2015년 파리기후변화협약에 따라 우리나라도 온실가스 배출량을 감축하기 위해 다양한 정책적, 기술적 노력이 필요한 시점이다. 건물분야도 탄소중립사회로의 전환을 위한 기술발전에 관심을 기울이며 미래 설비환경에 대응하는 신기술 개발과 산업구조의 변혁을 맞이하고 있다.
대한설비공학회는 학회 50주년(2021년)을 맞는 시기 즈음에 미래성장을 위해 설비분야와 밀접한 관련이 있는 젊은 연구자들의 기술융합과 차세대 성장전략에 기여하고 미래성장 비전을 제시하기 위해 2019년 1월 강용태 고려대 교수를 초대 위원장으로 미래성장특별위원회를 발족했다. 현재는 장영수 국민대 교수가 2대 위원장을 맡고 있다.
정재원 한양대 교수와 이성혁 중앙대 교수가 간사로서 실무운영을 맡고 있으며 설비분야에 관심있는 기계와 건축분야의 연구자 69명이 참여하고 있다. 대부분 설비분야 전문성을 확보하고 있는 30~40대의 젊은 연구자들로 인공지능, 신재생에너지 등 신기술분야에서 왕성한 연구활동을 하고 있다. 장영수 설비공학회 미래성장특별위원회 위원장을 만나봤다.
■ 위원장으로서 활동 소감은 위원회 발족 초기에는 젊은 설비 관련 연구자의 적극적인 참여를 유도하고 저변 확대를 위해 주력했다. 강용태 위원장의 노력으로 많은 연구자들이 위원회 발족 취지에 동감해 참여했다.
지난해 학회 창립 50주년을 맞아 학회 50년의 역사를 정리하고 되돌아보는 기념행사들이 진행됐으며 우리 위원회에서도 하계학술대회에서 ‘50주년 기념 미래설비포럼’과 50주년 기념식에서 ‘미래설비기술 미래로 다함께’를 주관해 행사를 준비하면 1년을 보낸 것 같다. 코로나19로 인해 위원회 활동이 어려운 상황으로 제한된 수의 모임과 온라인으로만 준비작업을 진행하다 보니 충분히 논의하고 토의할 수 없어 아쉬움을 느꼈다.
그럼에도 불구하고 지난 수년간 위원회에서 진행한 학술활동을 통해 축적된 내용을 정리하고 위원들의 적극적인 협조로 무사히 행사를 치룰 수 있게 돼 감사하게 생각하고 있다. 학회 50주년을 기념하는 주요 행사에서 미래 설비기술을 소개하고 비전을 발표하는 중요한 역할을 수행하게 돼 영광스럽게 생각한다.
■ 현 설비기술 수준에 대해 평가한다면
세계 냉난방공조설비(HVAC)시장 규모는 에너지 고효율시스템에 대한 수요가 증가함에 따라 2019년 1억3,000만달러로 평가되고 있으며 2020년부터 2027년까지 연평균 6.5%의 성장률을 나타낼 것으로 예측되고 있다. 국내 기계설비산업의 매출규모도 약 30조원으로 집계되고 있으며 기계설비분야가 전체 건설공사비에서 차지하는 비중이 약 22%에 이르며 건축물의 고급화에 따라 비중은 더 높아지고 있는 추세다.
이는 환경오염이 심화됨에 따라 쾌적한 환경조성을 위한 수요가 증가하고 첨단산업 발전에 따른 영향이라고 할 수 있다. 이처럼 설비업계는 국가의 발전과 소득수준 향상에 따라 쾌적한 주거환경과 효율적인 작업환경 수요 증가에 따라 지속적으로 발전해 왔다. 하지만 제도적·기술적 정책이 미비하고 관련 기준이 산재했던 탓에 업계의 고충도 상당했다는 지적도 있다.
최근 기계설비법이 제정돼 기계설비의 설계, 시공, 운전유지관리 등 생애주기관리를 위한 법적 기반이 수립됐다. 기계설비의 생애주기 전 단계에서 정보체계가 확립됨에 따라 각 단계의 설비기술이 상호 발전하게 되는 선순환 구조가 형성될 것으로 기대하고 있다. 기후변화에 대응해 탄소중립 사회로의 변혁기에 기계설비산업의 양적인 발전에서 질적인 발전으로의 전환기에 있으며 새로운 도약의 기로에 있다고 생각한다.
■ 미래설비기술 선정 시 가장 고려했던 요소는
미래설비기술을 선정하기 전에 미래설비환경에 대한 분석이 선행됐다. 가장 중요한 이슈는 역시 환경 이슈로서 기후변화에 대응한 온실가스 감축이었다. 지난해 개최된 유엔기후변화협약 당사국총회에서 전 세계 국가들의 2030 NDC가 제시됐다.
우리나라는 2050년 탄소중립을 선언하고 2030년까지 온실가스를 2018년대비 40% 감축하겠다는 도전적인 목표를 제출했으며 건물부문은 2030년까지 이전 NDC목표인 2018년대비 19.5% 감축에서 상향된 32.8%로 감축목표가 상향됐다. 이를 달성하기 위한 주요수단으로 건축물 에너지효율 향상, 고효율기기 보급, 스마트 에너지관리, 신재생에너지 보급확대 및 미활용 열 활용이 제시됐으며 이에 맞는 기술들을 선정했다.
인류는 이미 4차산업혁명의 시대에 와 있다. 정보통신기술을 기반으로 다양한 산업의 첨단기술과 융합되는 기술혁신이 일어나고 있다. 4차산업혁명의 기술로 언급되고 있는 기술이 빅데이터, 인공지능, IoT, 디지털 트윈 등이다. 이러한 기술들을 설비분야에 접목하기 위한 노력 들이 진행되고 있으며 기계설비가 서로 연결돼 방대한 데이터가 축적되고 이를 기반으로 자동제어돼 폭발적인 효율 향상을 실현할 수 있다. 탄소중립 사회로의 이행을 위한 4차산업혁명 기술의 접목을 주로 고려했다.
■ 논의가 치열했던 미래설비기술이 있다면
온실가스 저감의 주요 수단으로 태양광, 풍력 등 전력 중심의 신재생에너지 확산 정책이 실행되고 있다. 건축물에서는 다양한 형태의 에너지가 소비되고 있다. 특히 열 형태로 에너지가 소비되는 비율이 매우 높은 특성이 있다. 전력 중심의 탄소중립이 강조되는 상황에서 기계설비에서 신재생에너지 확대방안으로 태양열, 지열 등의 신재생에너지 확산을 위해 노력할 필요가 있다.
한편으로 미래 에너지원으로서 수소설비를 중심으로 연료전지 활용기술도 필요하다는 의견도 있었다. 제로에너지건축이 필수가 돼 가고 있는 상황에서 건물에서 에너지를 생산하는 것이 필요한데 밀집한 형태의 국내 건축물을 고려하면 도시 규모의 신재생기술의 개발과 보급이 필요하고 이를 효과적으로 관리하기 위한 기술이 필수적으로 요구된다.
국내 신재생에너지의 한계와 간헐성, 변동성 등의 문제를 극복하기 위한 다양한 의견이 충돌할 수밖에 없는 상황이었다. 신재생에너지설비의 효과를 분석하고 신재생에너지 보급을 가속화할 수 있는 정책적, 기술적 노력이 필요한 것으로 생각한다.
■ 미래설비기술의 궁극적인 목표는
탄소중립 사회로 이행하기 위한 기계설비의 고효율화, 신재생에너지 활용을 확대하고 보다 안전하고 쾌적한 환경에 대한 사회적 요구에 부응하기 위한 설비기술로서 궁극적으로는 건강하고 지속가능한 사회에 기여하는 것이다.
미래설비기술이 목표로 하는 ‘건강하고 지속가능한 사회에 기여’를 달성하기 위한 핵심요소로서 초지능화, 고효율화, 저탄소 에너지원, 안전한 환경의 핵심요소에 부합하는 과제들이 선정됐다. 비전에 맞춰 구색을 맞춘 기술이 아니라 위원회 소속 연구자들이 실제로 수행하고 있는 기술이라는 측면에서 현실성 있으며 구체적인 형태로 도출돼 더욱 의미가 있다고 생각한다.
■ 향후 위원회 활동 계획은
건축과 기계분야의 연구자간 학술교류를 지속적으로 진행해 4차산업혁명 기술을 바탕으로 한 융복합 미래설비기술을 추가적으로 발굴할 계획이다. 또한 설비업계와 협력을 통해 미래성장기술이 실현될 수 있도록 지원하는 역할도 지속적으로 수행할 예정이다.
위원들이 대부분 새롭게 연구를 시작하거나 각자 연구영역을 확보하기 위해 노력하고 있는 젊은 연구자들이다. 위원회 활동을 통해 위원들이 어떤 고민을 하고 있는지 서로 이해할 수 있는 기회가 됐으며 앞으로 설비분야를 이끌어갈 주역들과 함께 할 수 있었다는 것으로도 매우 뜻 깊었던 것 같다. 올해는 코로나가 종식돼 자주 만나 뵙고 교류할 기회를 가질 수 있기를 희망해 본다.
■ 위원장으로서 활동 소감은 
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