건축물분야 탄소중립을 위해 기계설비의 역할 및 발전방향에 대해 논의하며 방안을 공유하는 세미나가 열렸다.

KOCEA 기계기술인회(회장 정영석)는 5월22일 세텍 컨벤션센터에서 관련업계 관계자 50여명이 참석한 가운데 ‘탄소중립과 기계설비 실천방안 세미나’를 개최했다고 밝혔다. 

정영석 KOCEA 기계기술인회장은 인사말을 통해 “지구온난화 주범인 탄소를 줄이기 위해 무분별한 화석연료 사용을 줄이며 황폐해져 가는 지구환경을 살리기 위해 효율적 에너지 이용방법에 대한 기술개발 연구와 실천을 해야한다”라며 “탄소의 중립적 상태 해법을 찾기 위해 이번 세미나가 실천적 해법을 제시하는 자리가 되길 바란다”고 밝혔다.

건물 생애주기·내재탄소 관리 중요

최관호 대우건설 주택설비팀 부장은 ‘건물의 탄소중립 핵심트렌드 소개와 에너지 효율향상에 대한 심층분석 및 역할’에 대해 발표했다.

최근 EU, 미국, 호주, 캐나다 등에서는 제로에너지건축물을 넘어 건물 생애주기 동안 탄소중립건축물 평가를 시행하고 있다. 탄소중립건축물(Whole Life Carbon Building)이란 건물 수명주기 사용단계 동안 소비된 모든 에너지에서 발생한 운영탄소와 자재생산, 건물건설 등의 생산·처리활동에서 발생하는 모든 직·간접 온실가스인 내재탄소의 배출을 최소화한 건축물이다.

탄소중립건축물 달성을 위해 에너지소비는 최소화하며 신재생에너지 생산을 최적화해야 한다. 단열, 기밀, 창호성능 강화 등 건물부하 저감기술 개발뿐만 아니라 에너지 절감을 위해 기존 설계기준에 관한 연구도 필요하다. 

태양광시스템은 건물에 적용가능한 신재생에너지 중 가장 가격대비 효율이 높다. 태양광 적용확대를 위해서는 초기 설계기획 단계에서 옥상 이외 측벽, 전면설치 등을 고려한 건물배치가 중요하다.

최 부장은 “건물 내 신재생에너지 확대와 운영에너지 효율향상에 따라 건축물 자재도 내재탄소 관리차원에서 중요성이 커지고 있다”라며 “철근콘크리트 경량화, 강도개선, 목재적용 구조공법 개발, 자재 재사용과 재활용 기술개발 등에 힘을 쏟아야 한다”고 밝혔다.

또한 건물 탄소배출량 저감을 위해서는 다양한 데이터를 정보화해 활용하는 디지털 기술도입도 필수다. BIM(Building Information Modeling)은 표준화된 라이브러리를 활용한 건물 3D모델링으로 데이터를 생산, 가공, 정보화해 물량 및 내역작성, 시공관리, 유지보수까지 관리할 수 있다. 또한 플러그인 연결로 에너지시뮬레이션 평가, 전과정 탄소중립건축물 평가 등을 할 수 있다. 

최 부장은 “개방형 건물에너지관리시스템인 BEMS는 BIM과 연동이 가능하며 건물운영시 에너지데이터를 수집해 에너지 절감뿐만 아니라 건물설계 기준 피드백을 통해 최적설계가 가능하다”고 말했다.

이어 “국내 건물분야는 국내법규에 따른 인허가 기준에만 익숙해 탄소중립 기술개발과 적용에 소극적으로 편”이라며 “가격대비 탄소저감 비율을 고려한 건물설계가 필요하며 건설기술인들을 대상으로 한 탄소중립 중요성 교육과 홍보, 전문인력 육성, 사용자 행태개선, 정부의 일관된 정책추진 등 정부, 기업, 학계의 노력이 필요한 시점”이라고 강조했다.

건축물 에너지 절약 융합시스템 구성

윤재동 E2G 대표는 ‘탄소중립을 위한 건축물 에너지 절약시스템 구성방안’에 대해 발표했다.

E2G는 저에너지 고효율건축물을 구현하는 건축설비시스템 구성, 설계, 납품, 시공, 운전관리, 건축설비 시스템컨설팅 등 종합솔루션을 제공하고 있다.

건축물 에너지 절약융합시스템 구성요소에는 △저유량냉동기 △인버터일체형 순환펌프 △제어밸브 △자동제어 융합 통한 소비에너지 40% 절감 △시스템 커미셔닝 등이 있다.

저유량 냉동기는 건축물의 부분부하에 대응해 운전이 가능한 냉동기로 에너지절약을 실현하며 공조수배관에서 각종 이상현상을 근본적으로 제거하기 위해 필수적으로 적용해야한다.

인버터일체형 순환펌프는 모터와 일체형으로 별도의 인버터 패널 설치공간이나 전기, 통신공사가 불필요한 순환펌프다. 정격운전 60Hz대비 18Hz까지 부분부하에 대응이 가능하며 순환펌프 제어로직이 갖춰졌다. 또한 방진 및 방진패드, 플렉시블 콘넥터가 불필요하며 실시간 소비전력, 사용전력값 전송기능 등을 갖췄다.

윤 대표는 “냉동기 및 인버터, 제어 등을 통합적으로 고려한 에너지절약시스템을 활용하면 평균 40% 이상 에너지를 절약하며 반송동력 75%절감과 부분부하 대응운전으로 최적효율을 낼 수 있다”라며 “제어밸브 누수현상, 순환불량, 밸브동작시 소음과 같은 과차압, 과소유량에 의한 이상현상을 제거하며 25% 이상 절감된 에너지로 냉동기 성능을 유지할 수 있다”고 밝혔다.

토탈매니지먼트·설계도서 숙지 필수

공화석 지엔 대표는 ‘탄소중립시대의 건설현장 기계설비 효율적 관리방안’에 대해 발표했다.

공 대표는 “성공적인 프로젝트 진행을 위해서는 발주처·시행사와 시공사, 감리자가 신뢰를 바탕으로 한 의사소통을 해야한다”라며 “토탈매니지먼트와 설계도서 숙지, Deviation Sheet 작성 등이 중요하다”고 밝혔다.

Deviation Sheet를 작성할 때는 설계 도서상 기준으로 구역별, 룸별 계약서·입찰지침·시방서, 도면을 검토하며 배관재질과 접합방법 보온사양까지 확인·계획해야한다. 또한 설계 도서상 기준과 실시공(계획)이 차이나는 항목에 대해서는 검토보고 및 협의를 거쳐 최종시공방법을 결정한다.

열원시스템 검토시에는 설계계산서를 확인하며 열용량에 따른 장비사양 및 관경, 연결기구류 등 적정성을 검토해 열원흐름도를 작성한다. 또한 토질주상도, 토목수리·영구배수계산서, 조경 Weep hole조닝, 전기동력, 건축 단열벽체 열전달율 등 유관파트 설계 관련 서류검토도 필요하다. 

토목 및 조경파트에서는 단지 외부와 연결되는 배관류·박스 위치 및 레벨 확인이 필요하며 상황에 따라서는 설비배관의 Outlet Level 조정을 해야한다. 이와 함께 단지 내 우·오수관과 매립가스관, 지역난방, 시상수, 음식물처리관, 빗물저류도 유입 우수관, 상수도소화용수관, 각종 맨홀, 전기 인입관로, 오픈 트렌치 등 Cross Check 도면을 작성한다.

건축파트에서는 배기연도, 정화조 배기위치 도면표기, 에너지절약계획 설계검토서 EPI를 확인한다. 정화조는 소음을 저감하기 위해 아파트동과 구조를 분리하며 배기팬, 부대시설 실외기 소음에 대한 민원에 사전대비한다. 테라스 세대의 경우 오,배수관 및 통기관 위치선정과 지역정압기 설치 시 분양카다로그에 명기해야한다. 이외 단지건축면적 10,000㎡ 이상인 경우 전체동 지붕우수를 집수하며 외기 취입구, 장비반입구 위치 및 적정크기를 확인해야 한다.

공 대표는 시공 중 문제점이 발생했을 시 대처방안으로 “객관적으로 판단해 문제점을 인정할 필요가 있다”라며 “사안에 따라서 관계자와 오픈마인드로 협의하며 기술적 검토로 해결방안을 찾을 수 있도록 해야한다”고 강조했다.