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해솔텍, 한국형 고효율 칠드빔 개발

기존 제품대비 쾌적성·경제성 충족

지난해 발생한 메르스사태는 국내 병원, 요양병원, 건강센터 등 환자를 치료하고 케어하는 건축물에서 실내 공기의 질(IAQ: indoor air quality) 및 환기에 대한 중요성이 극대화되는 계기가 됐다. 이로 인한 해당 건축물분야에서 규제강화와 인식 변화 등에 부합되고 쾌적성이 뛰어난 공조시스템의 필요성이 요구되고 있어 칠드빔에 대한 관심이 고조되고 있다.

 

국내외 칠드빔 기술개발 동향

유럽과 미국지역을 중심으로 보급되고 있는 칠드빔은 역사가 40여년이 됐으며 여름철 습도가 높지 않은 유럽지역에서 먼저 개발됐다. 유럽의 경우 14~16의 냉수를 이용해도 기후특성상 결로제어 컨트롤이 용이하며 제약회사 사무실빌딩, 교육시설, 연구시설 등 많은 프로젝트빌딩에 반영되고 자리잡아 성능의 우수성도 검증됐다.


그러나 일본을 포함한 우리나라는 여름철 기후특성이 유럽과 다르게 매우 고온 다습해 칠드빔시스템을 적용하기 위해서는 국내 건축물의 실내부하 조건 중 실내잠열처리를 위한 DOAS 급기량, 국내 기후 특성을 고려한 여름철 운전모드에 따른 배관 및 표면결로 문제해결, 국내실정에 적합한 경제적인 칠드빔개발이 필요한 실정으로 무엇보다 한국형 칠드빔개발이 절실히 필요하다.

 

유럽의 경우 건식코일을 고수하고 자동제어를 이용한 결로제어 기술을 일반화해 부담없이 고급공조 건물에 보급되고 있으며 근래에 미국시장에서도 기후가 다양해 지역별 기후에 맞는 칠드빔유니트를 개발, 보급하고 있다.


일본의 경우 저에너지 고효율의 칠드빔을 시장에서 요구하고 있어 유럽시스템 보급이 시작됐으나 민간에서 일본환경에 맞는 칠드빔을 재해석해 연구개발 중이다. 우리나라보다 약간 빠르게 보급 노력이 진행 중이다. 캐나다의 경우 대용량 칠드빔을 개발해 본토 및 미국시장에 보급하고 있다. 한국도 국내 실정에 맞게 20119월부터 한국건설기술연구원 국책사업으로 저온냉수용 멀티서비스 칠드빔을 연구개발하게 됐다.


해솔텍, 한국형 칠드빔 개발

칠드빔 전문기업 해솔텍은 건축물분야 기존 시스템을 혁신적으로 개선할 수 있는 한국형 칠드빔을 건설기술연구원과 함께 개발 참여했다. 그러나 쾌적한 건물운영을 이루는데는 성공했으나 디자인, 층고절감, 유니트 종류 등 개선사항이 필요해 보급에 제한적인 면이 있었다.

 

이에 따라 해솔텍은 기존에 수행한 한국형 멀티서비스빔의 기술축적과 노하우를 토대로 완성도 있고 적용범위를 다각화한 한국형 고효율용 멀티서비스빔 유니트를 완성해 쾌적성과 경제성을 충족시켰다.

 

개선된 고효율용 칠드빔은 병원에 사용하는 헬스케어용 빔유니트, 호텔의 공조환경을 획기적으로 개선할 호텔용빔유니트, 친환경빌딩 사무실용으로 분류해 품질과 성능을 확보하고 시스템 경제성을 개선해 기존의 CAV방식정도의 초기투자비로 최고의 공조시스템을 구축할 수 있게 됐다.

 

해솔텍의 관계자는 우리나라 여름철 고온다습한 아열대성기후변화로 기존의 수입용 칠드빔만으로는 제습냉각 비용 증가, 국내 DOAS(외기전담공조기) 기술인프라 부족 등으로 장점인 에너지비용 절약에 한계가 있다라며 제습 및 자동제어 메커니즘이 어렵고 복잡해 운영관리가 쉽지 않다고 지적했다.

 

이 관계자는 또한 냉방용량이 작아 유니트 배치계획이 복잡하고 중소형 건물에는 적용이 제한적이며 결로제어 특성상 밀실한 건축쉘 구축 등 초기투자비가 고가인 관계로 국내시장 보급이 지연되고 있다라며 이에 따라 국내 여름환경에 대응하기 위해 개발한 다기능 고효율 칠드빔 시스템은 외산대비 경제성, 운영성이 아주 뛰어나고 쾌적공조와 에너지절약을 모두 도모할 수 있어 반드시 관심을 가져야하는 친환경 공조기술이라고 강조했다.

 

성능향상·용도별 개별 유니트 개발

해솔텍은 국내 여름철 고온다습한 기온에 대응하기 위해 실내 칠드빔내에서 잠열처리기술을 도입했다. 유럽과 미국제품의 냉수공급온도는 14~16로 결로처리가 없으나 한국형 칠드빔은 냉수공급온도 7이상이므로 결로처리를 위한 드레인판을 추가했다.

 

국내 여름철 높은 냉방부하를 고려해 해외제품대비 40~50% 이상 높은 고용량 칠드빔유니트로 열교환기 및 노즐 유인구조를 보강했으며 초기 투자비가 저렴(40~50%)하고 제어가 간단해 보급성 및 유지관리가 편리하다는 것이 장점이다.

 

특히 소음저감, IAQ확보, 개별제어를 통한 실내 환경개선 효과가 뛰어나고 칠드빔에서 잠열처리가 가능해 외조기의 잠열처리량이 작아져 외기보급량이 작아진다. 외산 시스템은 제습장비가 고가인데 이는 별도의 제습장비가 필요 없으며 여름철 창문을 닫지 않아도 결로에 대해 문제가 없다는 것이 해솔텍만의 기술적 장점이다.

 

멀티서비스칠드빔 시스템 용도 및 기능

멀티서비스칠드빔 시스템은 21세기형 최고급 쾌적 공조기술인 만큼 실내 공기질과 온열환경이 뛰어난 건축물의 요구에 맞춰진 기술로 에너지절약이 가능해 사무소건물 그린빌딩 교육용건물 병원병동 호텔 숙박시설 고급 공동주택 건축물 리모델링 등 다양한 용도별 적용이 가능하다.

 

해솔텍의 관계자는 병원과 호텔의 경우 기존 CAV+FCU방식은 실내 부하대응 및 공기질과 청결성이 항상 제기된다라며 한국형 칠드빔에 광촉매 등 옵션을 추가해 사용 시 실내위생, 온열환경, 공기질 개선이 가능하다고 밝혔다.

 

또한 운영관리자 입장에서 유지관리가 외국 수입시스템에 비해 아주 용이하며 성능도 뛰어나 그린빌딩 및 저에너지빌딩에 적합하고 반영 건축물에너지등급과 그린빌딩인증이 가능하다. 제습컨트롤이 편리하고 저비용이라 중소규모 빌딩에서 대규모 빌딩까지 시장반영성이 큰 이점이 있다. 특히 다기능 일체형(MSCBK)일 경우 노후된 건축물 내부 리모델링이 쉽고 공기 및 실내 활용도가 좋다.

 

해솔텍의 관계자는 신선급기 기능, 냉온수코일에 의한 실내현·잠열처리 기능, 스프링클러, 조명, 연기감지기 등 다기능을 하나의 시스템으로 해결이 가능하고 환절기 외기냉방 등 저에너지성 운전이 아주 용이하다라며 빔유니트 내에 장착된 열교환기 및 드레인판 청소는 2년에 1회 정도 손쉽게 청결을 유지할 수 있다고 강조했다.


해솔텍이 개발한 멀티서비스칠드빔은 신개념 다기능 건축물 공조시스템으로 연구개발 능력을 향상시킬 수 있으며 수치, 축소모형, 실증실험을 통해 체계적인 기술개발이 이뤄져 제품성능 및 시스템신뢰도 높다.

 

유럽형 칠드빔대비 시스템 초기투자비가 현격히 감소하며 공조성능 또한 향상시켰으며 건축물 공조설비분야에서 물-공기방식을 채택함으로써 타 공조대비 반송동력 에너지저감률을 20% 달성할 수 있다.

 

특히 화재진압 기능을 포함한 Multi-service 빔유니트의 모듈화로 공사기간 20% 단축 및 공사비 10% 감축이 가능하며 건축물 천장층고도 10~15% 감소효과가 있다. 일반 수입시스템대비 신선외기 및 실내제습을 위한 장비비와 에너지비용이 절약된다.