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과업지시서 桤灧
“도시 건물 에너지 동특성 Proxy 데이터셋 개발”
2026. 7.
한국건설기술연구원
氠瑢
과업지시서
1. 과업명 湯湷
○ 도시 건물 에너지 동특성 Proxy 데이터셋 개발
2. 과업의 배경 및 목적
○ 건물 에너지 사용량은 건물의 물리적 특성, 운영 특성, 사용자 행태 등 다양한 요인이 복합적으로 작용하여 결정되며, 이들 요인의 대부분은 직접 관측하기 어려움
○ 기존 공공데이터(건축물대장, 에너지 사용량, 기상자료 등)만으로는 단열성능, 설비효율, 운영강도, 기후 민감도 등 건물의 잠재 상태(Latent State)를 직접 파악하는 데 한계가 있음
○ 이에 따라 국내외 Change Point Model(CPM) 등 기후-에너지 반응 기반 건물 에너지 분석기법 활용 사례를 조사하고, 월별 에너지 사용량과 외기온 간의 반응 특성을 분석하여 건물의 잠재 상태를 간접적으로 설명할 수 있는 동특성 Proxy Indicator를 도출하고자 함
○ 이를 통해 대규모 도시 건물을 대상으로 Proxy Indicator를 자동 산출할 수 있는 분석체계를 구축하고, 건물 에너지 성능평가 및 데이터 해석 등에 활용 가능한 표준화된 데이터셋을 구축하고자 함
3. 과업의 범위
○ 국내외 Change Point Model (CPM) 기반 건물 에너지 분석 사례 조사
○ 도시 건물 기후-에너지 반응 Proxy Indicator 데이터셋 구축
○ Proxy Indicator 분석 자동화 체계 구축
4. 과업수행기간
○ 계약일로부터 2개월
5. 과업내용
1) 국내외 Change Point Model (CPM) 기반 건물 에너지 분석 사례 조사
○ LBNL BETTER 등 국외 CPM 기반 건물 에너지 분석 도구 및 연구사례 조사
○ 월별 에너지 사용량과 외기온 기반의 1P/3P/5P Change Point Model 적용 방법론, 입력자료 조건, 모델 적합 절차 및 해석 방식 검토
○ CPM 계수로부터 도출 가능한 건물 에너지 특성 지표 조사: 기저 부하, 난방 민감도, 냉방 민감도, 난방 및 냉방 기준온도, 기후 의존도 등
○ 도출 지표가 단열성능, 설비효율, 운영강도, 상시부하, 기후 민감도 등 건물 잠재 상태를 설명하는 방식 검토
○ 국외 문헌 및 사례에서 사용된 모델 성능지표 검토: 결정계수, CVRMSE, NMBE, 잔차분석, 모델 선택 기준 등
○ 국외 문헌조사 결과를 바탕으로 국내 도시 건물 에너지 데이터셋 구축에 적용 가능한 Proxy Indicator 후보군, 산출식 및 해석 기준 도출
2) 도시 건물 기후-에너지 반응 Proxy Indicator 데이터셋 구축
○ 건물의 월별 에너지 사용량, 기상자료 및 건축물 정보를 연계하여 분석용 데이터셋 구축
○ 건물별 월별 에너지 사용량과 외기온을 활용한 CPM 기반 기후-에너지 반응 분석 수행
○ CPM 분석 결과를 기반으로 베이스 부하, 난방·냉방 민감도, 기후 의존도, 기준온도 등 건물의 기후-에너지 반응 특성을 정량화하는 Proxy Indicator 산출 (아래 표 참조)
○ 건물별 Proxy Indicator 데이터베이스 구축 및 변수 정의, 산출 방법 등을 포함한 메타데이터 작성 (항목: 변수명, 설명, 산출식, 단위, 데이터 타입, 입력 데이터, 비고 등)
<Change Point Model (CPM) 기반 Proxy Indicator (조정시 협의 필요)>
氠瑢
Proxy
정의
산출식
기저부하
기후와 무관한 기본 에너지 사용량
敤敱
난방 민감도
난방도일 (HDD) 단위 증가에 따른 에너지 사용량 증가
敤敱
냉방 민감도
냉방도일 (CDD) 단위 증가에 따른 에너지 사용량 증가
敤敱
난방 의존도
연간 에너지 사용량 중 난방 부하가 차지하는 비율
敤敱
냉방 의존도
연간 에너지 사용량 중 냉방 부하가 차지하는 비율
敤敱
기저부하 비율
연간 에너지 사용량 중 기저부하가 차지하는 비율
敤敱
난방 균형온도
HDD 산정을 위한 최적 균형온도
敤敱
냉방 균형온도
CDD 산정을 위한 최적 균형온도
敤敱
기후 반응 지수
에너지 사용량 중 기후에 의해 설명되는 정도
敤敱
난방 우세도
기후 영향 부하 중 난방 부하의 상대적 비중
敤敱
냉방 우세도
기후 영향 부하 중 냉방 부하의 상대적 비중
敤敱
계절 변동성
월별 에너지 사용량의 변동
敤敱
동절기 피크 비율
연간 에너지 사용량 중 동절기 사용량이 차지하는 비율
敤敱
하절기 피크 비율
연간 에너지 사용량 중 하절기 사용량이 차지하는 비율
敤敱
3) Proxy Indicator 분석 자동화 체계 구축
○ 대규모 도시 건물을 대상으로 Proxy Indicator를 일괄 산출할 수 있는 분석 프로세스 설계 및 구현
○ 데이터 입력, CPM 분석, Proxy Indicator 산출 및 결과 저장까지 분석 파이프라인 자동화
○ 건물별 Proxy Indicator 자동 산출을 위한 python 스크립트 개발
○ 분석 절차 및 스크립트 활용을 위한 운영 매뉴얼 작성
6. 과업수행 예정공정표
氠瑢
연 구 내 용
사업기간(개월)
가중치
1
2
1
2
3
4
1
2
3
4
1) 국내외 Change Point Model(CPM) 기반 건물 에너지 분석기술 조사
20
2) 도시 건물 기후-에너지 반응 Proxy Indicator 데이터셋 구축
30
3) Proxy Indicator 분석 자동화 체계 구축
45
4) 성과품 작성
5
합 계
100
※ 상기 일정은 입찰일정에 따라 변경될 수 있음
7. 보고서 작성
○ 용역세부추진계획서는 착수 후 7일 이내, 최종보고서는 준공일까지 제출하여야 하며 용역세부추진계획서는 과업수행 방법, 절차, 분야별 과업책임자, 참여자별 과업수행담당 업무 등을 포함시켜야 함
○ 연구기간 종료 시, 발주처인 한국건설기술연구원에 최종보고서를 제출하며, 제출시기 및 양식은 발주처와 협의 하에 결정함
○ 용어는 국어사용을 원칙으로 하되 전문용어 또는 뜻이 혼동되어 불명확한 경우에는 영문, 한문 등으로 표기하며, 교육부 제정 한글 맞춤법 및 외래어 표기법에 따름
○ 숫자는 아라비아 숫자를 사용하고 기호는 로마자로 함
○ 최종보고서의 규격 및 작성방법은, 한국건설기술연구원 위탁용역보고서 작성요령을 기준으로 함
○ 최종보고서(안) 및 최종보고서 제출 시, 그 내용을 워드프로세스(한글 2010 이상)에 저장하여 연구과정에서 구축된 자료와 함께 USB에 담아 제출함
8. 성과품 제출
氠瑢
구분
제출기일
수량
비고
최종보고서
준공일
5부
인쇄본 및 전자파일 포함
평가 기초데이터
준공일
1식
전자파일
연구자료 (USB)
준공일
1식
모든 연구성과 및
자료 포함
9. 업무협의 및 진도보고
○ 용역업체는 과업수행 일정에 맞추어 주요사항을 연구원과 협의하고, 과업 추진 내용은 연구원의 요청이 있을 경우 별도로 보고해야 함
○ 용역업체는 보고 시 기간 중 수행한 과업내용과 문제점 및 차기기간 중 수행할 과업 내용을 상세히 보고해야 하며, 당초 예정공정보다 현저한 지연이 생기지 않도록 함
10. 기타사항(보안대책, 정산조건 등)
○ 과업성과 및 과업진행 과정에서 시제품제작을 위해 연구원에서 제공되거나 수집, 생성되는 일체의 자료는 과업 완료 즉시 제출하여야 함
○ 과업지시서 및 제안서를 포함한 모든 문서를 대외비로 취급하여야 하며, 발주처의 사전승인 없이는 용역 내용 및 최종 성과물 대하여 발표하여서는 안 됨
○ 과업 수행기간 중에 본 연구원에서 요구하는 자문회의와 검토회의에 응하여야 함
○ 준공일 이전에 예산 집행근거 및 증빙자료를 발주처에 제출하여야 하며 용역 준공 시 이를 정산 처리함
○ 하자보수기간은 과업 종료 후 1년까지로 하며, 이 기간 중 발생하는 제반 문제에 대해서는 성실히 처리하여야 함
○ 과업 완료 후에도 성과품에 대한 보완지시가 있을 때에는 과업수행자 비용 부담으로 성과품을 보완 제출해야 함
○ 기타 계약에 관한 일반조건은 연구원의 표준계약서 기준에 따름