m2 이상 건축물
② 제출예외대상
- 연면적에 관계 없이 단독주택, 문화 및 집회시설 중 동물원, 식물원
냉방 및 난방 설비를 모두 설치하지 아니한 건축물
(공장, 창고, 위험물 저장창고, 방송통신시설, 자원순환 관련시설, 교정 및 군사시설, 발전시설, 묘지 관련 시설)
그 밖에 국토교통부장관이 에너지사용계획서를 첨부할 필요가 없다고 정하여 고시하는 건축물 
3. 에너지 진단 주기
① 연간 에너지 소비량이 2,000TOE 이상인 건축물은 에너지 진단을 의무적으로 실시해야 한다
② 에너지 진단 주기 
연간 에너지 사용량이 20만 TOE 미만인 업체는 전체 진단을 실시해야 하며, 진단주기는 5년이다.
연간 에너지 사용량이 20만 TOE 이상인 업체는 전체 진단 주기는 5년이며 10만 TOE 이상의 사용량을 기준으로 구역별로 구분하여 진단하는 경우에는 3년주기로 실시해야 한다.






## 신재생 에너지의 공급의무 비율(%) 기준 및 산정 방법 
1. 신에너지 개요 : 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 수소, 산소 등의 화학반응을 통하여 전기 또는 열을 이용하는 에너지
2. 신에너지 종류 : 수소 에너지, 연료전지, 선탄을 액화/가스화한 에너지 및 중질잔사유를 가시화한 에너지
3. 재생에너지 개요 : 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하는 재생가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지
4. 재생에너지 종류 : 태양에너지, 풍력, 수력, 해양에너지, 지열 에너지, 바이오 에너지, 폐기물에너지, 수열에너지
5. 신재생 에너지 공급의무 비율
① 신재생 에너지 공급의무 대상 : 연면적 1,000m2 이상의 건축물을 신축,증축, 개축하는 경우 설치 신재생 에너지 설치의무 대상이다. (공장, 창고, 위험물 저장창고, 방송통신시설, 자원순환 관련시설, 교정 및 군사시설, 발전시설, 묘지 관련 시설 제외)
 
6. 신재생에너지 산정 방법
신․재생에너지 공급의무 비율   = 신․재생에너지 생산량 × 100
예상 에너지사용량




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## ODP / GWP / GR (Green Round : 환경 주제 협상)을 설명하고, CFC (염화불화탄소)의 오전층 파괴 이론?
1. ODP 개요
① 오존(O3)은 지상에 있을때에는 오염물질과 반응하여 스모그등 인체에 유해하지만, 성층권 (지푬면에서 10~50km)에 모여있는 투명한 오존층은 태양에서 발생하는 자외선을 차단하고 생물체에 덜 영향을 주는 태양광선만 선택적으로 통과시켜저는 천연 여과장치 역활을 한다.
② 성층권에 모여있는 오존층은 산업활동에서 발생한 부산물인 불소화합물 (CFCs, 프레온가스)등 인공화학 물질에 의해 파괴되고 있으며, 남극에 위치한 성층권에는 오존층이 큰 구멍과 같이 오존층의 밀도가 낮아지고 있다.
2. ODP 지수 (오존층 파괴)
① 오존층 파괴에 기여하는 상대적 효과를 나타내는 지수
② 일정 무게의 CFC-11이 대기중에 방출되었을때 오존층을 파괴하는 정도를 1이라고하면, 같은 무게의 어떠한 물질이 오존층을 파괴하는 정도를 의미하는 지수


3. GWP 개요
① 온실효과는 지구의 표면, 대기 및 구름등이 태양으로 부터 발생되는 복사에너지를 재방사 할 때, 대기권의 온실가스를 통과하지 못하고 다시 대기 및 지표면을 가열시키는 자연현상이다.
② 온실가스는 온실효과를 일으키는 대기 중의 자연적 또는 산업화에 따라 발생하는 인위적 가스를 의미하며, 인류의 산업화에 따른 화석연료의 과다 사용으로 인위적인 온실가스가 급격히 증가하여 온실효과를 지속시키며 지구온나환 현상인, 해수면 상승, 빙하 해빙, 사막화, 생태계 변화등 기상이변을 일으킨다.
4. 교토의정서에서 규정한 6대 온실가스
③ 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SFC6) 
5. GWP (지구온난화 지수)
① 온난화에 기여하는 상대적 효과를 나타내는 지수
② 일정 무게의 CO2를 대기중에 방출했을때 지구온난화 기여 정도를 1이라고 정했을때 같은 무게의 물질이 지구온난화에 기여하는 정도를 나타내는 지수 


6. Green Round 개요
① 환경이라는 주제로 협상과 회의를 하는 것으로, 자연보호, 환경문제를 협상에 올려 국제적으로 합의하는 기준을 마련하는 것이다. 
② 관렵 합의 기준 미달시 무역 상품등에 대해 관세 부과등 다양한 제제를 하는 것이다.
③ 환경 문제를 기준으로 무역등 다양한 제제를 하고 있기 때문에 경제개발이 필요한 개발도상국들은 선진국들에 의한 또다른 무역장벽이 되기도 한다.
7. 대표적 Green Round
① 교토의정서 : 1992년 6월 브라질 리우에서의 기후변화협약을 이행하기 위해서 1997년 12월 교통에서 만들어진 국가간 협약 
② 파리기후변화협정 : 2016년 체결된 협정으로 온실가스를 줄이자는 국가간 합의안
지구의 평균 온도 상승을 2도씨 아래에서 억제하고, 1.5도를 넘지 않도록 노력하는 것이다.
③ 대한민국 2050 탄소중립 : 2050년까지 탄소중립 국가의 실현을 위해 산업전반적으로 저탄소화를 실현하기위해 제도적 기반을 강화 하고 있다. 
8. CFC(염화불화탄소)의 온존층 파괴 이론
① 성층권 (지표면으로 부터 10~50km)까지 도달하여 온존층을 파괴하는 주요 물질이 대기권에서 분해되지 않고 오존층을 파괴
② 프레온가스(CFCl3, CF2Cl2)와 자외선의 결합 

 



염소와 산소가 약10만번이상 반복적으로 연쇄작용하여 오존층을 파괴



## 수열 에너지란 ? / 탄소중립을 위한 수열에너지의 역할??
1. 개념 : 해수 표층 및 하천수의 열을 히트펌프를 이용하여 냉난방에 활용하는 것으로 건축물의 냉난방, 농가 지역냉난방, 공장, 온실등에서 열원으로 사용 가능하다.
2. 수열에너지 기준 및 범위
① 기준 : 물의 표층의 열을 히트펌프를 사용하여 얻는 에너지
② 범위 : 해수의 표층, 하천수의 열을 변환시켜 얻는 에너지
3. 시스템 구성


4. 탄소중립을 위한 수열에너지의 역활
④ 수열에너지는 활용하면 30~50% 에너지 절감 기대
⑤ 친환경에너지로 탄소가 발생하는 에너지를 절감 할 수 있는 친환경 에너지
⑥ 수열에너지가 활성화에 따라 화석연료를 사용하는 전력설비를 감소 시킬 수 있다.
⑦ 에너지 소비량이 큰 초고층 빌딩 및 플랜트에 안정적인 열원 공급을 할 수 있으며 온난화를 가속화시키는 물질을 적극적으로 저감 할 수 있다.



## 열병합발전의 개요, 장단점, 시스템 종류 시스템 사용방식
1. 개요 : 하나의 연료를 이용하여 2개이상의 에너지를 동시에 생산하는 시스템으로 일반적으로 LNG, 석탄등을 연료로하여, 가스터빈을 가동시켜 전기를 생산함과 동시에 이때 발생하는 폐열을 활용하여 난방, 급탕 및 흡수식 냉동기의 열원으로 이용한다.
2. 장단점 
① 장점 
- 전력 생산시 발생하는 폐열을 회수하여 건축물의 냉난방 및 흡수식냉동기의 열원으로 이용되어 일반적인 전기만 발전하는 발전소와 비교하여 효율적이다.
- 전력과 열을 동시에 생산함으로 추가적인 연료없이 열을 공급 할 수 있음으료, 에너지 절약 시스템으로 경제적인 비용을 줄일 수 있다.
② 단점 
- 일반적인 전기만 생산하는 발전시스템과 비교하여 초기 투자비 및 유지보수 비용이 높다.
- 특정 용도에 맞게 설계되어 있기 때문에 용도 변경이나, 확장이 필요할 경우 대처가 어렵다.
3. 시스템 종류 및 사용방법
① 원동기 종류에 따른 분류 및 사용방식
- 가스터빈 : 중규모이상에 사용되며, 기동시간이 짧으며, 초기투자비가 높다.
- 가스엔진 : 가스터빈대비 가격이 저렴하며, 소규모에 적용된다. 
② 규모에 따른 분류 및 사용방식
- 대형 복합 화력 발전소 : 가스터빈과 증기터빈을 2중으로 구성하고, 가스터빈의 폐열을 증기터빈에 사용
- 중형 복합 화력 발전소 : 가스터빈과 증기터빈을 2중으로 구성하고, 폐열을 건축물의 지역냉난방의 열원으로 사용
- 소형 열병합발전 시스템 : 초고층, 대형빌딩, 대규모 호텔등에 일반 건축물에 사용되며 분산형이라고도 한다.



## 제로에너지 건축물
1. 연도별 의무화 기준


2. 인증등급별 에너지자립률 및 전제조건


① 전제조건 (인증기준)
건축물 에너지효율등급 (1++이상)
신에너지 및 재생에너지를 활용한 에너지 자립률 20% 이상 
건축물에너지관리시스템 (BEMS) 또는 전자식 원격검침계량기 설치 여부 


3. 제로에너지축물의 건립을 위한 설비적 방안
① 탄소배출 억제와 친환경적인 주거공간을 위해 기획 및 설계단계에서 부터 Passive / Active 요소가 고려되어야 한다.
② 일반적인 건축물에서 에너지 사용율응 100%라 하면  Passive(자연형 조절) 적인 요소 적용시 70%, Active(설비형 조절)적인 요소 적용시 30% 에너지 절감이 가능하다.
③ 기계설비를 이용하여 적극적인 환경 조성
④ 설비시스템 효율 향상
⑤ 신재생에너지 활용
⑥ Passive (자연형 조절)이 우선되어야 하며, 설비형 조절은 보조수단이 되어야 한다.

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