유지관리를 통한 공기순환기의 안정적인 성능유지가 강조되고 있지만 정기적인 필터청소, 교체 등 지속적인 관리가 어려운 경우가 많아 교체 및 에너지비용 낭비와 성능저하 문제가 제기되고 있다. 이러한 상황에서 안정적인 성능유지를 위한 자동청소기능 등 효과적인 유지관리솔루션이 제시돼 시장의 기대감이 커지고 있어 주목된다.
실내공기질(IAQ) 관리중요성이 대두되며 공기순환기가 오염공기를 환기하는 역할에서 미세먼지 제거 등 공기청정 역할까지 확대되고 있다.
그러나 공기순환기에 장착된 필터를 장기간 방치해 사용할 경우 다량의 먼지로 인한 정압증가로 효과적인 IAQ 개선이 어려워질뿐만 아니라 제품내구성에도 영향을 미쳐 궁극적으로 경제성도 악화된다.
공기순환기는 2020년 12월30일 이전의 경우 환기 시 에너지절약을 위한 열교환소자만 설치해 환기장치로 역할을 해왔으나 이후에는 KS개정(KS B 6879 열회수형 환기장치)으로 적용범위에 열교환소자 및 공기필터 유닛이 장착되는 것으로 규정됐다.
이는 다중이용시설이나 각급학교의 IAQ관리 중요성이 대두되는 한편 미세먼지로부터 IAQ를 기준치 이하로 유지함으로써 재실자의 건강에 영향을 주는 일이 없도록 하는 취지로 분석된다.
공기순환기 유지관리 계획수립, 교육시설안전인증 가점
최근 유치원 ,초‧중‧고등학교 및 대학교 등 교육‧학교시설의 경우 5년마다 한번씩 실시하는 교육시설안전인증의 경우에도 공기순환기를 최적의 상태로 가동하기 위한 조치가 포함된다. 공기순환기에 설치되는 프리필터를 월 1회 이상 청소토록 하고 있으며 이를 실행할 경우 가점을 부여하고 있다.
유지관리 기준을 준수함으로써 다양한 비용상승 원인을 회피할 수 있다. 먼저 프리필터에 부착된 먼지를 주기적으로 제거하지 않을 경우 미디엄필터(MERV 12~15등급)에 더 많은 먼지가 부착돼 필터수명이 짧아져 교체주기가 빨라짐에 따라 비용이 소요된다.
또한 열교환소자에도 먼지가 유입돼 열교환효율이 떨어져 에너지비용 상승의 원인이 된다. 이와 함께 환기 시 공기가 필터를 통과하는 과정에서 필터에 먼지가 많을 경우 동일한 풍량을 확보하기 위해 더 강한 압력을 가해야 함에 따라 급기 및 배기 동력비 상승으로 에너지비용이 상승하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는 월 1회 이상 주기적으로 필터를 청소해야 하며 교육시설안전인증을 통한 정기적인 확인‧점검을 통해 안정적인 공기순환기 성능확보를 기대할 수 있다.
사용자 관리부담 최소화방안 필요
하지만 현장에서 청소하지 않은 상태로 공기순환기를 운용하는 등 효율적인 관리가 어려운 상황이다. 사실상 다양한 업무를 수행 중인 교육현장에서 교직원이 공기순환기까지 유지관리하기란 쉽지 않은 실정이다. 교직원에게 교육 및 행정관련 업무에 더해 설비 유지관리 부담까지 지우는 것은 과도하며 별도 인력을 운용하기에도 부담이 되고 있다.
이에 따라 유지관리가 어려운 현장은 학교시설이 필수적으로 획득해야 하는 교육시설안전인증 시 배점을 포기해야 한다. 만약 유지관리 계획을 제출해 인증을 획득하는 경우에도 사실상 작업을 누락하는 경우도 발생할 것이 우려되므로 실질적인 실내환경관리가 달성되지 않을 가능성이 높다. 교육현장의 업무부담을 최소화할 수 있는 방안을 모색하는 것이 필요할 전망이다.
특히 인증 시 최소한 격월 1회 이상 프리필터를 청소토록 유지관리해야 하므로 인증체계에서 인정하는 방식의 자동청소기능이 있다면 유지관리 부담을 덜 수 있다.
송준영 대한기계설비건설협회 기계설비성능점검업협의회장은 “성능점검업 업무를 수행하며 TAB를 다수 수행해보면 공기순환장치를 설치한 후 사용자들이 설비를 청소하는 경우는 많지 않으며 필터도 기준에 맞게 정기적으로 교체하는 경우가 드물다”라며 “학교의 경우 실험실, 체육실 등 비산물질이 많이 발생하는 공간에 설치된 공기순환기 필터는 오염도가 심한 상황을 많이 목격했다”고 밝혔다.
이어 “공기순환기는 효율, 성능도 중요하지만 가장 필요한 것은 필터성능 유지”라며 “센서기반 타이머로 정기적인 교체‧청소주기를 알려주는 것도 도움이 되겠으나 스스로 관리될 수 있는 자동청소가 가능한 제품이 있다면 사용자가 신경쓰지 않고도 제품성능이 유지됨으로써 IAQ확보가 가능하기 때문에 훨씬 수월하게 유지관리할 수 있을 것이므로 적극적으로 권장할만 할 것”이라고 강조했다.
길종일 더시선건축사사무소 대표는 “교육시설안전인증평가 수행 시 가장 큰 문제는 설치된 설비의 청소 등 유지관리”라며 “특히 냉방기, 전열교환기의 필터가 청소되지 않은 상태에서는 에너지효율이 급격히 저하돼 에너지비용 상승이 불가피하다”고 지적했다.
이어 “공기순환기의 경우 월 1회 이상 청소해야 하지만 천장에 매립된 제품특성상 번거로움이 있으며 이에 따라 청소나 관리를 게을리하는 경우가 발생하고 있다”라며 “만약 필터를 자동적‧주기적으로 청소할 수 있는 제품이 보급된다면 문제를 해결할 수 있는 좋은 솔루션이 될 것”이라고 밝혔다.
또한 길종일 대표는 “학교현장에서는 청소‧유지관리를 스스로 수행할 여건이 되지 않으므로 외주업체에 맡기고 그에 따른 서류‧영수증 등을 토대로 관리상태를 점검받고 있다”라며 “자동필터청소 관련된 공기순환기 제품이 KS 등 기준‧제도적으로 부합하며 기능상 고장이 없이 정상작동되는 상태라면 평가 시 인정될 수 있을 것이며 유지관리 외주비용 절감과 함께 학생들에게 쾌적환경을 제공하는 등 실질적인 효용을 느낄 수 있을 것으로 기대된다”고 강조했다.
자동먼지제거 공기순환기, 비용절감‧내구성 향상 효과
센도리(대표 박문수)는 2018년 개발한 ‘환기장치 집진용 스크린필터의 제거장치 기술(제1114호)’ 신기술(NET)인증 적용제품을 생산하고 있다. 주기적인 필터청소를 자동으로 수행함으로써 청결한 필터상태를 유지할 수 있는 ‘먼지제거장치’를 공기순환기에 적용했다.
이러한 제품을 현장에 설치할 경우 유지관리에 획기적인 개선이 예상된다. 센도리는 다양한 공간크기의 설치장소에 적합토록 다양한 풍량대의 용량을 확보하고 있으며 모두 우수조달물품으로 공급하고 있다.
현장요구사항에 대응해 센도리가 개발한 자동먼지제거장치는 사용자가 직접 필터를 청소하거나 교체하지 않고 외부에서 유입된 이물질 및 먼지를 입구에서 사전 포집 후 주기적으로 자동 제거하는 우수조달물품이다.
이 장치는 자동으로 먼지를 제거하기 위해 포집-수거-이동-배출단계를 거친다. 포집단계에서는 먼지가 공조장치 내부로 들어가기 전 필터망을 통해 먼지를 사전포집한다. 수거단계에서 포집한 먼지를 자동으로 브러싱해 하단에 설치된 먼지배출관으로 이동시킨다. 이후 이동단계에서 먼지배출관 내부 공기흐름을 조절해 송풍기 방향으로 수거한 먼지를 이동시킨다. 수거한 먼지는 배출단계에서 배기송풍팬을 통해 밖으로 배출됨으로써 청소프로세스가 종료된다.
특허기술이 적용된 자동먼지제거장치를 적용한 공기순환기는 기존 공기순환기 필터 유지비용에 비해 60% 절감되는 효과가 있는 것으로 확인됐다. 통상 집진필터는 교체주기가 6개월이지만 특허기술을 적용해 교체주기를 1년으로 2배까지 연장할 수 있으며 자동먼지제거장치가 프리필터를 대체하므로 반영구적 사용이 가능해 프리필터 교체비용을 절약할 수 있다. 부가적으로 장비 내부청결 또한 확보가 가능해 부속품 내구성 향상, 풍량저하 방지, 소음저감 등이 가능해 제품을 더 오랫동안 제성능을 유지하며 사용할 수 있다.
김기홍 기성이앤지 대표는 “공기순환기는 설치 후 제대로 관리하지 않으면 6개월만 지나도 성능이 상당히 떨어진다”라며 “평소 시설점검‧사용 시 자동분진제거장치, 정압알림 등 기능에 대한 갈증이 있었는데 최근 자동먼지제거 공기순환기 제품이 소개돼 기대가 되는 상황”이라고 평가했다.
이어 “공기순환기는 1차 필터 관리상태에 따라 2차 필터 성능이 결정되는 구조”라며 “대형 공조기와 달리 소형설비는 비용적 측면에서 기능을 추가하기 어려운 환경이므로 사용자들이 직접 비용을 들여 교체해야 해 번거럽고 부담되는 상황이었으나 자동청소를 통해 1차 필터를 스스로 관리하는 기기가 있다면 효용성이 매우 높을 것”이라고 기대감을 나타냈다.
변운섭 우원엠앤이 대표는 “자동먼지제거 공기순환기에 적용된 기술은 외기에 다량 포함된 여러 가지 크기의 먼지를 걸러주는 것에서 더 나아가 역쇄(逆灑: 통상적인 방향과 반대로 유체를 보내 이물질을 제거하는 것) 원리를 활용해 걸러낸 먼지를 외부로 배출하는 것”이라며 “특히 이러한 기능을 자동으로 수행한다는 것이 핵심이며 이를 통해 사용자는 유지관리에 특별한 노력을 들이지 않더라도 초기의 성능이 다른 제품보다 더 오랫동안 유지된다는 장점이 있다”고 강조했다.
이어 “청명한 외기에도 먼지 등 이물질이 상당히 많이 분포해 있으므로 외기유입 과정에서 필터는 생각보다 쉽게 막히게 된다”라며 “이 경우 동력비 상승, 효율저하, 필터교체횟수 증가 등이 필요하므로 자동으로 필터먼지를 제거함으로써 효율을 극대화할 수 있다”고 설명했다.
에어컨 연동제어 가능… 고효율‧스마트 기술력 입증
센도리의 공기순환기는 본체 역시 우수한 기술력을 자랑한다. 미세먼지, 황사가 심한 경우에도 실내에는 CO₂, TVOC, 곰팡이, 세균, 바이러스 등 건강에 유해한 입자‧가스성 물질이 누적되므로 환기가 불가피하다. 실내에서 운용하는 공기청정기 등 집진기로는 이러한 물질의 정화가 불가능하다.
공기순환기는 외부 오염물질 유입없이 실내 오염공기를 배출해 실내를 쾌적하고 건강한 상태로 유지하는 장치다. 특히 전열교환소자가 장착돼 실내‧외 공기를 혼합하거나 직접접촉시키지 않으면서도 냉난방된 실내의 여름철 냉기, 겨울철 온기를 상당부분 회수하므로 실내‧외 온도차에 의한 손실을 방지해 냉난방에너지를 절약할 수 있다.
센도리의 신기술인증, 녹색기술인증, 성능인증, 우수발명품 등 인증을 받았던 우수조달물품의 경우 △우수제품등록 △특허등록 △KC안전인증 △KS인증 △조달물품등록 △G-PASS 등 인증을 확보했다.
이에 더해 △삼성 스마트싱스(Smart Things) 앱제어 △삼성 시스템에어컨 직접 연동운전 등 사용자편리 기능을 탑재한 스마트기술 제품이다. 중소기업 중심의 공기순환기업계에서 이러한 스마트기술을 적용해 대기업 제품과 연동제어한 것은 최초 사례다.
