KR101762543B1 - 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건축물의 표본 집단 지정 후 실계측 에너지사용량을 수집하고, 수집된 에너지사용량과 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 토대로 추정 모델을 개발하고, 개발한 추정 모델을 토대로 대상 건축물의 용도별 에너지사용량을 추정할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 추정 모델 생성부(110), 건축물 정보 데이터베이스(210), 기상 정보 데이터베이스(220) 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250) 를 포함하고, 추정 모델 생성부(110)는 기 설정된 다수의 건축물에 설치된 계측기에서 계측되어 수집된 실계측 에너지사용량, 입력부(300)에 입력된 정보, 건축물 정보 데이터베이스(210)에서 입력된 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 데이터베이스(230)에서 입력된 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)에서 입력된 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 이용하여 기 설정된 방법에 의해 추정 모델을 생성하는 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템 및 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축물 표본 집단을 선정 후 실계측 에너지사용량을 수집하고, 수집된 실계측 에너지사용량과 건축물 표본 집단의 건축 정보, 설비 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 토대로 추정 모델을 생성하고, 생성된 추정 모델을 사용하여 대상 건축물의 용도별 에너지사용량을 추정할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
세계적으로 온실가스 감축을 위해 에너지 효율 향상에 초점을 맞추고 있을 뿐만 아니라, 우리나라도 저탄소 녹색 성장 정책과 연계하여 에너지 효율 향상 문제가 중요하게 부각되고 있다.
많은 국가들은 건축물의 에너지 효율 향상을 위해 다양한 제도를 도입하여 운영하고 있으며, 산업부문, 가정 상업부문, 수송부문 등으로 분류하고 각 부문별로 제도적 방안을 달리 설정하고 있다.
우리나라의 경우 총 에너지사용량 중 건축물에서 소비되는 에너지는 2010년 기준 최종 에너지 소비의 약 22% 이상이다.
따라서, 우리나라의 총 에너지사용량 중 건축물 에너지사용량은 상당한 부분을 차지하기에, 건축물 에너지사용량을 줄이기 위해 건축물 에너지 효율을 높이거나 또는 에너지사용량을 줄이기 위한 방법이 필요했다.
건축물 에너지 효율을 높이거나, 건축물 에너지사용량을 줄이기 위해서는, 용도별 에너지사용량을 구하여 각 에너지원 종류별로 해결책을 제시하는 것이 필요하다.
그러나, 용도별 에너지사용량을 얻기 위해선 각각 세대에서 사용되는 전기기기 등에 계량기를 직접 설치를 해야 하므로 인건비, 설비비 등 경제적인 비용이 상당히 요구된다는 문제가 있었다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 건축물의 용도별 에너지사용량 측정 기술이 발명되었고, 이와 관련된 특허문헌은 다음과 같다.
한국 특허공개번호 제2014-0010579호는 공동주택의 건물 에너지 성능 평가 장치 및 방법에 관한 것으로, 열 손실량 산출부, 열 손실 계수 산출부, 열 취득량 산출부, 난방도일 산출부, 열원장비의 에너지 효율을 이용하여 난방 에너지사용량을 산출하고 난방 에너지 절감율을 산출하는 것이다.
그러나, 계측 건축물의 난방 에너지만을 산출할 수 있을 뿐, 직접 계측하지 못한 건축물의 에너지사용량을 추정하는 방법은 개시되어있지 않다.
한국 특허공개번호 제2016-0007126호는 소비 특성에 따른 전력 소비량 예측 방법 및 장치에 관한 것으로, 피더 레벨의 측정을 통하여 각 전기기기 그룹별 실시간 소비량과 이를 바탕으로 한 소비 패턴 분석을 제공하는 것이다.
그러나, 이 역시 직접 계측한 건축물의 소비량만 계측할 뿐, 직접 계측하지 못한 건축물의 에너지사용량을 추정하는 방법은 개시되어있지 않다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
본 발명은 건축물의 용도별 에너지사용량을 추정할 수 있는 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
보다 상세하게는, 직접 계측하기 어려운 지역이나, 환경의 건축물에 계측기를 직접 설치하지 않아도 용도별 에너지사용량을 추정할 수 있는 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는,
(a) 추정 모델 생성 단계 및 (b) 추정 에너지사용량 연산 단계를 포함하는 건축물의 상세 에너지사용량 추정 방법에 있어서, 상기 (a) 단계는, (a1) 추정 모델 생성부(110)가, 기 설정된 다수의 건축물에 설치된 계측기에서 계측된 실계측 에너지사용량을 수집하는 단계; (a2) 상기 추정 모델 생성부(110)가, 상기 기 설정된 다수의 건축물에 대하여 입력부(300)에 입력된 추가 입력 정보를 입력 받는 단계; (a3) 상기 추정 모델 생성부(110)가, 건축물 정보 데이터베이스(210), 기상 정보 데이터베이스(220) 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)로부터 상기 기 설정된 다수의 건축물에 대한 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 수집하는 단계; 및 (a4) 상기 추정 모델 생성부(110)가, 상기 실계측 에너지사용량, 상기 추가 입력 정보, 상기 건축 정보, 상기 설비 정보, 상기 사용 정보, 상기 기상 정보 및 상기 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 이용하여 기 설정된 방법에 의해 추정 모델을 생성하는 단계;를 포함하고, 상기 (b) 단계는, (b1) 추정 에너지사용량 연산부(120)가, 상기 입력부(300)에 입력된 상기 추가 입력 정보를 입력 받는 단계; (b2) 상기 추정 에너지사용량 연산부(120)가, 상기 추가 입력 정보를 이용하여 이에 해당되는 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 상기 건축물 정보 데이터베이스(210), 상기 기상 정보 데이터베이스(220) 및 상기 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)로부터 입력 받는 단계; 및 (b3) 상기 추정 에너지사용량 연산부(120)가, 상기 입력된 추가 입력 정보, 상기 입력된 건축 정보, 상기 입력된 설비 정보, 상기 입력된 사용 정보, 상기 입력된 기상 정보 및 상기 입력된 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 상기 추정 모델에 입력하여, 추정 에너지사용량을 연산하는 단계;를 포함하는 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법을 제공한다.
또한, 상기 (b) 단계 이후에, (c) 에너지사용량 비교 단계를 더 포함하며, 상기 (c) 단계는, (c1) 에너지사용량 비교부(130)가, 상기 (b1) 단계에서 입력된 추가 입력 정보 중 소정의 기준을 이용하여 선정된 비교 대상 건축물에 대한 에너지사용량의 대표 값을 연산하는 단계; 및 (c2) 상기 에너지사용량 비교부(130)가, 상기 (b3) 단계에서 연산된 추정 에너지사용량과, 상기 (c1) 단계에서 연산된 에너지사용량의 대표 값을 함께 출력하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 건축물 정보는 건축 정보, 설비 정보 및 사용 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 건축 정보는 주용도 정보를 포함하며, 상기 주용도 정보는 공동주택 정보, 업무시설 정보 또는 기타건물 정보가 선택되어 이에 상응되는 정보가 상기 추정 모델 생성부(110) 또는 상기 추정 에너지사용량 연산부(120)에 입력되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 설비 정보는 사용 용도별 설비 정보 및 에너지절약계획서의 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주용도 정보가 공동주택 정보로 입력된 경우, 상기 입력부(300)에 입력되는 정보는 가족의 인원수 정보, 가족 구성원의 나이와 성별 정보, 가족 구성원의 재실 정보, 연중 휴가 기간 정보, 주향 정보, 층수와 같은 세대위치 정보, 침실 개수 정보, 욕실 개수 정보, 보유 냉방 난방 설비의 개수 정보, 보유 냉방 난방 설비의 종류 정보, 보유 냉방 난방 설비의 용량 정보, 조명기구의 종류 정보, 보유 전기기기에 대한 종류 및 개수 정보가 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주용도 정보가 업무시설 정보로 입력된 경우, 상기 입력부(300)에 입력되는 정보는 재실자수 정보, 재실자의 일 평균 근무시간 정보, 재실자의 월간 근무일수 정보, 공실률 정보, 주향 정보, 보유 냉방 난방 급탕 환기 설비의 개수 정보, 보유 냉방 난방 급탕 환기 설비의 종류 정보, 보유 냉방 난방 급탕 환기 설비의 용량 정보, 조명기구의 종류 정보, 보유 사무기기에 대한 종류 및 개수 정보, 승강기 대수 정보, 지하주차장 유형 정보가 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (a4) 단계에서 기 설정된 방법은, 조건부 수요 분석 방법, 회귀 분석 방법, 시뮬레이션 분석 방법, 신경망 분석 방법 및 기 설정된 계산 방법을 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는,
추정 모델 생성부(110) 및 추정 에너지사용량 연산부(120)를 포함하는 건축물의 상세 에너지사용량 추정 시스템에 있어서, 상기 추정 모델 생성부(110)는, 상기 기 설정된 다수의 건축물에 대한 추가 입력 정보가 입력되는 입력부(300); 상기 기 설정된 다수의 건축물에 대한 건축 정보, 설비 정보 및 사용 정보를 상기 추정 모델 생성부(110)에 전달하는 건축물 정보 데이터베이스(210); 상기 기 설정된 다수의 건축물에 대한 기상 정보를 상기 추정 모델 생성부(110)에 전달하는 기상 정보 데이터베이스(220); 및 상기 기 설정된 다수의 건축물에 대한 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 상기 추정 모델 생성부(110)에 전달하는 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250);를 포함하고, 상기 추정 모델 생성부(110)는 기 설정된 다수의 건축물에 설치된 계측기에서 계측되어 수집된 실계측 에너지사용량, 상기 입력부(300)에 입력된 정보, 상기 건축물 정보 데이터베이스(210)에서 입력된 건축 정보, 설비 정보 및 사용 정보, 상기 기상 정보 데이터베이스(220)에서 입력된 기상 정보 및 상기 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)에서 입력된 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 이용하여 기 설정된 방법에 의해 추정 모델을 생성하고, 상기 추정 에너지사용량 연산부(120)는, 상기 추정 모델 생성부(110)에 의해 생성된 추정 모델에 상기 입력부(300)에 추가 입력된 정보, 상기 건축물 정보 데이터베이스(210)에서 입력된 건축 정보, 설비 정보 및 사용 정보, 상기 기상 정보 데이터베이스(220)에서 입력된 기상 정보 및 상기 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)에서 입력된 에너지 요금고지서 월사용량 정보가 입력됨으로써 추정 에너지사용량이 연산되는 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템을 제공한다.
또한, 상기 입력부(300)에 입력된 추가 입력 정보 중 소정의 기준을 이용하여 선정된 비교 대상 건축물에 대한 에너지사용량의 대표 값을 연산하는 에너지사용량 비교부(130);를 더 포함하며, 상기 에너지사용량 비교부(130)는 비교 건물군 정보 데이터베이스(240)의 표본 건물의 원단위 에너지사용량 정보를 입력 받고, 에너지 성능 개선가이드 데이터베이스(230)의 개선가이드 정보를 입력 받아, 에너지원 별 성능 개선가이드 정보, 현재 상세 에너지 사용 수준 정보, 성능 개선 효과 정보, 우선 순위 정렬된 에너지 성능 개선 정보 및 경제성 평가 점수 정보로 출력하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하여, 건축물의 용도별 에너지사용량을 추정할 수 있다.
즉, 인력을 들여 각 건축물에 직접 계측기를 설치하지 않아도 건축물의 상세한 에너지사용량 내역을 알 수 있다.
또한, 대상 건축물의 추정 용도별 에너지사용량과 비교 대상 건축물의 용도별 에너지사용량의 대표 값을 함께 제공하여, 에너지사용량을 직관적으로 비교할 수 있고, 대상 건축물의 에너지 성능 개선을 위한 개선가이드를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템의 간략도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법의 (a) 추정 모델 생성 단계의 순서도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법의 (b) 추정 에너지사용량 연산 단계의 순서도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법의 (c) 에너지사용량 비교 단계의 순서도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 입력부에 건축물 정보 데이터베이스에 의해 공동주택으로 주용도가 입력 되었을 때의 관련도이다.
도 6은, 본 발명에 따른 입력부에 건축물 정보 데이터베이스에 의해 업무시설로 주용도가 입력 되었을 때의 관련도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법의 (a) 추정 모델 생성 단계의 순서도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법의 (b) 추정 에너지사용량 연산 단계의 순서도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법의 (c) 에너지사용량 비교 단계의 순서도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 입력부에 건축물 정보 데이터베이스에 의해 공동주택으로 주용도가 입력 되었을 때의 관련도이다.
도 6은, 본 발명에 따른 입력부에 건축물 정보 데이터베이스에 의해 업무시설로 주용도가 입력 되었을 때의 관련도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템 및 방법을 상세히 설명한다. 여기에서, 본 발명을 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다. 본 발명의 형태 및 구성요소의 개수에 있어서도 다양한 변형이 가능하다.
본 발명에 따른 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
본 명세서에서 일 실시예에 해당되는 구성요소들을 모두 포함하거나, 이외의 특징들을 구비하는 다른 형태의 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템 및 방법도 용이하게 도출 가능할 것임이 이해되어야 한다.
건축물의 용도별 에너지사용량 추정
시스템에 대한 설명
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템을 설명한다.
건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템은 제어부(100), 데이터베이스부(200) 및 입력부(300)를 포함한다.
제어부(100)는 추정 모델 생성부(110), 추정 에너지사용량 연산부(120) 및 에너지사용량 비교부(130)를 포함한다.
추정 모델 생성부(110)는 실계측을 위해 표본으로 선택된 다수의 건축물에 설치된 계측기에서 계측되어 수집된 실계측 용도별 에너지사용량, 입력부(300)에 입력된 정보, 건축물 정보 데이터베이스(210)의 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보 및 기상 정보 데이터베이스(220)의 기상 정보를 입력받는다.
추정 모델 생성부(110)는 입력받은 정보를 토대로 기 설정된 방법을 이용하여 추정 모델을 생성한다.
추정 모델 생성부(110)에서 추정 모델을 생성 시 사용하는 기 설정된 방법은, 크게 상향식 방법과 하향식 방법일 수 있다.
상향식 방법의 경우 회귀 분석, 조건부 수요분석 및 신경망 분석을 포함하는 통계적 방법과 모집단 분포, 표준 모델, 표본을 포함하는 공학적 방법일 수 있다.
하향식 방법의 경우 경제학적 방법 또는 기술적 방법일 수 있다.
기 설정된 방법의 또 다른 예로, CDA(Conditional Demand Analysis), ANN(Artificial Neural Network)모델, 계산식(소비전력 X 사용시간), 시뮬레이션 분석 등을 들 수 있으며, 그 방법에 한정되지는 않는다.
만약, 건축물 주용도가 추정 모델 생성부(110)에 업무시설로 입력되어, 계산식을 사용하여 추정 모델이 생성된다면, 급탕 에너지사용량, 승강 에너지사용량, 급수 에너지사용량을 구하는 추정 모델에서 '동력X사용시간' 계산식이 고려될 수 있고, 환기 에너지사용량, 조명 에너지사용량, 전기기기 에너지사용량을 구하는 추정 모델에서 '소비전력X사용시간'의 계산식이 고려될 수 있다.
추정 모델 생성부(110)에서 생성된 추정 모델은 입력 받는 정보에 따라 다수의 모델이 생성되며, 생성된 추정 모델은 추정 모델을 사용하여 연산된 용도별 에너지사용량과 에너지 요금고지서 월 사용량의 오차 범위 만족 여부를 확인하여 보완할 수 있다.
생성된 추정 모델이 보완될 경우, 생성된 추정 모델은 보완된 정보를 입력 받아 보안된 정보를 검토하게 되고, 검토된 정보를 토대로 추정 모델이 재 생성된다.
추정 에너지사용량 연산부(120)는 추정 모델 생성부(110)에서 생성된 추정 모델에 입력부(300)에 추가 입력된 정보(대상 건축물 관련 정보), 건축물 정보 데이터베이스(210)에서 입력된 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보 및 기상 정보 데이터베이스(220)에서 입력된 기상 정보를 입력함으로써 대상 건축물의 용도별 에너지사용량을 추정할 수 있다.
에너지사용량 비교부(130)는 입력부(300)에 입력된 추가 입력 정보 중 소정의 기준을 이용하여 선정된 비교 대상 건축물에 대한 에너지사용량의 대표 값을 연산한다.
여기서, 비교 대상 건축물을 선정하는 소정의 기준은 지역, 건물 주용도, 비교 시작일, 비교 종료일, 면적(공동주택 세대의 공급 면적 또는 업무시설의 연면적), 준공년도, 열원방식 등이 될 수 있다.
여기서, 대표 값은 바람직하게 중간 값(median)일 수 있으며, 이 외에도 평균 값이나 사용자의 설계에 따라 정해지는 값이 될 수 있다.
또한, 에너지사용량 비교부(130)는 에너지 성능 개선가이드 데이터베이스(230)의 개선가이드 정보를 입력 받아, 사용자에게 제공할 수 있다.
상세히 설명하자면, 에너지사용량 비교부(130)는 에너지 성능 개선가이드 데이터베이스(230)의 개선가이드 정보를 받아, 용도별 에너지사용량 추정을 위한 대상 건축물의 에너지원 별 성능 개선가이드 정보, 현재 용도별 에너지사용량 수준 정보, 성능 개선 효과 정보, 우선 순위로 정렬된 에너지 성능 개선 정보 및 경제성 평가 점수 정보를 제공할 수 있다.
데이터베이스부(200)는 이미 개시되어 있는 데이터베이스들의 집합일 수 있으며, 건축물 정보 데이터베이스(210), 기상 정보 데이터베이스(220), 에너지 성능 개선가이드 데이터베이스(230), 비교 건물군 데이터베이스(240) 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)를 포함한다.
건축물 정보 데이터베이스(210)는 건축물의 용도별 에너지사용량 추정을 위한 건축물 정보를 포함하며, 기 설정된(선정된) 다수의 건축물에 대한 건축물 정보를 수집하여 추정 모델 생성부(110)에 제공한다.
건축물 정보 데이터 베이스(210)의 건축물 정보는 건축 정보, 설비 정보 및 사용 정보를 포함한다.
건축물 정보 데이터 베이스(210)의 정보는 추정 모델 생성부(110)와 추정 에너지사용량 연산부(120)에 제공된다.
건축 정보는 크게 주용도 정보 및 건축 기타 정보를 포함한다.
주용도 정보는 일반적으로 공동주택 정보, 업무시설 정보 및 기타건물 정보 중 하나의 정보로 선택될 수 있으며, 필요에 따라 다른 주용도 정보도 추가될 수 있다.
건축 기타 정보는 허가년도, 준공년도, 연면적, 건축면적, 용적률산정용 연면적, 전용면적(공동주택 세대), 주구조, 층고, 천장고, 건물높이, 층수, 창면적비, 창호 종류 및 주향, 건축물 에너지효율등급 인증 정보 등을 포함할 수 있으며, 사용자의 필요에 따라 다른 기타 정보도 추가될 수 있다.
설비 정보는 사용 용도별 설비 정보 및 에너지절약계획서의 정보를 포함하며, 사용 용도별 설비 정보는 설비의 에너지 소비 효율에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 설비 정보는 세부적으로 난방, 냉방, 급탕, 환기 등 주요설비 용량 정보, 설비 효율 정보, 운전 제어 유무 정보, 신재생에너지 설비 적용 유무 정보, 승강기 대수 정보 등을 포함할 수 있다.
사용 정보는 건축물의 재실자수 정보, 재실시간 정보, 설비 운전시간 정보, 실내 냉난방 설정온도 정보, 입주형태 정보, 공실률 정보(업무시설 등), 월 수도사용량 정보를 포함한다.
기상 정보 데이터베이스(220)는 기 설정된 다수의 건축물에 대한 기상 정보를 추정 모델 생성부(110)에 전달한다.
기상 정보 데이터베이스(220)에서 추정 모델 생성부(110)로 입력되는 기상 정보는 외기 온도, 외기 습도, 일사량, 일조시간 등의 기상 정보일 수 있다.
에너지 성능 개선가이드 데이터베이스(230)는 에너지사용량 비교부(130)에 개선가이드 정보를 제공한다.
상세히 설명하자면, 에너지 성능 개선가이드 데이터베이스(230)는 대상 건축물의 용도별 에너지사용량이 추정되면, 추정된 용도별 에너지사용량을 토대로 적합한 개선가이드 정보를 검색하여 에너지사용량 비교부(130)에 제공한다.
에너지 성능 개선가이드 데이터베이스(230)의 개선가이드 정보를 제공받은 에너지사용량 비교부(130)는 사용자에게 에너지 성능 개선가이드를 제공하게 된다.
비교 건물군 정보 데이터베이스(240)는 주용도 정보가 업무시설 정보로 입력되어 추정 모델 생성부(110)에 업무시설 정보가 제공되는 경우, 대상 건축물의 추정 에너지사용량과 비교 건물군과의 에너지사용량 비교를 위해 필요한 정보를 에너지사용량 비교부(130)에 제공한다.
비교 건물군 정보 데이터베이스(240)에서 제공되는 정보는 바람직하게는 비교 건물군의 용도별 에너지사용량 정보일 수 있으며, 에너지사용량 비교를 위해 필요한 비교 건물군의 건축 정보, 설비 정보 또는 사용 정보일 수도 있다.
에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)는 에너지 요금고지서 월사용량 정보, 즉, 전기, 도시가스 및 지역난방에 의한 월사용량 정보를 추정 모델 생성부(110)와 추정 에너지사용량 연산부(120)에 제공한다.
건축물 정보 데이터베이스(210), 기상 정보 데이터베이스(220) 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)는 외부 데이터와 연동되어 외부 데이터망 내의 필요한 정보가 로딩될 수 있다.
입력부(300)는 건축물의 용도별 에너지사용량 추정에 이용되는 정보가 입력되는 구성으로, 기 설정된 다수의 건축물, 대상 건축물 및 비교 대상 건축물에 대한 추가 입력 정보가 입력된다.
기 설정된 다수의 건축물의 대상은 실계측 용도별 에너지사용량 수집을 위해 선정된 건축물 표본 집단이며, 비교 대상 건축물의 대상은 대상 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 값과의 비교를 위해 선정된 비교 대상 건축물이다.
또한, 도 5 및 도 6을 참조하면, 입력부(300)에 입력되는 정보는, 대상 건축물의 주용도에 따라 추가 입력 받는 정보가 상이해지는 것을 알 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는, 추정 모델 생성부(110)에 입력되는 건축물의 주용도가 공동주택, 업무시설 또는 기타건물로 한정되는데, 필요에 따라 이 외의 용도도 추가될 수 있다.
먼저, 추정 모델 생성부(110)에 입력된 건축물의 주용도가 공동주택으로 입력된 경우를 살펴본다(도 5 참조).
대상 건축물이 공동주택일 경우, 입력부(300)에 입력되는 정보는, 가족의 인원수 정보, 가족 구성원의 나이 정보, 가족 구성원의 성별 정보, 가족 구성원의 재실 정보, 주향, 층수와 같은 세대위치 정보, 침실 개수 정보, 욕실 개수 정보, 보유 냉 난방 시설의 개수 정보, 보유 냉 난방 시설의 종류 정보, 보유 냉 난방 시설의 용량 정보, 조명기구의 종류 정보, 보유 전기기기에 대한 종류 및 개수 정보가 포함된다. 여기서, 전기기기의 종류로 텔레비전, 전기 냉장고, 김치 냉장고, 전기 밥솥, 전기 세탁기, 드럼 세탁기, 에어컨, 진공청소기 등이 포함될 수 있다.
다음으로, 추정 모델 생성부(110)에 입력된 건축물의 주용도가 업무시설인 경우를 살펴본다(도 6 참조).
대상 건축물이 업무시설일 경우, 입력부(300)에 입력되는 정보는, 재실자수 정보, 재실자의 일 평균 근무시간 정보, 재실자의 월간 근무일수 정보, 보유 냉방/난방/급탕의 개수 정보, 보유 냉방/난방/급탕 설비의 종류 정보, 보유 냉방/난방/급탕의 용량 정보, 조명기구의 종류 정보, 조명기구의 개수 정보, 보유 사무기기에 대한 종류 및 개수 정보 등이 포함된다.
다음으로, 추정 모델 생성부(110)에 입력된 건축물의 주용도가 기타건물인 경우에는, 건물의 사용 패턴에 따라, 앞서 언급한 공동주택과 업무시설에 입력되는 정보 항목들 중 선택적으로 포함된다.
건축물의 용도별 에너지사용량 추정
방법에 대한 설명
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법을 설명한다.
건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법은 (a) 추정 모델 생성 단계, (b) 추정 에너지사용량 연산 단계 및 (c) 에너지사용량 비교 단계를 포함한다.
먼저, (a) 추정 모델 생성 단계는 (a1) 추정 모델 생성부(110)가, 기 설정된 다수의 건축물에 설치된 계측기에서 계측된 실계측 에너지사용량을 수집하는 단계, (a2) 추정 모델 생성부(110)가, 기 설정된 다수의 건축물에 대하여 입력부(300)에 입력된 추가 입력 정보를 입력 받는 단계, (a3) 추정 모델 생성부(110)가, 건축물 정보 데이터베이스(210), 기상 정보 데이터베이스(220) 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)로부터 기 설정된 다수의 건축물에 대한 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 수집하는 단계, 및 (a4) 추정 모델 생성부(110)가, 실계측 에너지사용량, 추가 입력 정보, 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 이용하여 기 설정된 방법에 의해 추정 모델을 생성하는 단계를 포함한다.
(a1) 추정 모델 생성부(110)가, 기 설정된 다수의 건축물에 설치된 계측기에서 계측된 실계측 에너지사용량을 수집하는 단계는, 계측기에서 계측된 실계측 에너지사용량이 수집되어 추정 모델 생성부(110)에 제공되는 단계이다.
(a2) 추정 모델 생성부(110)가, 기 설정된 다수의 건축물에 대하여 입력부(300)에 입력된 추가 입력 정보를 입력 받는 단계는, 입력부(300)에 입력되어 있는 정보 중, 기 설정된 다수의 건축물과 관련된 용도별 에너지사용량 추정을 위한 정보가 추정 모델 생성부(110)에 제공되는 단계이다.
입력부(300)에 입력된 추가 입력 정보는, 앞서 언급한바 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
(a3) 추정 모델 생성부(110)가, 건축물 정보 데이터베이스(210), 기상 정보 데이터베이스(220) 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)로부터 기 설정된 다수의 건축물에 대한 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 수집하는 단계는, 건축물 정보 데이터베이스(210), 기상 정보 데이터베이스(220) 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)로부터 기 설정된 다수의 건축물에 해당되는 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 수집하여 추정 모델 생성부(110)에 제공되는 단계이다.
건축물 정보 데이터베이스(210), 기상 정보 데이터베이스(220) 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)로부터 제공되는 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보는, 앞서 언급된바 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
(a4) 추정 모델 생성부(110)가, 실계측 에너지사용량, 추가 입력 정보, 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 이용하여 기 설정된 방법에 의해 추정 모델을 생성하는 단계는, 제공된 실계측 에너지사용량, 추가 입력 정보, 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 토대로 기 설정된 방법을 사용하여 추정 모델을 생성하는 단계이다.
추정 모델을 생성하는데 사용되는 기 설정된 방법의 바람직한 방법 예시 또한, 앞서 언급된바 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
(b) 추정 에너지사용량 연산 단계는, (b1) 추정 에너지사용량 연산부(120)가, 입력부(300)에 입력된 추가 입력 정보를 입력 받는 단계, (b2) 추정 에너지사용량 연산부(120)가, 추가 입력 정보를 이용하여 이에 해당되는 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 건축물 정보 데이터베이스(210), 기상 정보 데이터베이스(220) 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)로부터 입력 받는 단계, 및 (b3) 추정 에너지사용량 연산부(120)가, 입력된 추가 입력 정보, 입력된 건축 정보, 입력된 설비 정보, 입력된 사용 정보, 입력된 기상 정보 및 입력된 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 추정 모델에 입력하여, 추정 에너지사용량을 연산하는 단계를 포함한다.
(b1) 추정 에너지사용량 연산부(120)가, 입력부(300)에 입력된 추가 입력 정보를 입력 받는 단계는, 추가 입력 정보인 용도별 에너지사용량을 구하고 싶은 대상 건축물과 관련하여 용도별 에너지사용량을 추정하는데 필요한 정보가 입력되는 단계이다. 추가 입력 정보 또한, 앞서 언급되어 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
(b2) 추정 에너지사용량 연산부(120)가, 추가 입력 정보를 이용하여 이에 해당되는 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 건축물 정보 데이터베이스(210), 기상 정보 데이터베이스(220) 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)로부터 입력 받는 단계는, 용도별 에너지사용량을 추정하고자 하는 대상 건축물이 선정되면, 이에 해당되는 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보가 건축물 정보 데이터베이스(210), 기상 정보 데이터베이스(220) 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)로부터 제공되어 추정 에너지사용량 연산부(120)에 입력되는 단계이다.
(b3) 추정 에너지사용량 연산부(120)가, 입력된 추가 입력 정보, 입력된 건축 정보, 입력된 설비 정보, 입력된 사용 정보, 입력된 기상 정보 및 입력된 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 추정 모델에 입력하여, 추정 에너지사용량을 연산하는 단계는, 생성된 추정 모델에 입력된 추가 입력 정보, 입력된 건축 정보, 입력된 설비 정보, 입력된 사용 정보, 입력된 기상 정보 및 입력된 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 입력하여 대상 건축물의 상세 에너지사용량을 연산하는 단계이다.
(c) 에너지사용량 비교 단계는, (c1) 에너지사용량 비교부(130)가, (b1) 단계에서 입력된 추가 입력 정보 중 소정의 기준을 이용하여 선정된 비교 대상 건축물에 대한 에너지사용량의 대표 값을 연산하는 단계, 및 (c2) 에너지사용량 비교부(130)가, (b3) 단계에서 연산된 추정 에너지사용량과, (c1) 단계에서 연산된 에너지사용량의 대표 값을 함께 출력하는 단계를 포함한다.
(c1) 에너지사용량 비교부(130)가, (b1) 단계에서 입력된 추가 입력 정보 중 소정의 기준을 이용하여 선정된 비교 대상 건축물에 대한 에너지사용량의 대표 값을 연산하는 단계는, 대상 건축물과 유사한 조건을 지닌 비교 대상 건축물을 선정하기 위한 소정의 기준을 이용하여 비교 대상 건축물들의 에너지사용량의 대표 값을 연산하는 단계이다.
(c2) 에너지사용량 비교부(130)가, (b3) 단계에서 연산된 추정 에너지사용량과, (c1) 단계에서 연산된 에너지사용량의 대표 값을 함께 출력하는 단계는, 대상 건축물의 추정 상세 에너지사용량 및 비교 대상 건축물의 에너지사용량의 대표 값을 함께 출력하여 제공함으로써, 사용자가 직관적으로 비교할 수 있게 되는 단계이다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 제어부
110: 추정 모델 생성부
120: 추정 에너지사용량 연산부
130: 에너지사용량 비교부
200: 데이터베이스부
250: 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스
210: 건축물 정보 데이터베이스
220: 기상 정보 데이터베이스
240: 비교 건물군 정보 데이터베이스
230: 에너지 성능 개선가이드 데이터베이스
300: 입력부
110: 추정 모델 생성부
120: 추정 에너지사용량 연산부
130: 에너지사용량 비교부
200: 데이터베이스부
250: 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스
210: 건축물 정보 데이터베이스
220: 기상 정보 데이터베이스
240: 비교 건물군 정보 데이터베이스
230: 에너지 성능 개선가이드 데이터베이스
300: 입력부
Claims (10)
- (a) 추정 모델 생성 단계 및 (b) 추정 에너지사용량 연산 단계를 포함하는 건축물의 상세 에너지사용량 추정 방법에 있어서,
상기 (a) 단계는,
(a1) 추정 모델 생성부(110)가, 표본으로 선택되는 기 설정된 다수의 건축물에 설치된 다수의 계측기에서 계측된 용도별 실계측 에너지사용량을 수집하는 단계;
(a2) 상기 추정 모델 생성부(110)가, 상기 기 설정된 다수의 건축물에 대하여 입력부(300)에 입력된 추가 입력 정보를 입력 받는 단계;
(a3) 상기 추정 모델 생성부(110)가, 건축물 정보 데이터베이스(210), 기상 정보 데이터베이스(220) 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)로부터 상기 기 설정된 다수의 건축물에 대한 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 수집하는 단계; 및
(a4) 상기 추정 모델 생성부(110)가, 상기 용도별 실계측 에너지사용량, 상기 추가 입력 정보, 상기 건축 정보, 상기 설비 정보, 상기 사용 정보, 상기 기상 정보 및 상기 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 이용하여 기 설정된 방법에 의해 추정 모델을 생성하는 단계;를 포함하고,
상기 (b) 단계는,
(b1) 추정 에너지사용량 연산부(120)가, 계측기가 설치되지 않은 대상 건축물에 대한 정보로서 상기 입력부(300)에 입력된 추가 입력 정보를 입력 받는 단계;
(b2) 상기 추정 에너지사용량 연산부(120)가, 상기 (b1) 단계에서 입력된 추가 입력 정보를 이용하여 이에 해당되는 건축 정보, 설비 정보, 사용 정보, 기상 정보 및 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 상기 건축물 정보 데이터베이스(210), 상기 기상 정보 데이터베이스(220) 및 상기 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)로부터 입력 받는 단계; 및
(b3) 상기 추정 에너지사용량 연산부(120)가, 상기 (b1) 단계에서 입력된 추가 입력 정보, 상기 (b2) 단계에서 입력된 건축 정보, 상기 (b2) 단계에서 입력된 설비 정보, 상기 (b2) 단계에서 입력된 사용 정보, 상기 (b2) 단계에서 입력된 기상 정보 및 상기 (b2) 단계에서 입력된 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 상기 (a4) 단계에서의 추정 모델에 입력하여, 계측기가 설치되지 않은 대상 건축물의 용도별 추정 에너지사용량을 연산하는 단계;를 포함하며,
건축물 정보는 상기 건축 정보를 포함하고, 상기 건축 정보는 주용도 정보를 포함하고, 상기 주용도 정보는 공동주택 정보, 업무시설 정보 또는 기타건물 정보 중 어느 하나를 포함하며,
상기 주용도 정보가 공동주택 정보인 경우, 실계측되고 추정되는 에너지사용량의 용도는, 난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기, 전기기기, 및 취사를 포함하고,
상기 주용도 정보가 업무시설 정보인 경우, 실계측되고 추정되는 에너지사용량의 용도는, 난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기, 전기기기, 승강 및 급수를 포함하는,
건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (b) 단계 이후에, (c) 에너지사용량 비교 단계를 더 포함하며,
상기 (c) 단계는,
(c1) 에너지사용량 비교부(130)가, 상기 (b1) 단계에서 입력된 추가 입력 정보 중 소정의 기준을 이용하여 선정된 비교 대상 건축물에 대한 에너지사용량의 대표 값을 연산하는 단계; 및
(c2) 상기 에너지사용량 비교부(130)가, 상기 (b3) 단계에서 연산된 추정 에너지사용량과, 상기 (c1) 단계에서 연산된 에너지사용량의 대표 값을 함께 출력하는 단계;를 포함하는,
건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 건축물 정보는 상기 설비 정보 및 상기 사용 정보를 더 포함하는,
건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 주용도 정보는 상기 추정 모델 생성부(110) 또는 상기 추정 에너지사용량 연산부(120)에 입력되는,
건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 설비 정보는 사용 용도별 설비 정보 및 에너지절약계획서의 정보를 포함하는,
건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법.
- 제 4 항에 있어서,
상기 주용도 정보가 공동주택 정보로 입력된 경우,
상기 입력부(300)에 입력되는 정보는 가족의 인원수 정보, 가족 구성원의 나이와 성별 정보, 가족 구성원의 재실 정보, 연중 휴가 기간 정보, 주향 정보, 층수와 같은 세대위치 정보, 침실 개수 정보, 욕실 개수 정보, 보유 냉방 난방 설비의 개수 정보, 보유 냉방 난방 설비의 종류 정보, 보유 냉방 난방 설비의 용량 정보, 조명기구의 종류 정보, 보유 전기기기에 대한 종류 및 개수 정보가 포함되는,
건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법.
- 제 4 항에 있어서,
상기 주용도 정보가 업무시설 정보로 입력된 경우,
상기 입력부(300)에 입력되는 정보는 재실자수 정보, 재실자의 일 평균 근무시간 정보, 재실자의 월간 근무일수 정보, 공실률 정보, 주향 정보, 보유 냉방 난방 급탕 환기 설비의 개수 정보, 보유 냉방 난방 급탕 환기 설비의 종류 정보, 보유 냉방 난방 급탕 환기 설비의 용량 정보, 조명기구의 종류 정보, 보유 사무기기에 대한 종류 및 개수 정보, 승강기 대수 정보, 지하주차장 유형 정보가 포함되는,
건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 (a4) 단계에서 기 설정된 방법은,
조건부 수요 분석 방법, 회귀 분석 방법, 시뮬레이션 분석 방법, 신경망 분석 방법 및 기 설정된 계산 방법을 포함하는,
건축물의 용도별 에너지사용량 추정 방법.
- 추정 모델 생성부(110) 및 추정 에너지사용량 연산부(120)를 포함하는 건축물의 상세 에너지사용량 추정 시스템에 있어서,
상기 추정 모델 생성부(110)는,
표본으로 선택되며 다수의 계측기가 설치된 기 설정된 다수의 건축물에 대한 추가 입력 정보와, 계측기가 설치되지 않은 대상 건축물에 대한 정보인 추가 입력 정보가 입력되는 입력부(300);
상기 기 설정된 다수의 건축물에 대한 건축 정보, 설비 정보 및 사용 정보를 상기 추정 모델 생성부(110)에 전달하는 건축물 정보 데이터베이스(210);
상기 기 설정된 다수의 건축물에 대한 기상 정보를 상기 추정 모델 생성부(110)에 전달하는 기상 정보 데이터베이스(220); 및
상기 기 설정된 다수의 건축물에 대한 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 상기 추정 모델 생성부(110)에 전달하는 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250);를 포함하고,
상기 추정 모델 생성부(110)는 기 설정된 다수의 건축물에 설치된 다수의 계측기에서 계측되어 수집된 용도별 실계측 에너지사용량, 상기 입력부(300)에 입력된 정보, 상기 건축물 정보 데이터베이스(210)에서 입력된 건축 정보, 설비 정보 및 사용 정보, 상기 기상 정보 데이터베이스(220)에서 입력된 기상 정보 및 상기 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)에서 입력된 에너지 요금고지서 월사용량 정보를 이용하여 기 설정된 방법에 의해 추정 모델을 생성하고,
상기 추정 에너지사용량 연산부(120)는,
상기 추정 모델 생성부(110)에 의해 생성된 추정 모델에, 상기 입력부(300)에 추가 입력된 정보로서 상기 대상 건축물에 대한 추가 입력 정보, 상기 건축물 정보 데이터베이스(210)에서 입력된 상기 대상 건축물에 대한 건축 정보, 상기 대상 건축물에 대한 설비 정보 및 상기 대상 건축물에 대한 사용 정보, 상기 기상 정보 데이터베이스(220)에서 입력된 상기 대상 건축물에 대한 기상 정보 및 상기 에너지 요금고지서 월사용량 정보 데이터베이스(250)에서 입력된 상기 대상 건축물에 대한 에너지 요금고지서 월사용량 정보가 입력됨으로써 용도별 추정 에너지사용량이 연산되며,
상기 건축 정보는 주용도 정보를 포함하고, 상기 주용도 정보는 공동주택 정보, 업무시설 정보 또는 기타건물 정보 중 어느 하나를 포함하며,
상기 주용도 정보가 공동주택 정보인 경우, 실계측되고 추정되는 에너지사용량의 용도는, 난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기, 전기기기, 및 취사를 포함하고,
상기 주용도 정보가 업무시설 정보인 경우, 실계측되고 추정되는 에너지사용량의 용도는, 난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기, 전기기기, 승강 및 급수를 포함하는,
건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템.
- 제 9 항에 있어서,
상기 입력부(300)에 입력된 추가 입력 정보 중 소정의 기준을 이용하여 선정된 비교 대상 건축물에 대한 에너지사용량의 대표 값을 연산하는 에너지사용량 비교부(130);를 더 포함하며,
상기 에너지사용량 비교부(130)는 비교 건물군 정보 데이터베이스(240)의 표본 건물의 원단위 에너지사용량 정보를 입력 받고, 에너지 성능 개선가이드 데이터베이스(230)의 개선가이드 정보를 입력 받아, 에너지원 별 성능 개선가이드 정보, 현재 상세 에너지 사용 수준 정보, 성능 개선 효과 정보, 우선 순위 정렬된 에너지 성능 개선 정보 및 경제성 평가 점수 정보로 출력하는,
건축물의 용도별 에너지사용량 추정 시스템.
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