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성지공조기술, 디자인 냉각탑 소음·백연 민원 해결

공인시험기관 수준 성능시험설비 갖춰
장소구애 안받는 ‘빌트업 냉각탑’ 개발

냉각탑은 주로 옥상에 설치돼 주변의 주민들로부터 혐오시설 인식 및 소음, 백연현상 등 각종 민원의 대상이 돼 왔다. 벽체 및 건물 주위에 배치될 경우 소음, 재순환으로 인한 성능저하로 주장비의 운전비 상승 등 많은 문제가 발생하고 있다.

이처럼 지적되고 있는 문제점을 해결하고 냉각탑이 기계적 장비라는 개념을 벗어나 옥외조형물이나 상업적 광고효과를 나타낼 수 있는 ‘디자인 냉각탑’을 개발한 성지공조기술(대표 김성현)이 주목받고 있다.

디자인 냉각탑이란
냉각탑 외부 케이싱에 직접 디자인을 적용해 냉각탑이 기계적 장비라는 개념을 벗어나 옥외조형물이나 상업적 광고효과를 나타낼 수 있도록 개발된 것이 ‘디자인 냉각탑’이다.

김성현 대표는 “주상복합빌딩의 경우 발생되는 민원 중 가장 큰 부분인 혐오감을 주는 부분에 대한 대책으로 냉각탑의 상부에 인공잔디 및 조경시설을 설치해 자연친화적인 느낌을 줄 수 있도록 했다”고 밝혔다.

냉각탑 외부를 구조물로 가리는 방식에 비해 구조물 설치비용 절감 및 설치공간 최소화가 가능하며 냉각탑의 상면부에 조경시설을 설치함으로써 국토해양부 고시 ‘제 2009-905호 조경기준 관련 조건’을 충족시키면서 법적으로 정해진 필요한 조경면적의 일부로 사용할 수 있어 보다 많은 녹지공간 확보가 가능하다. 특히 냉각탑 용량에 따라 다수의 셀 형식으로 여러 대를 조합, 사용해 더욱 큰 냉각 효과를 얻을 수 있다.

김 대표는 “소음, 백연현상 민원에 대한 대책으로 디자인냉각탑의 공기흡입측에 소음기 설치 및 토출측에 백연감소코일과 토출측 소음기를 간편하고 용이하게 설치할 수 있는 구조로 설계했다”고 강조했다.

디자인식 압입모듈형 냉각탑의 경우 수평공기유동 방식으로 냉각탑의 후면에서 공기를 흡입해 전면으로 토출, 측면부 2면과 상면부는 디자인 적용이 가능하고 측면부는 여러 대를 나란히 붙여서 배치하는 멀티 셀 형식의 조합이 가능하다.

냉각탑 성능 업그레이드에 투자
김 대표는 “국내에서 냉각탑을 생산하는 대부분의 기업은 영세해 대부분 국내외 기업의 냉각탑을 모방, 설계해 제품을 생산하고 냉각탑의 판매가격이 낮은 수익성이 취약한 제품을 생산함으로써 연구 및 재투자에 어려움을 겪고 있다”고 지적했다.

이에 따라 냉각탑의 성능향상, 고효율, 저소음, 친환경적인 기술개발은 물론 생산제품의 성능평가마저도 정확하게 이뤄지지 않는 구조적인 악순환을 되풀이되고 있다. 이에 반해 성지공조기술은 자체 부설연구소를 설립하고 냉각탑 설계 및 제작에 대한 자체기술개발, 생산된 냉각탑 성능평가, 냉각탑 성능 향상을 위한 부품 개발에 집중하고 있다.

냉동기 운전비 절감시스템이나 냉각탑 설계 및 성능은 반드시 실증시험을 통해 검증돼야 하며 운전 설계조건이 현장마다 다양하므로 적정 수준 및 규모의 성능시험 설비를 통한 제품의 성능시험 결과가 필요하다. 

이에 따라 성지공조기술은 냉각탑 관련 산업의 선도적 역할을 위해 공인기관 수준 이상의 국내 최대, 최고 시설급인 700RT 용량의 냉각탑을 테스트할 수 있는 성능시험설비와 냉동기 운전비를 비교할 수 있는 설비를 구축했다. 특히 성능 시험설비는 △열성능 시험 △에너지 소비시험 △소음시험 △팬 소비동력시험 △정압시험 등을 검증할 수 있다. 이러한 노력은 냉각탑부문 CTI 및 단체인증(KARSE) 열성능 인증을 받았으며 소음 감쇄 및 백연현상 발생 방지 냉각탑을 생산할 수 있는 원동력이 되고 있다.



100% 백연저감기술 실용화
백연(白煙)이란 일반적으로 ‘하얀 연기’를 의미하지만 여기서는 냉각탑의 출구공기에 포함된 수증기가 육안으로 보이는 것을 의미한다. 그러나 수증기는 액체인 물이 증발해 기체화된 것으로 실제로 수증기는 눈에 보이지 않는다. 눈에 보인다면 이는 기체화된 수증기가 아니라 액체인 작은 물방울로 이뤄진 것이며 이것을 ‘백연’이라고 부른다.

주로 주거지역과 인접한 현장에 냉각탑에서 나오는 백연이 많은 경우 주민들은 이 백연이 눈에 보이는 수증기라는 것을 잘 알지 못하며 백연을 공해물질로 인식해 피해를 주지 않을까하는 의구심을 갖게 되며 사업장을 운영하는데 있어서 잠재적인 민원의 요소가 되고 있다.

특히 레지오렐라균은 물방울 내에서만 존재할 수 있으며 이동경로가 냉각탑의 물방울이 호흡기를 통해 폐에 들어감으로써 발병하는 만큼 백연은 이 균의 이동을 가능케 하는 잠재적 위험이 있다고 생각하고 있다.

이에 따라 성지공조기술은 백연을 100% 저감하는 ‘승온식 백연방지 시스템’을 개발했다.

김 대표는 “일반적으로 적용해 사용하는 냉각수(약 37℃)를 이용한 백연 저감장치의 경우 백연의 100% 제거가 어렵다”라며 “그러나 승온식 백연방지시스템의 경우 냉각수와 백연방지 라인을 분리해 중온수 보일러, 폐열회수기를 이용한 고온수(약 50℃) 사용으로 백연제거율 100% 구현했다”고 밝혔다.

특히 김 대표는 “백연발생 민원 예상지역(아파트, 건물 중층) 설치 시 유리하며 자동제어 구성으로 백연발생 온도 설계조건(16℃, 90%) 시에만 가동하므로 열원비용의 최소화가 가능하다”고 강조했다.

건축주에 도움을 주는 영업방식 고수
장비를 설계하면서 사양에 맞는 장비선정 및 설계만이 아닌 초기투자비, 건축비 감소 및 용적률을 높이는 공간 활용 설계로 상업 건물의 경우 분양 면적에 활용 시 분양 이익이 발생토록 설계하고 있다. 특히 냉방시스템 운영에 있어 건물 전체의 냉방시스템을 연동시켜 시스템의 운전비를 절감, 제어하고 검증하는 시스템 적용으로 운전비를 감소시켜 결국 건축주에 실질적인 도움을 주는 방식으로 설계하고 있어 성지공조기술이 주목받고 있다.

장소 구애받지 않고 냉각탑 설치
성지공조기술은 위례 신도시 C1-3 블록 현장에 냉각탑을 지상 및 옥탑에 설치할 수 있는 공간이 없어 지하 PIT층에 냉각탑을 빌트업 냉각탑으로 제안해 시공, 설치했다.

김 대표는 “당초 냉각탑을 건축벽체 간섭 및 일반 창고로 사용할 위치로 인해 설치할 수 있는 공간이 아니었다”라며 “국내외 어떠한 냉각탑도 설치할 수 없었으나 성지공조기술에서 건축물의 형태에 구애받지 않고 자유로운 배치가 가능한 빌트업 냉각탑으로 설계해 납품, 운영 중”이라고 강조했다.

성지공조기술의 압입모듈형 디자인 냉각탑을 열교환 PART와 FAN PART가 분리되게 설치했으며 소음기, 승온식 백연감소코일 적용으로 예상 민원도 해결한 현장이다.