개원 3주년을 맞이한 의정부 을지대학교병원(병원장 이승훈, 이하 을지병원)이 고효율 기계설비시스템을 운영해오며 서울지역 종합병원 평균 에너지사용량에 비해 50% 이상 에너지를 절감하고 있는 것으로 나타나 주목받고 있다.
을지병원을 운영하는 을지재단은 1956년 11월 박영하 박사가 서울시 중구 을지로3가에 개설한 산부인과의원이 시초이며 ‘인간사랑, 생명존중’을 이념으로 삼아 의료향상, 교육발전에 기여하기 위해 설립된 교육‧의료재단이다.
이후 1981년 대전 을지병원 개원, 1983년 학교법인 을지학원 설립, 1995년 노원 을지병원 개원, 2009년 강남 을지병원 개원에 이어 2021년 4월 의정부 을지병원 개원 및 캠퍼스 개교에 이르렀다.
경기 의정부시 동일로에 위치한 의정부 을지병원은 대지 12만4,399㎡ 부지에 연면적 21만676㎡로 건축됐으며 총 902병상 규모로 구축돼 현재 599병상이 운영 중이다. 시설은 병원, 대학교, 기숙사, 관사, 운동장 등으로 구성되며 2024년 4월 기준 직원 1,500명이 근무하고 있다.
병원동의 경우 총 15층 규모로 39개 외래진료과와 10개 전문진료센터를 갖춘 종합병원으로 운영 중이다. 902개 병상은 △일반 △감연전담 △내과 △산부인과 △암 △안정 △VIP △호스피스 등 병동으로 구분되며 1인실 51실, 2인실 54실, 4인실 159실, 6인실 1실 등으로 운영 중이다. 수술실은 총 23실이며 △하이브리드실 1실 △로봇수술실 1실 △일반수술실 17실 △외래수술실 4실 등으로 운영된다.
의정부 을지병원은 경기동북부 병원 중 유일하게 중증‧응급 심뇌혈관질환 네트워크 시범사업에 선정됐으며 국내‧외에서 저명한 의료진을 보유하고 있다.
특히 스마트병원으로서 최상급 의료장비 도입, 외래‧입원환자용 스마트앱‧태블릿 운영, 다수 헬리포트 구축 등을 적용했다.
의정부 을지병원은 기계설비 역시 프리미엄급 장비를 도입해 높은 에너지효율을 달성한 것으로 나타났다. 개원 초기부터 BEMS를 활용한 에너지절감 운전을 수행했으며 다른 종합병원 평균 에너지사용량에 비해 53.4%를 절감한 것으로 나타났다.
빙축열, YORK‧서울냉열 등 참여
빙축열시스템으로 터보냉동기는 YORK 제품이 적용됐으며 주간 720RT, 야간 540RT 2대가 도입됐다. 존슨콘트롤즈가 공급하는 YORK 터보냉동기는 브라인유량이 분당 8,640L, 압력손실 7.9mAq이며 냉각수유량은 분당 8,710L, 압력손실 8.1mAq 제품이다. 입‧출구 온도는 브라인측이 주간입구 10.5℃, 야간입구 –1.1℃, 주간출구 6℃, 야간출구 –4.5℃이며 냉각수측이 주간입구 32℃, 야간입구 30℃, 주간출구 37.3℃, 야간출구 34.1℃로 설정됐다. 운전중량이 14.9톤인 장비로 총소비전력은 주간 505kW, 야간 452kW이며 COP는 5.01을 기록했다.
빙축열조는 서울냉열이 납품했으며 개방형으로 1만368RT 1대가 적용됐다. 축열조 유로변경구조가 적용된 Ice-Bar 타입으로 캡슐수량은 18만4,760개이며 우레탄폼 및 우레아 단열로 마감한 제품이다. 내부높이는 캡슐 5.86m, 그레이팅 5.98m, 브라인수위 6.2m 규모다.
빙축열용 열교환기는 GEA 제품 1,200RT 2대가 사용되고 있다. 브라인 설계압력은 10kg/㎤, 유량은 8,898L/min이며 손실수두는 6.3mAq를 나타낸다. 입구온도는 3℃, 출구온도는 10℃로 설정됐다. 냉수측 설계압력은 10kg/㎤이며 유량은 8,615L/min, 손실수두는 5mAq다. 온도는 입구 13℃, 출구 6℃ 세팅이다.
빙축열용 축냉펌프는 암스트롱이 담당했다. 용량 8,640L/min, 양정 25mAq 성능 제품이 3대 적용됐으며 예비로 1대가 납품됐다. 빙축열 2차측 냉수순환용과 터보냉동기용 냉수 및 냉각수 순환펌프는 그런포스 제품이 적용됐다. 냉수순환용은 8,640L/min 유량 제품이 3대 적용됐으며 냉각수 순환펌프는 8,172L/min 유량 제품이 1대 적용됐다.
냉방, 캐리어‧LG전자 냉동기 적용
냉방시스템 관련설비로는 터보냉동기(캐리어, 800RT 3대), 흡수식 냉온수기(LG전자, 900RT 2대) 등이 설치됐다.
캐리어 터보냉동기는 냉수 5,760L/min, 냉각수 9,510L/min 유량 제품이다. 냉수 압력손실은 3.7mAq이며 입구온도는 13℃, 출구온도는 6℃이며 냉각수 압력손실은 5.6mAq, 입구온도 32℃, 출구온도 37℃다. 소비전력은 478kW, COP는 5.89, 운전중량은 20톤 스펙인 제품이 적용됐으며 냉매는 R134a를 사용한다.
LG전자 흡수식 냉온수기는 냉온수 유량 388.8㎡/h, 냉각수 유량 900㎡/h다. 냉온수 압력손실은 9.7mAq로 냉수 입구온도 13℃, 출구온도 6℃이며 온수 입구온도 54.8℃, 출구온도 60℃로 운전된다. 냉각수의 경우 압력손실은 10.3mAq로 입구온도 32℃, 출구온도 37℃다. 소비전력은 35.1kVa이며 COP는 1.34, 운전중량은 43.8톤이다.
냉각탑은 성지공조기술이 담당했다. 빙축열 터보냉동기용 800CRT 2대, 냉방 터보냉동기용 1,000CRT 3대, 흡수식 냉온수기용 1,400CRT 2대, 항온항습기‧사계절 냉방‧냉장‧냉동용 냉각탑 500CRT 1대 등이 적용됐다. 냉각탑은 입구온도 37~37.5℃, 출구온도는 32℃로 설정됐으며 극초저소음 송풍기가 적용된 제품이다. 밀폐식 하이브리드 대향류형 장비로 착탈식 STS 코일, 동파방지 히터 및 히터패널이 포함됐다. 포스맥(POSMAC) 강판 재질로서 냉동기 운전비 절감제어 및 검증시스템이 장착됐다. 또한 냉각능력 향상과 백연감소가 가능한 다목적 착탈식 코일이 내장됐다.
난방‧급탕, 대열‧스파이렉스사코 시스템 도입
증기보일러는 난방, 급탕, 조리, 멸균을 위해 적용됐으며 대열보일러가 시공했다. LNG를 연료로 하는 저NOx 제품으로 99% 효율제품이 도입됐다. 난방용으로는 5톤급 2대가, 급탕용으로는 3톤급 2대가, 주방‧멸균용으로는 2톤급 2대가 사용됐다. 적용된 모든 보일러는 블로우다운 및 수위제어기능을 포함한다.
난방용 열교환기는 스파이렉스사코가 담당했다. 병원 및 부대시설 난방용으로는 270만Kcal/h 용량 판형열교환기 3대가 적용됐으며 1차측 증기압력은 2kg/㎠, 증기량은 5,029kg/h이고 2차측의 경우 유량 6,448L/min, 입구온도 53℃, 출구온도 60℃로 운전된다.
또한 리히팅부하용 일체형 판형열교환기는 △온밸브 △증기트랩 △전기식 컨트롤밸브 △온수가열 방지장치 등이 적용된 23만6,900kcal/h 용량 1대가 설치됐다. 이밖에도 장례식장 바닥난방용 3만kcal/h 판형열교환기 1대, 수영장 바닥난방용 5만2,000kcal/h 판형열교환기 1대 등이 도입됐다.
급탕용 순간온수가열기 역시 스파이렉스사코가 시공했다. 고층부용으로는 825kWh 가열량 제품 2대가 1차측 증기량 1,300kg/h, 증기압력 2kg/㎠, 2차측 유량 215L/min 성능으로 적용됐으며 저층부 및 부대시설용으로는 810kWh 가열량 1대가 1차측 증기량 1,277kg/h, 증기압력 2kg/㎠, 2차측 유량 211L/min 성능으로 적용됐다. 입출구온도는 모두 5℃, 60℃로 각각 설정됐다.
지열, 유천써모텍 히트펌프 적용
의정부 을지병원은 신재생에너지설비로 지열시스템을 설치해 전체 부하의 3% 정도를 충당한다. 지열히트펌프는 유천써모텍이 설치했다. 정격용량은 냉방 시 190kW, 난방 시 178kW인 제품이 3대 설치됐다. 냉온수 유량은 600L/min이며 입‧출구온도는 냉방 시 각각 14℃ 및 7℃, 난방 시 각각 50℃, 60℃로 설정됐다. 지열순환수 유량은 60L/min이며 입구온도는 냉방 시 30℃, 난방 시 5℃다. 냉매는 R410A를 사용하며 소비전력은 냉방 시 39.15kW, 난방 시 45.19kW로 효율은 냉방 시 COP 4.98, 난방 시 COP 3.95인 제품이다.
지열펌프는 그런포스의 600L/min 유량 제품이 4대 적용됐으며 지열 팽창탱크는 장안기술의 800L 용량 제품이 1대 적용됐다.
공조기‧펌프, 서번‧플랙트코리아‧그런포스 참여
공조기는 서번산업 및 플랙트코리아가 참여했다. 서번산업은 주로 홀 및 행정동, 복도, 식당 등 일반공간과 일부 약제실 및 전문센터 공간에 사용하는 용도로 1만400~5만CMH 풍량의 에어포일팬 23대, 8,300~5만9,600CMH 풍량의 플러그팬 22대 등을 적용했다.
플랙트코리아는 수술실 및 부속부, 외래진료, 대공간 등 용도에 적용됐으며 2만3,000~6만1,200CMH 풍량의 플러그팬 13대가 설치됐다. 또한 전산실‧방재실 공조용도로 에어포일팬 1만3,200CMH 1대를 납품했다.
펌프는 그런포스, 윌로 등이 참여했다. 그런포스 펌프가 주로 적용됐으며 △흡수식 냉온수 △빙축열 2차측 및 터보냉동기용 냉수 △흡수식 냉온수기용 냉각수 △부대시설 난방용 온수 △난방 및 급탕용 보일러 보급수 △급탕순환 △병원동 및 대학교‧기숙사 급수 △조경공급용 우수 △중수 △리히팅용 온수 △정수공급 △의료장비용 냉각수 △기계실 배수 △디워터링 배수 △주방배수 △FCU 및 AHU 냉온수 순환펌프 등 시스템을 구성했다.
항온항습기는 에이알 제품이 적용됐으며 약제창고 및 병동약국, 전산기계실, MRI 및 CT실에 설치됐다. 냉방열량은 9,072~6만480Kcal/h, 소비전력은 9.18~50.1kW 용량 제품이다.
평균대비 53.4% E절감 실적
의정부 을지병원은 개원 초기부터 BEMS를 이용해 에너지절감 운전을 수행했다. 중부지방 공공기관 중 연면적 1만㎡ 이상 병원과 에너지 절감실적을 비교한 결과 2022년 기준 53.4% 에너지절감 운전실적이 도출됐다.
중부지방 공공기관 병원의 연간 단위면적당 1차에너지소비량 중간값 평균은 643.83㎡인 것에 비해 의정부 을지병원의 경우 343.68kWh/㎡를 기록했다. 다른 병원들의 평균에 비해 연간 약 5,241만kWh 에너지를 절감했으며 이는 연간 2만4,881tCO₂를 절감한 것이다.
이는 현재 의정부 을지병원의 병상활용률이 50%인 것을 감안해 100%로 보정한 것이며 단위면적당 에너지사용량을 보더라도 서울종합병원 평균 0.146TOE/㎡에 비해 0.063TOE/㎡를 기록한 의정부 을지대병원은 TOE절감률이 43.2%에 달한다.
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