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탐구하고자 하는 문제는 무엇인가요?

최근 폭염이 시작된 시기가 빨라지고 있는데, 서울의 평균 기온의 변화에 대해 알아보자.

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기온 변화로 인한 기후위기의 심각성과 이로 인한 사회의 변화를 알아보고 싶다.

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온 상승과 폭염 증가로 건축물의 냉난방 부하가 커지고, 이에 따라 단열·환기·에너지 시스템 등 건축 기술 전반에 변화가 요구된다. 1900년대 이후 서울과 경기권 건축에서 단열 기술, 자재 변화, 재생에너지 활용의 변화를 탐구하고, 평균기온 데이터 분석을 통해 기후위기 대응 양상도 살펴본다.

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3. 선행연구(기사, 유투브, 논문 등)

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3. 선행연구(기사, 유투브, 논문 등)

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5. 분석 및 탐구 내용

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5. 분석 및 탐구 내용

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시각화 결과, 상관계수, 작성한 코드 내용

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현대 사회에서 전력 수요는 시간, 계절, 날씨 등에 따라 급변하고, 이에 따라 에너지 낭비 또는 과부하 문제가 발생한다. 본 탐구에서 서울시의 시간대별 전력 소비 데이터를 분석하여 전력 소비량의 패턴을 파악하고, 전력 과잉 소비 시간대와 효율적인 에너지 활용 방안을 도출하고자 한다.

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전기전자공학과 진로를 희망하며, 전력 시스템고 에너지 제어 기술에 관심이 많았다. 특히, 여름철 과도한 에어컨 사용으로 인한 전력 피크 문제와 블랙아웃 사태 관련 뉴스를 접하며, 데이터를 활용해 에너지 문제를 분석하고 해결 방안을 모색해보고 싶었다. 마침 서울시에서 공개한 전력 소비 데이터를 확인하고, 이를 바탕으로 실생활 속 에너지 소비의 문제점을 기술적으로 접근하고자 본 주제를 선정하게 되었다.

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한국전력공사에서 발표한 '시간대별 전력 피크 발생 분석' 자료에 따르면, 하루 중 오후 2~5시 사이 전력 소비가 급증하며, 여름철 냉방 수요가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

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한국전력거래소_시간별 전국 전력수요량_2024 - 한국전력거래소_시간별 전국 전력수요량_20241231

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5. 분석 및 탐구 내용

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5. 분석 및 탐구 내용

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[상관관계 해석 기준] - 상관계수가 +1에 가까울수록: 한 시간대의 수요가 증가할 때 다른 시간대도 함께 증가하는 경향이 매우 강함 (강한 양의 상관관계) - 상관계수가 -1에 가까울수록: 한 시간대의 수요가 증가할 때 다른 시간대는 감소하는 경향이 매우 강함 (강한 음의 상관관계) - 상관계수가 0에 가까울수록: 두 시간대 간의 수요 변화에 뚜렷한 관련성이 없음 (상관관계 약함) 📈 가장 강한 양의 상관관계를 보이는 시간대 Top 5 (전력 소비 패턴이 거의 동일하게 움직임): - 2시와 1시: 0.999 (매우 강한 양의 상관관계) - 3시와 2시: 0.999 (매우 강한 양의 상관관계) - 4시와 3시: 0.998 (매우 강한 양의 상관관계) - 22시와 21시: 0.998 (매우 강한 양의 상관관계) - 15시와 14시: 0.997 (매우 강한 양의 상관관계) 📉 가장 약하거나 음의 상관관계를 보이는 시간대 Top 5 (전력 소비 패턴이 가장 상이함): - 15시와 2시: 0.644 (어느 정도의 양의 상관관계) - 15시와 1시: 0.645 (어느 정도의 양의 상관관계) - 15시와 4시: 0.647 (어느 정도의 양의 상관관계) - 15시와 3시: 0.647 (어느 정도의 양의 상관관계) - 15시와 5시: 0.648 (어느 정도의 양의 상관관계)

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이번 활동을 통해 서울시의 시간대별 전력 소비량 데이터를 분석하여 전력 수요가 특히 집중되는 시간대와 패턴을 명확하게 확인하였다. 분석 결과, 전력 수요는 오전 8~10시, 오후 2~5시 사이에 가장 높았으며, 계절적 요인에 따라 여름철 냉방 수요가 급증하는 경향을 파악할 수 있었다. 추가적으로 기온과 전력 소비량 간의 상관관계 분석을 통해 기온 상승이 전력 소비 증가에 뚜렷한 영향을 미친다는 사실을 확인하였다. 이 과정에서 실제 데이터의 수집부터 분석, 시각화까지 직접 수행하며 데이터 처리와 프로그래밍 활용 능력을 키웠다. 또한 전기전자공학 분야와 연계된 스마트 그리드 기술 및 에너지 효율화 정책의 필요성을 실질적으로 이해하는 계기도 되었다. 향후 에너지 효율을 높이기 위한 IoT 기반 자동 전력 관리 시스템 등의 후속 연구를 계획하며, 전공 분야에 대한 심도 있는 탐구 능력과 사회적 문제를 기술적으로 해결하고자 하는 적국적인 태도도 기를 수 있었다.

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서울경기권의 기온이 급격히 상승하며 폭염이 심화됨에 따라 건축물의 냉난방 에너지 수요와 온실가스 배출이 급증하고 있으며 단열과 친환경 자재·재생에너지 기술은 에너지 비용 절감과 탄소 저감 등의 경제적 가치를 제공하여 미래에 더 급격한 기온 상승을 대비한 대책 등을 마련 하고 싶다.

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통계청 지방포털사이트,기상청

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5. 분석 및 탐구 내용

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5. 분석 및 탐구 내용

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서울과 경기도의 평균기온은 상승 추세를 보이며,두 지역 간 기온의 상관계수는 0.99 이상으로 매우 높다. 두 지역의 기후 변화 양상이 거의 비슷하다. 온 상승은 단순한 통계적 현상을 넘어, 건축 기술 전반의 변화을 요구하고 있다 이때 단열, 자재, 재생에너지 기술은 기후위기에 대응하는 핵심 도구이며, 과거보다 빠른 속도로 발전하고 있습니다. 특히 도심 중심부의 건축물일수록 에너지 자립성과 열환경 관리능력이 핵심 경쟁력이 될 것이다.

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이번 프로젝트를 통해 단순히 ‘기온이 오른다’는 사실에서 멈추지 않고, 이를 건축기술의 변화와 연계해 구체적으로 탐구할 수 있었다는 점에서 매우 의미 있었습니다. 특히 신뢰성 있는 데이터(기상청, 통계청 등)를 바탕으로 평균기온 변화 추세를 직접 시각화하고, 서울과 경기의 기온 간 상관관계를 분석함으로써 기후 데이터 해석 능력을 키울 수 있었다. 또한 건축 관련 기술 자료를 조사하면서 다양한 친환경 자재, 단열 기술, 재생에너지 설비의 실제 적용 사례를 알게 되었고,

단순한 이론이 아니라 실제로 도시와 주택에 적용되고 있는 현실적인 기술이라는 점에 새로움을 느꼈다.

기후변화와 건축이라는 두 분야를 연결한 이번 탐구는 단순한 과학 탐구를 넘어, 사회 문제 해결을 위한 실질적인 기술의 중요성을 다시 생각해보는 계기가 되었으며, 앞으로도 기후와 환경, 기술이 융합된 분야에 관심을 가지고 탐구를 이어가고 싶다는 목표를 가짐