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Utilization of Charcoal as an Environmentally Friendly Building Materials (II) - A Study on the Energy Saving and Sound Insulation Characteristics of Building Materials Prepared with Charcoal -

목탄을 이용한 친환경 건축자재 이용기술(II) - 목탄 함유 건축자재의 에너지 절감 및 차음 특성에 관한 연구

  • Ahn, Byoung-Jun (Division of Forest Bioenergy, Department of Forest Resources Utilization, Korea Forest Research Institute) ;
  • Paik, Ki-Hyon (Department of Environmental Sciences and Ecological Engineering, College of Life Science & Biotechnology, Korea University)
  • 안병준 (국립산림과학원 녹색자원이용부 바이오에너지연구과) ;
  • 백기현 (고려대학교 생명과학대학 환경생태공학부)
  • Received : 2010.02.25
  • Accepted : 2010.11.22
  • Published : 2011.01.25

Abstract

This study was carried out to investigate the effect of energy saving and sound insulation of building materials mixed with charcoal. To investigate the functionality of building based on the difference of construction materials, three different experimental buildings were constructed. They were buildings built with the conventional construction materials (A), the charcoal construction materials (B), and the charcoal-sericite construction materials (C). The study showed that energy consumption could be reduced approximately 9.5% and 14.5% by replacing A with B and C, respectively. Especially, it is revealed that the lower outdoor temperature was, the higher energy saving effect was. Also, after shutoff the boiler switch the decrease rate of room temperature of the one using B was lower than those of others using A and C so that the room temperature at the building using B was higher by $3.5{\sim}4.2^{\circ}C$ in the 1 meter air above the ground and by $4.4{\sim}5.4^{\circ}C$ on the floor surface after 12 hours passed. In the building noise test the heavy-and light-weight impact sound of the plate, represented by criterion of noise between floors in multi-story building, tended to decrease in the test sample containing charcoal.

본 연구는 목탄을 첨가한 건축자재의 에너지 절감 및 차음특성을 조사하기 위하여 수행되었다. 건축자재 형태에 따른 특성을 조사하기 위하여 3동의 실험 건물을 신축하였다. 이들 실험 건물은 각각 일반건축자재(A), 목탄건축자재(B) 및 목탄 sericite 건축자재(C)를 사용하여 신축하였다. 건축자재 형태별 동절기의 보일러 난방 기름소모량을 조사한 결과, B를 사용할 경우 A를 사용한 건물과 비교하여 평균 9.5%, C를 사용할 경우에는 평균 14.9%의 기름절감 효과를 나타냈다. 특히 기름 절감효과는 외부기온이 낮을수록 큰 것으로 조사되었다. 또한 B를 적용한 건물은 A나 C를 사용한 건물과 비교하여, 난방온도가 상당히 완만하게 낮아졌으며, 보일러 가동 중단 12시간 경과 후 지상 1미터 공기부에서 $3.5{\sim}4.2^{\circ}C$, 바닥표면에서는 $4.4{\sim}5.4^{\circ}C$ 높게 나타났다. 건물 소음시험에 있어서는, 목탄을 포함하는 시험체는 다층건물의 층간소음 기준으로 대표되는 중량충격음과 경량충격음 모두에서 저감효과를 나타냈다.

Keywords

References

  1. 국토해양부. 2009. 공동주택 바닥충격음 차단구조인정 및 관리기준. 국토해양부고시 제2009-658호.
  2. 송국곤, 박현구, 이태강, 김진성, 김선우. 2008. 공동주택 바닥마감재에 따른 경량충격음 저감에 관한 실험적 연구. 한국소음진동학회 학술대회논문집. 433-434.
  3. 송민정, 기노갑, 장길수, 김선우. 2004. 공동주택 바닥충격음 차단성능 등급화에 관한 연구. 대한건축학회 논문집 계획계 20(10): 295-302.
  4. 안병준, 조태수, 이성숙, 백기현, 김선익. 2009. 목탄을 이용한 친환경 건축자재 이용기술(I) - 목탄으로 제조된 건축자재의 특성 평가. 목재공학 37(6): 537-545.
  5. 안병천, 이태원. 2005. 공동주택 간헐난방시스템의 에너지 절감 및 열환경 개선방안 연구. 설비공학논문집 17(1): 88-93.
  6. 오양기, 주문기, 한명호. 2008. 친환경 다중 건식 벽체의 차음 특성에 관한 연구. 대한건축학회 논문집 계획계 24(3): 257-264.
  7. 윤성환, 송수빈, 김영탁, 염성곤. 2008. 공동주택 창호선정에 따른 에너지 절감 효과 및 경제성 평가. 대한건축학회 논문집 계획계 24(8): 321-330.
  8. 이석건, 이종원, 이현우, 김길동. 2001. 자갈축열 태양열온실의 난방에너지 절감효과. 한국생물환경조절학회 학술논문집. 29-30.
  9. 이오규, 최준원, 조태수, 백기현. 2007. 목탄계 건축자재에 의한 포름알데히드 흡착. 목재공학 35(3): 61-69.
  10. 이화형, 조윤민, 박한상. 2005. 백탄파티클 크기와 최종매트함수율에 따른 백탄보드의 제조와 성능. 목재공학 33(3): 22-29.
  11. 이효진, 이재구. 2001. 미립잠열재를 이용한 축열 특성에 관한 실험적 연구. 설비공학논문집 13(2): 80-87.
  12. 임재한. 2008. 온돌난방에서 경량기포콘크리트의 재료배합에 따른 방열성능 평가. 대한건축학회 논문집 계획계 24(2): 305-312.
  13. 장재희. 2002. 공동주택 바닥충격음 저감재의 저감 효과에 관한 연구. 대한건축학회 논문집 계획계 18(4): 205-212.
  14. 전진용, 정정호, 이병권, 유병철, 김상식, 박해존. 2002. 구조부위별 차음시공에 따른 바닥충격음 차단성능평가. 대한건축학회 학술발표논문집 22(1): 441-444.
  15. 전진용, 유승엽, 정영, 정정호. 2006. 철근콘크리트 슬래브의 설계요소에 따른 중량충격음의 영향. 대한건축학회 논문집 계획계 22(10): 329-336.
  16. 정재훈, 신영기. 2005. 슬래브 축열 공조시스템의 축열성능에 관한 실험적 연구. 설비공학논문집 17(5): 427-435.
  17. 정진연, 이성호, 정갑철. 2004. 바닥마감재가 경량충격음저감량 평가에 미치는 영향. 한국소음진동학회 학술대회논문집 137-142.
  18. 조태수, 안병준, 최돈하. 2005. 탄화온도 차이에 의한 목질탄화물의 흡착성 변화. 목재공학 33(3): 45-52.
  19. 조태수, 이오규, 안병준, 최준원. 2006. 국산 수종으로 탄화한 목탄의 물성 및 흡착성. 임산에너지 25(1): 9-17.
  20. 홍건호, 박홍근, 황재승. 2008. Hollow core 슬래브의 중량충격음 성능에 관한 연구. 대한건축학회 논문집 계획계 24(6): 355-362.
  21. Kim, B. G., S. K. Choi, C. L. Park, and H. S. Chun. 2003. A preparation and characteristics of functional architecture materials made from nonmetallic minerals. Journal of the Korean Ceramic Society 40(8): 811-817. https://doi.org/10.4191/KCERS.2003.40.8.811
  22. Cheung, C. K., R. J. Fuller, and M. B. Luther. 2005. Energy-efficient envelope design for high-rise apartments. Energy and Buildings 37: 37-48. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2004.05.002
  23. Song, G. S. 2005. Buttock responses to contact with finishing materials over the ONDOL floor heating system in Korea. Energy and Buildings 37: 65-75. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2004.05.005
  24. Ismail Demir. M., S. Baspinar, and M. Orhan. 2005. Utilization of kraft pulp production residues in clay brick production. Building and Environment 40(11): 1533-1537. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2004.11.021
  25. Mannan, M. A. and C. Ganapathy. 2004. Concrete from an agricultural waste-oil palm shell (OPS). Building and Environment 39(4): 441-448. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2003.10.007
  26. Papadopoulos, A. M. 2005. State of the art in thermal insulation materials and aims for future developments. Energy and Buildings 35: 77-86.
  27. Yeo, M. S., I. H. Yang, and K. W. Kim. 2003. Historical changes and recent energy saving potential of residential heating in Korea. Energy and Buildings 35: 715-727. https://doi.org/10.1016/S0378-7788(02)00221-9
  28. 滝本裕美, 中野達夫, 武田孝志, 德本守彦. 2000. 木炭による木造住宅床下の濕度及び部材の含水狀態の改善. 木材工業. 55(1): 14-17.
  29. 森美知子, 斉藤幸惠, 信田 聡, 有馬孝禮. 2000. 木質係材料から調製された炭化物質の吸着特性. 木材學會誌. 46(4): 355-362.
  30. 外崎真理雄, 鈴木養樹, 松岡真悟. 2001. 床下調濕用廢材木炭の吸放濕特性. 木材工業. 56(10): 464-467.

Cited by

  1. Evaluation on Effect of Constitution of Timber Framed Floor on Insulation Performance Against Impact Sound by Field Measurements vol.40, pp.6, 2012, https://doi.org/10.5658/WOOD.2012.40.6.431
  2. Developing of Sound Absorption Composite Boards Using Carbonized Medium Density Fiberboard vol.42, pp.6, 2014, https://doi.org/10.5658/WOOD.2014.42.6.714