사용자 실적 빅 데이터에 기초한 지역난방 배관망 동적 시뮬레이션 모델

Abstract

현재까지 우리나라 지역난방사업자의 대부분은 최대 생산시설의 용량산정에 근거하는 배관망 해석방법에 주력해 왔으나, 최근 열, 전기 동시 생산시설의 확대와 경제운전을 목적으로 하는 생산계획 수립의 필요성이 점차 요구되고 있다. 지역난방 최종사용자의 안정적 공급과 열 생산 시설의 경제적 활용이라는 두 가지 목적을 달성하고, 배관망 설계의 기본 정보가 되는 열수요 분석을 위하여 열 생산 추정치를 사용하고 있다. 본 논문은 기존 최대 생산 시설 용량 산정을 위해서 시행되고 있는 설계방식의 개념을 벗어난 시설 최적 운영을 위한 동적 시뮬레이션 방법을 제안한다. 사용자의 실제 열사용 실적 데이터를 활용한 실험에서 기존 시뮬레이션 방법보다 제안하는 동적 시뮬레이션 방법이 효과적임을 보인다. “D”지역 상업지역과 주택지역의 열사용 부하율은 기존의 방법으로는 50:50 이었으나, 20:80으로 분석되었고 이는 실제 부하율과 매우 근접한다. 시뮬레이션을 통해 얻은 결과는 지역난방 공급 시스템에 대한 정보로 활용 가능하며, 외기온도와 사용자 사용량에 대한 상관관계 분석에도 활용되어 외기온도에 따른 열 공급 예측에로의 확장에도 활용 가능할 것이다. 시뮬레이션 결과는 동적 해석 시스템의 정확도가 기존 시스템에 비해 비약적으로 향상됨을 알 수 있다. 제안한 방법의 정확한 열수요 분석을 활용하면, 시설의 효율적 운용이 가능하여 열 생산 시설의 확충을 늦출 수 있을 것이다. 또한, 제안 방법은 지역난방 이외의 배관망 해석 분야에 적용되어 정확한 시설설계 및 투자에 대한 근거를 확보하는데 활용 할 수 있을 것이다.