1. 서 론

우리나라 에너지소비는 산업구조의 고도화 및 생활수준 향상에 따라 꾸준히 증가하고 있으며, 특히 건물부문 에너지소비가 두드러진 상승세를 보이고 있다. 국토교통부의 2023년 통계에⁽¹⁾ 따르면 건물 부문 에너지 총사용량은 35,888 천 TOE(석유환산톤)에 달하며, 이중 주거용 건물이 전체의 약 60%를 차지하고 있다. 주거용 건물 내에서도 공동주택은 43.2%, 단독주택은 15.9%로 보고되어, 공동주택이 에너지 소비에서 최우선적 개선이 필요한 부분임을 보여준다. 2023년 기준 대한민국 공동주택의 총 수는 약 739만 1,054동이며, 전체 주택 중 공동주택이 78.3%, 그중 아파트는 63.5%를 차지한다는 통계청 자료는 한국의 주거 문화가 아파트 중심으로 형성되어 있음을 명확히 보여준다.⁽²⁾ 그러나 이러한 공동주택의 약 53.7%는 건축된 지 20년 이상된 노후주택이며, 30년 이상도 25.8%에 달한다. 이는 에너지 성능과 거주자 쾌적성 측면에서 구조적 개선이 필요한 현실을 반영한다. 특히 1990년 이전에 건축된 노후 공동주택은 단열 성능이 미흡하고 설비 효율이 저하되어, 동일 면적 대비 최신 공동주택에 비해 약 23% 이상의 에너지가 더 소비되는 것으로 나타났다.⁽²⁾

공동주택의 주요 난방 방식은 바닥 온돌을 기반으로 한 복사난방 시스템이며, 이는 대류 방식보다 에너지 효율이 높고 쾌적한 실내 환경 조성에 유리하다는 점에서 오랜 기간 사용되어 왔다. 복사난방 시스템은 보일러에서 가열된 온수를 바닥을 통해 순환시켜 열을 축적하고, 이를 실내로 방출하는 방식으로 작동한다. 그러나 구조적 특성상 축열 효과에 따른 지연 응답과 불균형한 실 부하 대응, 과도한 공급 온수 유량 등으로 인해 불필요한 에너지 소비가 발생할 수 있다.⁽³⁾ 이를 개선하기 위해 Lee and Song⁽⁴⁾은 열전도성이 높은 방열판 적용 시 18%의 에너지 절감 효과를 보고하였으며, Cho et al.⁽⁵⁾은 저온 온수 기반 모세유관 시스템이 기존 배관 대비 약 12.1% 에너지 절감과 간헐 운전 대응에 우수함을 입증하였다. 이는 열전달 구조의 개선이 에너지 효율 향상에 핵심임을 시사한다.

복사난방 제어 시스템 측면에서도 기존 방식은 벽면의 건구 온도(Sensor-based dry-bulb temperature)를 측정해 난방을 제어하기 때문에 실내 열 환경의 공간적 불균형이나 과도 난방에 따른 에너지 손실이 발생할 수 있다. 이에 최근에는 실내 평균복사온도(Mean radiant temperature, MRT)를 반영한 센서 기반 제어 기술이 대안으로 주목받고 있다. MRT는 인간의 열쾌적성에 직접적인 영향을 미치는 요소로, 대류보다 복사를 주요 전달 방식으로 하는 바닥난방에서는 특히 중요한 변수로 간주된다. 기존 연구에서도 MRT를 활용한 제어 방식이 쾌적성 향상과 에너지 절감에 기여할 수 있음을 보고하고 있다.⁽³⁾ 최근 노후 공동주택 리모델링 수요가 증가함에 따라, 기존 복사난방 시스템을 철거하고 재시공하는 데 발생하는 시간, 비용, 폐기물 문제를 해결할 수 있는 대안으로 ‘건식 바닥 복사 패널’이 각광받고 있다. 건식 방식은 설치가 간편하고 공사 기간이 짧으며 구조적 중량이 가벼워 기존 건축물 리모델링에 유리하다. 이에 따라, 본 연구는 건식 바닥 복사 패널 시스템에 적용 가능한 다양한 난방 제어 센싱 방식 중 공기온도 기반 제어와 MRT 기반 제어의 성능 차이를 실험적으로 비교하고, 그에 따른 열적 성능 및 거주자 쾌적성 향상 가능성을 분석하고자 한다.

2. 건식복사난방관련 선행연구 조사

현재 일반적인 공동 주택에서는 콘크리트 슬래브 위에 단열재, 콘크리트, 그리고 난방 배관을 매립하여 축열층을 구성한 후, 상단에 모르타르 및 마감재로 마감하는 습식 바닥복사 난방방식을 주로 적용하고 있다. 습식 바닥복사난방은 우수한 축열성과 구조적 강도를 제공하나, 보수가 어렵고 양생 기간이 길어 시공 공정이 지연되는 단점이 있다. 또한 간헐 운전 대응성이 떨어지는 문제가 있다. 이에 따라 난방 응답시간이 짧은 건식 바닥복사난방 시스템이 대안으로 부각되고 있다. 건식 바닥복사난방은 단열재 위에 온수관을 매립하고, 그 위에 열전도체를 설치하는 방식으로, 별도의 습식 시멘트 공정 없이 시공이 가능하다.

Lee et al.⁽⁶⁾은 건식과 습식 바닥복사 난방의 설정온도 도달속도(시간)와 에너지 소비량을 비교하였다. 실험 결과, 건식시스템은 설정온도에 도달하는 시간이 짧고 에너지 사용량이 적은 장점이 있었으나, 축열량이 낮아 실내 온도 유지 성능은 상대적으로 미흡한 것으로 나타났다. Lee et al.⁽⁷⁾은 전통 한옥의 바닥난방 시스템을 현대 온돌 시스템으로 개선하여 열효율성과 쾌적성 향상을 도모하였다. 개선된 시스템은 균일한 바닥 온도 분포와 높은 열효율을 보였다. Redko et al.⁽⁸⁾의 엔트로피 생성 기법을 활용하여 수온 최적화를 통한 방사형 난방 시스템의 에너지 효율 향상을 분석하였다. Kim et al.⁽⁹⁾은 상변화물질(PCM)을 바닥복사난방 시스템에 적용하여, 온수 배관 하부에서의 열 저장 및 방출 특성을 통해 일반 구조체의 열 방출 성능을 개선하였다. 이와 같이, 복사난방 구조체의 열 방출 성능을 개선하려는 연구들이 활발히 수행되고 있다.

Werner-Juszczuk⁽¹⁰⁾은 건식 복사난방 시스템에서 알루미늄 전열판의 두께에 따른 성능을 분석하였으며, 3 mm 두께의 전열판이 가장 효율적인 것으로 보고하였다. Dong et al.⁽¹¹⁾ 일사량이 복사난방 시스템의 열쾌적성에 미치는 영향을 CFD 시뮬레이션과 실험을 통해 분석하였다. 과도한 바닥 표면 온도는 국소적인 불쾌감을 유발할 수 있어, 적절한 표면 온도 제어가 필요함을 강조하였다. 평균복사온도(Mean Radiant Temperature, MRT)는 사람을 둘러싼 모든 표면의 평균온도로 정의되며 단파 및 장파 복사를 모두 포함한다. MRT 연구 관련해서는 Guo et al.⁽¹²⁾은 실내 및 실외 환경에서 MRT 측정의 이론적 매커니즘과 측정 오차 요인을 정리하였으며, 측정기기(글로브 온도계, 파이라노미터-피르지오미터 조합) 및 소프트웨어(RayMan, ENVI-met, SOLWEIG)를 활용한 모델링 기법을 소개하였다.⁽¹³⁾ Fontana⁽¹⁴⁾는 복사면의 형상에 따른 MRT 측정 오차를 분석하였고, 정이십면체 형상의 센서가 0.1 K 미만의 오차를 나타낸다고 보고하였다. MRT와 공기온도 관계에 관한 Özbey and Turhan⁽¹⁵⁾의 연구에 따르면, MRT와 실내 공기 온도 간 차이는 최대 1.5℃에 이를 수 있으며, 양자를 동일하다고 간주할 경우 쾌적성 평가에 큰 오차가 발생할 수 있다고 경고하였다. 특히 여름철과 같이 실외 환경이 자유롭게 실내에 영향을 미치는 경우, 복사환경의 다양한 변수들이 쾌적성 수준에 큰 영향을 줄 수 있음을 지적하였다. 또한 MRT가 공기온도보다 낮을 경우 불쾌감이 증가할 수 있으며, 이를 정확히 측정하는 기술의 중요성이 강조된다.^{(15, 16)} 기존 연구 고찰 결과, 건식 복사난방 시스템의 구조 및 설계 개선에 관한 연구는 다수 수행되어 왔으며, 실험적 방법을 통한 열적 성능 평가도 활발히 이루어졌다. 그러나 난방 제어를 위한 센싱 방식 측면에서는 공기 온도 기반 계측 외에는 관련 연구가 제한적인 실정이다.

3. 연구방법

3.1 실험평가 방법 및 절차

3.1.1 MRT 센싱 컨트롤러

MRT 제어 기술은 공간 내 다양한 방향에서의 복사 환경을 정량적으로 반영하는 복사온도 평균을 제어 변수로 사용하는 방식이다. 그러나 MRT는 각 면의 표면온도와 시야율 정보를 기반으로 계산되는 물리량으로, 실제 제어 시스템에 실시간으로 적용하기에는 복잡성과 측정 한계가 따른다. 이에 본 연구에서는 실험적 제어 변수로서 면적 50 m² 흑구온도 센서를 활용하였으며, 이는 실내의 공기 및 복사열 환경을 반영하는 간접 지표로 활용된다.실험 결과, 흑구온도와 MRT 간의 오차는 0.5% 이하로 나타나 실내 복사환경을 대표할 수 있는 실용적인 지표로 판단되었으며, 본 연구에서는 해당 값을 복사영향을 고려한 제어 변수로 활용하였다. Fig. 1(a)는 일반적인 공기온도센서에 따른 복사난방시스템의 형태를 보여주며, Fig. 1(b)는 MRT 센서의 복사난방시스템 형태를 보여준다. 각각의 센서의 설치 위치는 벽면과 실중앙 1.5 m 높이에서 설치되어 센싱되는 것으로 하였다.

벽면 설치 센서의 경우 공간 제약 및 설치 여건을 고려하여 반구형 구조로 구성하였으며, 복사열 수신면이 실내 방향으로 향하도록 고정하였다. 난방수 공급 시스템에서 각 센서에서 측정된 공기온도, 평균복사온도에 따라 유량조절 밸브는 개폐(On/off)를 조정하도록 하였다. 유량조절 밸브가 OFF 되더라도 열원장치는 연속적을 난방수를 만들기 위해 가열준비 상태에 있다. 식(1)은 흑구온도를 이용한 평균복사온도 산출식을 나타낸다.

(1)

$\overline{T_{r}}=[(T_{g}+273.15)^{4}+\dfrac{1.1\times 10^{8}\times V_{a}^{^{0.6}}}{\epsilon_{g}+D^{0.4}}(T_{g}-T_{a})]^{\dfrac{1}{4}}-273.15[^{\circ}{C}]$

여기서, $T_{r}$은 평균 복사 온도[℃], $T_{g}$는 흑구 온도[℃], $V_{a}$는 기류 속도[m/s], $\epsilon_{g}$는 방사율, 그리고 $D$는 흑구의 직경[m]이다.

Fig. 1 Development of MRT sensing controller.

3.1.2 인공환경실 개요

본 연구에서는 건식 바닥복사시스템의 센서 위치에 따른 난방 성능을 비교 평가하기 위해 모의 난방환경실(인공환경실)을 제작하였다. 이 실험실은 실제 방과 비슷한 구조를 갖추며, 내부의 온도, 습도는 항온항습기를 이용하여 조절할 수 있도록 설계되었다. Fig. 2는 인공환경실의 개략도를 나타낸다. 인공환경실의 체적은 (2,500(D)×2,500(L)×3,500(H)) mm의 약 21.9 m³이다. 바닥에는 단열재, 건식바닥패널, PB관, 전열판을 설치하였다. 건식 바닥복사시스템과 PB배관의 사양은 Table 1과 같다.

패널은 900(D)×900(L) mm 9장를 이용하였고. 전열판은 607(D)×607(L) mm 16장을 설치하였다. 난방수 온수배관은 내경 14 mm, 외경 19 mm의 파이프를 이용하였다. 배관의 피치 간격은 200 mm가 유지되도록 배치하였다. 그리고 열전도성 향상을 위에 건식 패널과 PB배관 위에 전열판을 설치하였다. 난방을 위한 열원으로는 2.0 kW 용량의 전기보일러를 설치하였으며 난방 수 공급 온도는 60℃로 설정하였다. 인공환경실 초기 실내 온도는 항온항습기를 이용하여 대전 지역 연중 평균 온도인 13℃로 설정하였다. 실내 난방 설정 온도는 22℃로 설정하였다.

Fig. 2 Experiment set up: test chamber.

Table 1 Dry radiation heating panel specifications

Panel (mm)	Thermal conductor(mm)	Hot water pipe (mm)	Installed area(m2)
900(D)×900(L)×25(H)	607(D)×607(L)	⦰14	6.25

3.1.3 실험평가 방법

건식바닥복사 패널의 난방제어 센싱방식에 따른 난방성능 및 온열환경 평가를 위해 Fig. 3과 같이 인공환경실 내에 실험 측정기기를 설치하였다. 본 연구에서 이용된 측정 기기의 사양은 Table 2와 같다.

본 실험은 인공환경실 내부의 초기 온도를 13℃로 설정한 후, 난방 설정온도 22℃ 도달 시까지의 응답성과 2시간 동안의 열 환경 및 에너지 성능을 평가하는 방식으로 수행되었다. 그러나 전체 실험 시간은 비교적 짧은 편에 해당되며, 이로 인해 실제 주거 공간에서의 연속적 난방 부하나 외기 변동 조건을 완전히 반영하지는 못하는 한계가 있다. 난방 부하의 외적 영향을 최대한 통제하기 위해, 인공환경실의 6면(벽체, 천장, 바닥)은 100 mm 두께의 고성능 단열재로 마감되었으며, 열관류율(U-value)은 약 0.028 W/m²·K로 설정되었다. 또한, 외기 유입을 차단하고 실내 열손실을 최소화하기 위해 창호 부위는 적용하지 않았으며, 항온항습기를 이용해 실험 시작 시 내부 조건을 일정하게 유지하였다. 주변 실험실 공간의 온도 조건 역시 안정화시킨 후 실험을 수행함으로써 외부 열환경 요인의 간섭을 최소화하였다. 그럼에도 불구하고, 본 실험은 단시간 내 고정된 열 환경 조건에서 수행되었기 때문에, 실제 주거 공간과 같이 시간에 따라 변화하는 외기 조건, 일사 유입, 인체 및 기기 열발생 등 복합 난방 부하가 반영되지는 않았다. 따라서 본 실험 결과는 상대 비교 및 경향성 파악에 중점을 두며, 향후 연구에서는 외기 온도 변화, 창호의 복사·투과 영향을 포함한 실규모 환경에서의 장시간 반복 검증이 필요하다.

바닥 온도는 인공환경실 내의 9곳을 T 타입 열전대를 설치하여 난방 가동부터 2시간 후까지를 측정하여 평가하였다. 온열환경 평가는 실내복합환경 계측기를 이용하여 난방 가동부터 2시간 후까지 1분 간격으로 측정하였다. 에너지 사용량은 각 센서별 계측온도가 초기 13℃에서 설정온도 22℃까지 도달하고 2시간 동안 사용된 전기보일러의 소비전력을 측정하여 적산하였다.

Fig. 3 Experiment set up: measurement equipments.

Table 2 Measuring instrument; Experimental Test Condition; Test Case

Measuring instrument				Test Condition
Items	Power data logger	Thermal data logger	PMV	Indoor environment	DB 13℃ / RH 50%
Instrument	HIOKI PW3360	Yokogawa	Testo 480
Features	- 50/60 Hz, single phase 2 wires (1/2/3 circuit), single phase 3 wires (1 circuit), 3 phase 3 wires/3 phase 4 wires (1 circuit), current only 1~3 channels	- Continuous monitoring and recording of temperature, humidity, and dew point (dew point) - Temperature measurement range from -20℃ ~ +55℃	- Temperature measurement range from -100℃ ~ +400℃ - Differential pressure -100 hPa ~ +100 hPa
				Test chamber size	31.9 m3
				Test end temperature	DB 22℃
No.	Test cases			Install location
Case #1	Dry bulb air temperature sensor			Wall(1.5 m)
Case #2	Dry bulb air temperature sensor			Center(1.5 m)
Case #3	MRT sensor			Wall(1.5 m), hemispherical
Case #4	MRT sensor			Center(1.5 m), rectangle

4. 실험결과

본 장에서는 공기온도 센서 기반 제어 방식과 평균복사온도(MRT) 센서 기반 제어 방식에 따른 난방성능과 열적 쾌적성의 차이를 정량적으로 분석하였다. 이를 위해 각 제어 방식에서 설정온도 도달시간, 실내 온열환경 변화 등을 측정하고 비교하였다. 특히 건식 복사난방시스템의 열전달 효율을 정량적으로 평가하기 위해, 열원수 공급을 통한 총 공급열량 대비 실내 공기를 가열하는 데 사용된 유효열량의 비율을 산정하였다. 이때 실험 챔버는 실내공간 안에 설치되어 단열재 100 mm, U-value 0.028 W/mK로 6면(천장, 바닥, 벽면)이 설치되어 있어, 외부와의 열교환이 최소화되어 열 손실은 무시할 수 있는 수준으로 판단하였다. 이를 바탕으로 제어 방식에 따른 에너지 효율성과 열환경 품질의 차이를 분석하고 보다 효율적인 제어 방식을 제안하고자 한다.

4.1 설정온도 도달속도(시간)

본 절에서는 건식바닥복사 패널의 난방제어 센싱 방식에 따라 실내 설정온도 도달속도의 차이를 정량적으로 분석하였다. Fig. 4는 각 Case별 공기온도 및 평균복사온도(MRT)에 따른 설정온도 도달시간을 나타낸다.

실 벽면 위치에 센서를 설치한 경우, Fig. 4(a) 공기온도 기반 제어(Case #1)는 설정온도인 22℃ 도달에 92분이 소요되었으며, 동일 위치에서 Fig. 4(c) MRT 기반 제어(Case #3)는 89분이 소요되어 소폭의 향상된 응답성을 보였다. 이는 벽면 위치의 공기온도 센싱이 공간의 평균 열 환경을 반영하기에 한계가 있으며, MRT 계측이 보다 정밀한 제어에 기여함을 시사한다. 한편, 실 중앙 위치에 센서를 설치한 경우에는 보다 뚜렷한 차이가 나타났다. Fig. 4(b)의 공기온도 기반 제어(Case #2)는 설정온도 도달에 79분이 소요된 반면, Fig. 4(d)의 MRT 기반 제어(Case #4)는 가장 빠른 71분으로 나타났다. 이는 MRT 센서가 천장, 벽, 바닥에서의 복사온도를 통합적으로 반영하기 때문에, 공간 전체의 평균 열 환경을 보다 정확하게 반영하고 정밀한 난방 제어를 가능케 한 결과로 해석된다. 결론적으로, 실 중앙 위치의 MRT 기반 제어 방식(Case #4)이 가장 빠른 설정온도 도달 속도를 보였으며, 이는 MRT 기반 제어가 공기온도 기반 방식 대비 초기 난방 응답성과 제어 정밀도 측면에서 우수함을 의미한다.

Fig. 4 Time to reach the set-point temperature according to sensing point.

4.2 실내 온열쾌적감

본 절에서는 난방제어 센싱 방식에 따른 건식바닥복사 패널의 실내 열환경 성능을 분석하고, 각 제어 방식이 열 쾌적성 도달 및 유지에 미치는 영향을 평가하였다. Fig. 5는 각 Case별로 시간에 따른 열쾌적성 지수(PMV)의 변화를 시각화한 것이다. 먼저, 열쾌적성 도달 시간을 비교한 결과, 평균복사온도(MRT)를 기준으로 실 중앙에서 제어한 Case #4가 가장 빠르게 PMV -0.5의 쾌적 범위에 도달하였다. 이어 Case #2, Case #1, 그리고 Case #3 순으로 열쾌적 범위에 도달하였다. 모든 실험군은 동일한 제어 로직(설정온도 도달 시 난방 종료)을 기반으로 운전되었으며, 난방 성능의 차이는 제어 방식 자체보다는 센서의 종류 및 위치에 따라 실내 열환경을 어떻게 인식하느냐에 따른 반응성 차이로 해석할 수 있다. 특히 흑구온도는 바닥에서 방출되는 복사열을 직접 반영하므로, 초기 설정온도 도달 시간이 짧고, 지속적인 복사열 축적을 반영함으로써 보일러의 작동 시간이 단축되며, 결과적으로 에너지 소비량이 감소하는 경향을 보였다.

다음으로, 열쾌적성 유지 성능을 평가한 결과, 공기온도 기반 제어 방식인 Case #1과 Case #2는 설정온도 도달 이후 시간이 경과함에 따라 PMV가 쾌적 범위를 벗어나 과난방 양상을 보였다. 반면, MRT 기반 제어 방식인 Case #3과 Case #4는 열쾌적 범위 내에서 안정적인 유지 특성을 보였다. 이는 공기온도 센싱 방식이 실내 공기만을 기준으로 난방수 공급을 조절하는 반면, MRT 센싱 방식은 구조체의 축열 및 방사열 영향을 함께 고려하여 난방수 공급을 제어하기 때문에, 열 과잉 축적을 방지할 수 있었던 결과로 판단된다.

종합적으로, MRT 기반 제어는 초기 쾌적성 도달 속도뿐만 아니라 쾌적성 유지 측면에서도 뛰어난 열환경 제어 성능을 보여주었으며, 이는 보다 정밀하고 에너지 효율적인 난방 운전 전략으로 활용 가능함을 시사한다. 실험 결과, MRT 기반 제어는 설정온도 도달속도와 열쾌적성 유지 측면에서 모두 우수한 성능을 보였으며, 이는 ASHRAE 55⁽¹⁷⁾에서 제시한 MRT의 중요성과도 일치한다.

특히 Case #4는 실 중앙에서의 MRT를 기준으로 하여 보다 대표성 있고 정밀한 열환경 제어를 구현할 수 있었으며, 이는 복사환경의 복잡성을 반영한 제어 전략이 보다 효과적임을 입증하였다. 결론적으로, 본 연구는 ASHRAE 55 기준에 부합하는 방식으로 MRT의 역할과 계측 방식이 난방 시스템의 성능평가 및 제어 전략에 있어 매우 중요함을 실증적으로 제시하였으며, 향후 실내 열환경 최적화를 위한 핵심 센싱 지표로 MRT 활용의 타당성을 강화한다.

Fig. 5 Thermal comfort zone reach and maintenance according to sensing point.

4.3 에너지 사용량

4.3절에서는 건식바닥복사 패널의 난방제어 센싱방식에 따른 에너지 소비 특성을 분석하였다. Fig. 6은 각 센싱방식별 설정온도 도달속도에 따른 누적 에너지 사용량을 비교한 결과를 나타낸다. 공기온도 계측 방식인 Case #1과 Case #2의 에너지 사용량은 각각 1,772 Wh와 1,631 Wh로 측정되었다. 이는 Case #2가 Case #1 대비 약 8.0%의 에너지 절감 효과를 보인 결과이며, 동일한 계측 방식 내에서도 센서 위치에 따라 에너지 효율성에 차이가 발생함을 시사한다. 한편, MRT 계측 방식에서는 Case #3의 에너지 사용량이 1,760 Wh로, Case #1 대비 약 0.7% 감소에 그쳤다. 이는 벽면에서 MRT를 측정하는 경우, 설정온도 도달시간 개선 효과가 미미했기 때문으로 판단된다. 반면, 실 중앙에서 MRT를 계측한 Case #4의 에너지 사용량은 1,571 Wh로, Case #1 대비 약 11.3%의 에너지 절감 효과를 나타냈다.

이러한 결과는 설정온도 도달속도 감소에 따른 열원수 공급시간 및 유량의 감소와 밀접한 관련이 있다. 특히 Case #4의 경우, MRT 센싱이 실내 전반의 평균 복사환경을 정밀하게 반영하여 보다 빠른 난방 종료와 효율적인 제어가 가능하였다. 따라서, 본 평가 결과를 종합해 보면, 실 중앙의 MRT 계측 방식(Case #4)은 열쾌적성 확보와 동시에 에너지 효율성 측면에서도 가장 우수한 난방제어 방식으로 판단된다.

Fig. 6 Energy consumption according to sensing point.

5. 결 론

건식바닥복사 패널의 난방제어 센싱방식에 따른 열성능을 평가하였다. 이를 위해 센싱 위치에 따른 공기온도 계측방식과 MRT 계측방식으로 나누어 실험을 진행하였으며, 실험 결과를 설정온도 도달속도, 실내 열 환경, 그리고 에너지 사용량으로 나누어 평가하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같이 요약된다.

MRT 계측방식은 공간 평균 복사열 특성을 반영한 제어가 가능하므로, 기존 공기온도 중심 제어기 반영하지 못하는 복사환경의 영향을 반영한 열환경 제어가 가능함을 보였다. 특히 Case #4 (실 중앙의 MRT 계측방식)는 초기 난방 대응성이 우수함을 보였으며, 열 쾌적 범위 내의 온도를 유지하는 측면 또한 우수하였다.

에너지 사용량 평가 결과, MRT 계측방식은 공기온도 계측방식 대비 에너지 사용량이 감소하였으며 실 중앙 센싱 방식이 실 벽면 센싱 방식 대비 에너지 사용량이 감소하였다. Case #4의 에너지 사용량은 기존 공기온도 계측방식인 Case #1 대비 약 11.3%의 감소하였다. 이는 실 중앙의 MRT 계측방식은 구조체의 축열과 방사열을 고려하여 난방 수 공급을 제어하므로 불필요한 에너지 사용량을 감소시키기 때문으로 판단된다.

본 연구는 MRT 기반 제어의 열쾌적성 및 에너지 성능에 집중하였으며, 실내 온도의 공간적 균일성은 정량적으로 평가하여 분석이 요구된다. 또한 공기온도, 복사온도를 복합적으로 고려한 작용온도 기반의 제어전략에 대한 추후 연구가 요구된다.