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[인터뷰] 김효준 대우건설 주택건축기계팀장

제균·제습·냉방 DW환기유닛 개발
5ZCS, 기능통합 콤팩트솔루션 ‘업그레이드’

대우건설(대표 김형)이 최근 코로나19 대응을 위해 항균·항바이러스 기능을 갖춘 ‘DW 환기유니트’를 개발했다. DW 환기유니트는 2017년 대우건설이 단지 내 미세먼지 차단을 위해 개발한 5ZCS(5 Zone Clean Air System)에 적용될 계획이다. 김효준 대우건설 주택건축기계팀장을 만나 신제품개발 의미와 향후 개선방향에 대해 들었다.

■ DW 환기유니트는
최근 코로나19가 바꿔놓은 일상에서 ‘항균’에 대한 고객들의 관심이 커지고 있어 포스트 코로나시대를 대비하기 위해 DW 환기유니트를 개발했다. 특히 DW 환기유니트에는 제습기능과 자동운전기능까지 포함하고 있어 경제성과 편의성을 두루 갖춘 것이 특징이다.

부유세균, 부유바이러스를 95% 이상 제거할 수 있는 UV-LED 광촉매필터를 장착했으며 헤파필터 등과 함께 4중 필터유닛을 구성해 미세먼지, 유해물질을 거를 수 있다.

또한 효율적인 환기를 위해 주방후드와 시스템을 연동했으며 이때 충분한 환기풍량을 확보하기 위해 용량을 350CMH로 늘렸다.

기존 단지 내 미세먼지 제거시스템인 5ZCS와도 연동되며 결로예방, 집중환기 등을 포함해 가장 효율적인 환기장치 운전이 가능한 알고리즘을 탑재하고 있다.

■ 제균성능은
DW 환기유니트는 유해바이러스를 제거할 수 있는 UV-LED 광촉매필터를 적용했다. 자외선 발광다이오드인 복수의 UV-LED 소자를 최적설계하고 광촉매필터와 상호작용을 통해 유해바이러스가 제거된 안심공기를 입주자가 거주하는 실내에 제공한다.

필터성능은 부유세균·부유바이러스 저감률 96% 이상을 기록하며 우수한 성능을 인정받았다. 한국오존자외선협회의 단체표준 KOUVA AS 02:2019 기준에 따라 400CMH 조건에서 △부유세균 △부유바이러스 △오존방출농도 등을 측정했다.

부유세균인 표피포도상구균 등을 기준치 80%를 뛰어넘어 96.7% 제거했으며 부유바이러스의 경우 박테리오파지 등을 60% 이상 제거하는 것이 기준이지만 시험결과 96.8% 제거할 수 있다. 오존방출농도는 24시간 최대치 기준 0.05ppm보다 크게 낮은 0.009ppm을 방출해 안전성 역시 뛰어나다.

■ 풍량을 크게 높였는데
최적의 환기를 위해서는 주방후드와 환기장치 연동시스템이 필수다. 그러나 주방후드는 환기장치와의 풍량밸런스가 맞지 않아 효과적인 환기가 어렵다.

기존 공동주택의 환기기준에 따르면 환기장치의 풍량은 150CMH면 충분하다. 이에 비해 주방후드는 KS에 따라 340CMH 이상을 확보해야 한다.

DW 환기유니트는 최대풍량을 350CMH로 늘려 밸런스를 맞췄기 때문에 최근 제정된 기계설비법의 취지와 같이 주방후드 작동 시 배기성능 향상을 위한 급기연동제어가 가능하다.

조리 시 실내에서 미세먼지 발생이 가장 크지만 환기장치의 급기풍량과 밸런스가 맞지 않기 때문에 창문을 개방하고 환기하는 것이 좋다는 연구결과가 있다. 그러나 외부 미세먼지 상황이 여의치 않으면 창문을 열 수 없다. 조리 시가 아니더라도 실외 미세먼지 농도가 높아 실내로 유입되는 경우 주방후드와 연동하는 것이 실내공기질 관리에 효과적이다.

또한 법정요구량 이상의 환기유니트 풍량증대에 따라 각 실별로 개별제어가 가능한 집중케어시스템을 적용했다.

비교적 좁은 공간의 실내라고 하더라도 실마다 미세먼지 농도가 동일하지 않다. 또한 특정 실에 재실자가 몰려있을 수 있고 생활패턴에 따라 공간마다 실내공기질이 다를 수 있다. 집중케어는 디퓨저마다 설치된 댐퍼를 통해 풍량을 특정 실에 집중시켜 빠르게 실내공기질을 개선하는 방식이다. 집중케어를 통해 다용도실 및 드레스룸의 결로발생 역시 억제할 수 있다.



■ 냉방·제습·제어기능도 개선했는데
DW 환기유니트는 소형냉동사이클이 설치돼 여름철 보조냉방 및 제습기능이 가능하다. 소형냉동사이클은 냉매가 증발기 내에서 증발하고 주위의 열을 빼앗아 기체가 된 뒤 다시 응축기에 의해 주변에 열을 방출해 액화하는 냉동사이클의 냉동기를 말한다. 이에 따라 에어컨가동률을 경감시켜 에너지절약이 가능하다.

또한 DW 환기유니트에는 세대 내·외부의 온도, 습도, 미세먼지 측청치를 바탕으로 한 자동운전기능이 탑재된다. 최적의 자동운전모드 프로그래밍이 가능하고 이러한 기술로 특허출원을 완료했다.

■ 5ZCS와 연동했는데
5ZCS는 2017년 8월 대우건설이 실내공기질 개선을 위한 공기청정에서 나아가 단지 전체를 보다 체계적으로 빈틈없이 관리·정화하기 위해 업계최초로 개발한 5단계 미세먼지 차단기술이다.

1단계는 단지입구 옥외 공용부에 설치된 공기질측정기를 통해 관련정보를 입주자에게 제공하고 미스트분사를 통해 미세먼지 농도를 낮춘다. 2단계는 지하주차장 미세먼지 센서에서 오염도가 기준치 이상으로 나타날 경우 주차장 팬을 가동해 자동자 매연 및 미세먼지를 배출한다. 3단계는 주차장·1층 엘리베이터홀에 천장형 공기청정기를 설치해 입주자가 세대로 출입하기 위한 공용공간 동선 내에서 미세먼지 확산을 억제하고 세대유입을 막는다. 4단계는 엘리베이터 내부에 청정필터가 장착된 에어컨을 설치해 공기질 개선과 여름철 쾌적성을 제공한다. 5단계는 헤파필터가 장착된 환기시스템을 미세먼지 센서와 연계해 세대 내에서 최종적으로 실내공기질을 확보한다. DW 환기유니트는 5단계의 환기시스템을 대체해 도입된다.

■ 시스템 개선계획은
대우건설은 5ZCS를 실내공기질 관리에서 나아가 냉난방공조를 포함한 종합적인 실내환경·쾌적성 관리시스템으로 발전시킬 계획이다.

버전1이 미세먼지 제거에 대한 것이었다면 버전2는 제습·냉방·제균 및 풍량확대 기반의 주방후드 연동시스템이다. 현재는 버전1.5 수준에 도달했다고 보고 있으며 이를 최적화하고 현장에 보급하기 위해 노력하고 있다.
최종단계로 볼 수 있는 버전3은 지열과 연계해 냉난방·급탕부하까지 처리하는 것이다. 현재 요소기술은 모두 개발된 상태인 만큼 기존 기술들을 융·복합 시키는 것이 관건이다.

대우건설의 이 같은 노력은 최근 다양해지는 소비자의 요구를 최대한 충족시키기 위한 것이다. 소비자는 미세먼지, 실내 유해가스, 부유세균·바이러스 등 실내공기질과 관련된 사회적 이슈들에 따라 거주공간에서 걱정없이 살 수 있는 환경을 원하고 있다.

대우건설은 IT, HVAC&R기술발전에 따라 소비자에게 모든 혜택을 가장 간편하고 콤팩트한 단일기기로 제공하는 방안을 고민하고 있으며 지속적인 연구개발을 추진할 방침이다.