도일(度日)이란?
도일은 외부 기온이 정해진 기준 온도(흔히 65°F 또는 18°C)에서 얼마나, 그리고 얼마 동안 벗어나는지를 나타내는 지표입니다. 건물의 에너지 수요를 가늠하는 간단하면서도 널리 쓰이는 척도이지요. 난방 도일(HDD)은 추운 날 난방이 얼마나 필요한지를 추정하고, 냉방 도일(CDD)은 더운 날 냉방(에어컨)이 얼마나 필요한지를 추정합니다. 전력·가스 회사, 엔지니어, 에너지 분석가들은 도일을 활용해 날씨에 따른 에너지 사용량을 보정하거나 냉난방(HVAC) 설비 용량을 산정합니다.
계산기 사용법
그날의 최고 기온과 최저 기온을 입력하고, 기준 온도를 선택한 뒤, 합산할 일수를 지정하세요. 계산기가 평균 기온을 구한 다음 하루치 HDD와 CDD를 계산하고, 여기에 일수를 곱해 기간 합계를 산출합니다. 섭씨든 화씨든 원하는 온도 단위를 쓰되, 모든 입력값을 같은 단위로 통일하기만 하면 됩니다(미국에서는 보통 65°F, 미터법에서는 보통 18°C를 기준으로 씁니다).
공식 풀이
먼저 하루 평균 기온을 구합니다:
$$T_{\text{평균}} = \frac{T_{\text{최고}} + T_{\text{최저}}}{2}$$그런 다음 다음과 같이 계산합니다.
$$\text{HDD} = \max\!\left(0,\; T_{\text{기준}} - T_{\text{평균}}\right)$$$$\text{CDD} = \max\!\left(0,\; T_{\text{평균}} - T_{\text{기준}}\right)$$\(\max(0, \ldots)\) 처리 덕분에 하루의 도일은 절대 음수가 되지 않습니다. 즉 하루는 난방일이거나 냉방일이며(평균 기온이 기준과 같으면 어느 쪽도 아님), 동시에 둘 다일 수는 없습니다. 각 하루치 값에 일수를 곱하면 기간 전체 합계가 됩니다.
예제로 보기
최고 기온 75°, 최저 기온 55°, 기준 온도 65°인 날을 가정해 봅시다. 평균은 \(\frac{75 + 55}{2} = 65°\)입니다. 평균이 기준과 같으므로 그날의 HDD와 CDD는 모두 0입니다. 이번에는 더 추운 날을 봅시다. 최고 50°, 최저 30°, 기준 65°라면 평균은 40°이므로 \(\text{HDD} = 65 - 40 = 25\), \(\text{CDD} = 0\)이 됩니다. 이런 날이 7일 이어지면 HDD 합계는 175가 됩니다.
자주 묻는 질문
기준 온도는 몇 도로 잡아야 하나요? 전통적인 표준은 65°F(18.3°C)로, 외부 기온이 이 정도일 때는 건물에 난방도 냉방도 거의 필요 없다는 가정에 바탕을 둡니다. 분석에 따라 60°F나 18°C를 쓰기도 합니다.
하루가 HDD이면서 동시에 CDD가 될 수 있나요? 아니요. 하루 평균 기온 하나만 사용하므로 하루는 둘 중 하나에만 해당하거나(또는 어느 쪽도 아니거나), 결코 동시에 둘 다일 수는 없습니다.
왜 최고와 최저의 평균을 쓰나요? 가장 단순한 표준 방식이기 때문입니다. 더 정밀한 방법은 시간별 기온을 적분하지만, 실무에서는 최고·최저의 평균을 쓰는 것이 일반적입니다.
