CNI엔지니어링은 2008년 설립된 기계‧전기‧소방‧감리 및 독자적인 연구수행, 시뮬레이션, 친환경, 에너지컨설팅을 수행하는 전문설계 및 친환경·에너지컨설팅기업이다. 건축물의 기계‧전기‧소방‧감리‧성능개선‧TAB 등 토탈엔지니어링기업으로 주거‧업무‧상업‧숙박시설 등 복합시설은 물론 병원‧연구소‧데이터센터‧저온냉장창고 등 다양한 프로젝트를 수행하고 있다.
의정부 을지대병원 설비시스템 설계 및 엔지니어링을 담당한 정재훈 CNI엔지니어링 대표에게 프로젝트의 의미와 특장점을 비롯해 병원 HVAC시스템 주안점에 대해 들었다.
■ 병원설계 주안점은병원시설은 호텔서비스와 진료를 합한 공간이다. 현대적 의미의 병원은 이러한 큰 개념하에 세부적인 용도특성을 갖추는 공간으로 구성된다. 구체적으로 살펴보면 환자를 입원시켜 진료와 간호를 행하는 곳으로서 24시간 운영되는 병동부, 환자가 일정기간 통원하면서 진찰을 받는 외래진료부, 의사가 행하는 진단‧치료행위 일부를 수행하는 장소이자 의료장비를 제공하는 중앙진료부, 병원 각 부문활동에 대해 여러가지 물품을 공급하는 공급부, 병원 전체의 관리‧운영‧유지를 담당하는 관리부 등으로 구성된다.
공조, 환기설비, 위생설비, 의료가스·반송설비 등 특수설비와 실내청정도, 실내압 비상열원 등을 고려한 실내환경을 구현해야 하며 용도특성 상 유지관리 편의성, 높은 안전성 및 에너지소비 등이 특징이므로 효율적인 설계와 운영상 경제적인 에너지관리가 필요하다.
■ 의정부 을지대병원 설계차별성은
두 가지 기본방향을 고려했다. 먼저 상시운영 및 안정성을 고려해 열원이중화와 비상시 대체열원시스템 구성 및 상호 백업기능과 병원 내 감염 방지시스템 측면을 반영했다. 다음으로 LCC 측면을 고려한 경제적이며 효율적인 설비시스템을 구축했다.
주간 냉방부하를 위해 빙축열‧흡수식냉동기‧지열히트펌프‧터보냉동기시스템을, 야간 냉방부하를 위해 흡수식냉온수기‧터보냉동기를 적용했으며 부분부하 시 고효율 운전을 위해 대수분할했다.
온열원 설비의 경우 이중효용 콘텐싱 증기보일러를 설치해 난방, 가습, 급탕, 주방 및 멸균용으로 적용했다. 병원 내 수술실, 중환자실에는 FFU와 전외기 방식에 의해 청정도를 고려했으며 격리병동의 경우 차압유지에 의한 감염원 확산을 방지하기 위해 공조시스템을 적용했다.
에너지 및 유지관리 측면에서는 COP가 우수한 고효율 열원기기, 수배관시스템은 대온도차 및 1, 2차 펌프와 2차 펌프 변유량시스템을 적용했다. 공기분배시스템에서는 배기열 회수, 팬 인버터제어 등을 적용했으며 건물 전반에 걸쳐 BEMS를 도입해 에너지다소비건물 특성을 고려한 효과적인 에너지사용량 절감이 가능토록 설계에 반영했다.
■ 의정부 을지대병원 프로젝트의 의미는
의정부 을지대병원은 경기북부지역 시민의 건강권 확보를 위해 의료 안전망을 구축한 프로젝트다. 북부지역시민 누구나 진료를 받을 수 있으며 국내 대표적인 종합병원으로서 높은 수준의 의료혜택을 받을 것으로 기대된다.
대규모 종합병원급시설의 경우 다양한 설비시스템이 적용돼 ‘설비의 꽃’이라고도 불린다. 이에 대한 기술력이 축적될 경우 많은 다른 종류의 건축물 설계 시 레퍼런스로 활용이 가능하다.
CNI엔지니어링 역시 이를 토대로 서울시 보건환경연구원, CJ 통합연구소, 오송생명과학단지 등 특수연구시설과 삼척의료원, 대구의료원 등 다수의 병원시설을 설계하는데 도움이 됐으며 기업기술력 향상의 발판이 됐다.
의정부 을지대병원 프로젝트를 기점으로 기계전문 엔지니어링기업에서 기계‧전기·통신‧소방전문 엔지니어링기업으로 진화했으며 이를 토대로 원스톱(One Stop) 토탈솔루션을 제공할 수 있는 기업으로 발전했다.
■ 코로나19 이후 달라진 설계트렌드가 있다면
엔데믹 이전까지는 일반 격리병실의 경우 환기횟수 6~12회의 전외기 방식을 적용하며 실간 차압 15Pa로 유지해 실의 기류흐름을 음압‧양압으로 형성하는 것이 일반적이었다.
최근에는 상시적으로 운영되던 격리병실이 간헐적으로 운영되고 있다. 격리병실 운영은 에너지가 많이 소비되며 격리병동을 이용하는 환자들이 항상 발생하지는 않는다. 이에 따라 간헐적 운영에 대한 대책 등을 많이 강구하고 있다.
이에 대한 해결책의 일환으로 일반병동에 VAV시스템을 적용해 상시운전하되 상황에 따라 음압화 병동으로 운전할 수 있는 시스템을 적용한 설계안을 적용할 수 있다. 이 경우 완전한 격리병실 수준으로 적용하기에는 무리가 있지만 적절한 건축공간 차단과 VAV제어를 적용하면 어느 정도의 병실 음압화를 유지할 수 있다.
또한 공동주택에서도 거실 환기유니트에 헤파필터 등이 적용되는 것과 마찬가지로 병원건물에서도 실내‧외 유입병원균 필터링 및 제거를 위한 항바이러스필터 활용이 많이 검토되고 있다.
■ 병원 HVAC시스템 고도화를 위한 방안은
실질적으로 프로젝트를 운영하며 파생되는 많은 문제에 대한 해결책을 단일공종의 힘만으로 도출하기에는 역부족이다. 모든 공종과 협업을 통한다면 보다 발전적인 해결책이 제시될 것이다.
현재는 건축을 중심으로 각 공종별 크로스체크를 진행하고 있지만 엔지니어입장에서는 설비시스템에 대해 시스템엔지니어들간 협업 후 건축분야와 협의하는 것이 더 합리적으로 문제를 해결할 수 있다.
해외 엔지니어링사의 경우 단일공종 설비회사는 거의 없으며 MEP(기계‧전기‧소방) 또는 엔지니어링(MEP 및 구조‧토목 등)으로 운영하고 있다. 실제로 CNI엔지니어링 역시 MEP를 통합운영하면서 기계‧전기‧소방분야 각각에서 다양한 관점으로 접근해 상황에 적합한 해결책을 만들어 내고 있다.
또한 현재 건축물들은 고도의 전문적인 엔지니어링기술을 필요로 하고 있으므로 이를 제공할 수 있는 MEP 통합전문기업의 역할은 향후 더욱 증가될 것이므로 이러한 방향으로 기업이 운영돼야 한다.
특히 건축물이 기획-설계-시공-유지관리까지 유기적인 컨설팅이 이뤄진다면 시너지 효과는 대단할 것이다. 건축물에 필요한 다양한 정보를 각각의 단계마다 통합적으로 관리할 수 있게 된다면 실제적으로 건축물의 공기(Time), 비용(Cost), 품질(Quality)부문에 있어서 정확한 예측과 대응이 가능하다.
CNI엔지니어링은 건축물 설비시스템솔루션에 대한 통합적인 설계 및 컨설팅의 파트너로서 최선을 다할 것이다.
