현재 우리나라는 전체 에너지의 해외 의존도가 1차 에너지를 기준으로 98% 수준까지 도달해 있으며, 산업의 가속화와 경제 성장으로 인하여 점차 증가하고 있는 추세이다. 그 중 하절기 에너지의 대부분은 건물에서 사용되고 있으며 건물에서 사용되는 에너지의 종류와 소비량에 대하여 알아보았다. 다양한 문헌 등을 통한 결과, 여름철 냉방부하에 대한 전력에너지 사용량은 최소 50%에서 최고 66.6%의 큰 비중을 차지하며 냉방시스템에서의 에너지 절감이 전체 건물의 에너지 절감에서 중요한 역할을 할 것이라고 판단된다.
에너지의 소비패턴에서 외기가 상승하는 시간에 전력소비도 같이 상승하는 것을 확인하였고 이는 외기의 의한 냉방부하로 인한 냉방시스템을 사용하였기 때문이다. 따라서 냉방 시 피크타임에서 에너지의 소비를 줄일 수 있다면 전체 건물에너지의 절감을 물론 에너지 소비금액에 대한 절감효과도 가져올 것으로 판단된다. 에너지 소비금액은 한국전력공사에서 제공하는 정보로써 부하의 집중정도를 반영하여 금액에 차등을 두고 있다.
하절기 건물의 에너지 절감을 위해 중앙냉방시스템에서의 에너지 소비를 절감할 수 있는 제어방법으로 외기변화에 따라 실내설정온도가 변화하는 외기온도 보상제어를 제시하고 건물의 에너지 절감성능 및 소비금액 절감성능을 확인하기 위해 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.
시뮬레이션에는 TRNSYS 프로그램을 사용하여 대상 건물을 모델링하였고 새로운 제어방법을 적용하여 실내설정온도 22℃, 24.5℃, 27℃의 경우와 외기온도 보상제어의 경우를 시뮬레이션 하여 비교분석한 결과, 외기온도 보상제어를 기준으로 실내설정온도 22℃경우는 1.8배의 에너지를 소비였고 24.5℃의 경우는 1.3배의 에너지를 사용하였다. 27℃의 경우는 0.85배의 에너지를 사용하여 외기온도 보상제어의 경우보다 적게 사용하였다. 또한 전력에너지 소비 요금의 경우, 외기온도 보상제어를 기준으로 실내설정온도 22℃경우는 1.9배의 요금소비를 하였고 24.5℃의 경우는 1.4배의 요금소비를 하였다. 27℃의 경우는 0.9배의 요금소비를 하여 외기온도 보상제어의 경우보다 적게 사용하였다.
실험에는 LabVIEW 프로그램을 사용하였으며 실내설정온도를 22℃, 24℃, 26℃로 하였을 경우와 외기보상제어를 수행하였다. 실험 결과로 평균 외기온도 26℃의 경우와 27℃의 경우로 나누어 비교분석 하였다. 평균외기온도 26℃의 비교분석 결과, 외기온도 보상제어를 기준으로 실내설정온도 22℃경우는 1.48배의 에너지를 소비였고 24℃의 경우는 1.23배의 에너지를 사용하였다. 26℃의 경우는 0.8배의 에너지를 사용하여 외기온도 보상제어의 경우보다 적게 사용하였다. 또한 전력에너지 소비 요금의 경우, 외기온도 보상제어를 기준으로 실내설정온도 22℃경우는 1.43배의 요금소비를 하였고 24℃의 경우는 1.16배의 요금소비를 하였다. 26℃의 경우는 0.78배의 요금소비를 하여 외기온도 보상제어의 경우보다 적게 사용하였다. 평균외기온도 27℃의 비교분석 결과, 외기온도 보상제어를 기준으로 실내설정온도 22℃경우는 1.51배의 에너지를 소비였고 24℃의 경우는 1.31배의 에너지를 사용하였다. 26℃의 경우는 0.95배의 에너지를 사용하여 외기온도 보상제어의 경우보다 적게 사용하였다. 또한 전력에너지 소비 요금의 경우, 외기온도 보상제어를 기준으로 실내설정온도 22℃경우는 1.58배의 요금소비를 하였고 24℃의 경우는 1.33배의 요금소비를 하였다. 26℃의 경우는 0.93배의 요금소비를 하여 외기온도 보상제어의 경우보다 적게 사용하였다.