대한민국 기계설비전시회(HVAC KOREA 2025) 일환으로 '기계설비 설계·시공기술 학술강연회'가 4월10일 코엑스 컨퍼런스룸 301호에서 개최됐다. 설비설계협회와 건설사에서 각각 3편씩 총 6편의 주제발표를 통해 현장경험기반 최신기술과 노하우를 공유했다

 

노후 지하철 환기개량, 소음저감·제연성능·안전규제 대응

 

김규남 하이멕 인프라본부장은 ‘OOO구간 환기설비 개량설계 사례’를 주제로 강연했다.

 

김규남 본부장은 약 32년간 운영돼 노후화된 경기지역 OOO구간 약 14.4km 환기설비 개량설계 용역경험을 공유했다. 해당 구간은 기계환기구 15개소와 자연환기구 10개소로 구성됐다. 그 중 기계설비가 주된 개량대상이었다.

 

현장조사 결과 30~40년 이상 경과된 설비는 △축류형송풍기 노후화 △덕트연결부(벨 마우스) 이탈 △연결 캔버스 소실 △블라스트댐퍼 노후화 등 전반적인 성능저하가 확인됐다. 특히 설계도면이나 환기구 규모 재원이 거의 남아있지 않아 현장실측을 통한 재확인이 필수적이었다.

 

주요 설계과제는 소음저감과 제연성능 확보다. 기존 설비소음은 평균 80dB 이상으로 측정됐다. 개량을 통해 대상지역의 소음진동관리법상 교통소음 관리기준에 따라 주거·녹지지역 야간 60dB, 상업·공업지역 야간 65dB을 충족해야 했다. 이를 위해 소음기 규격을 기존 1,500W×1,500H×2,100L에서 2,200W×2,500H×3,300L로 대폭 키웠다. 이로 인해 길이가 약 1,200mm 증가했으며 환기구 폭 6m 제약으로 양측설치 대신 토출측에만 소음기를 설치하는 방안을 채택했다.

 

기존 자연환기구 10개소는 완전히 개방된 형태로 제연기능이 전무했다. 화재 시 안전에 취약했다. 이에 블라스트댐퍼를 추가로 설치하며 자동제어시스템을 구축했다. 평상시에는 자연환기를 유지하고 화재 시에는 댐퍼를 폐쇄하는 형식으로 기존 기계환기팬을 활용한 제연이 가능토록 시스템을 개선했다. 이 과정에서 BIM을 자체적으로 활용해 간섭체크 등 설계검토를 수행했다.

 

김규남 본부장은 “기계설비분야가 분리발주 될 경우 설계사는 △국토교통부의 설계안전성검토 △고용노동부의 기본안전보건대장 및 설계안전보건대장 △국토교통부의 공사기간산정 등 관련 법규에 따른 성과품 작성 및 제출 의무를 숙지해야 한다”라며 “이는 향후 30년 이상 안전하게 운영될 수 있는 지하철인프라 구축의 핵심요소”라고 강조했다.

 

종합병원 공조, 감염예방·에너지효율 균형

 

정종림 삼신설계 대표는 ‘종합병원 공조설비설계 고려사항 사례’를 주제로 발표했다.

 

WHO 정의에 따른 병원은 포괄적 의료서비스 훈련 및 연구기관이다. 환자의 생명을 다루는 중요한 시설이므로 설치되는 설비의 중요성이 매우 크다. 특히 COVID19 팬데믹 이후 감염병 예방을 위한 공조 및 환기설비 특히 음압병실에 대한 관심과 요구가 증대됐다.

 

병원 내부는 고도의 청결이 요구되는 수술실(Class 100~10,000)부터 오염관리가 필요한 격리병실이나 오물처리실까지 다양한 환경조건을 가진 공간들이 공존한다. 설계자는 각 공간 특성을 면밀히 파악해야 하며 △건축법 △기계설비법 등 국내 법규와 △질병관리청 △보건복지부 지침을 참고한 설계를 고려해야 한다.

 

청정유지를 위한 공조전략으로 물리적차단과 함께 △실내압조절을 통한 청정구역과 오염구역 공기흐름 유도(일반적으로 실간 차압 5Pa 유지) △급기 및 배기경로에 적절한 성능필터 설치 △실내순환기(FCU 등) 설치가능 유무 및 리턴공기 재순환 허용여부 판단 등이 중요하다.

 

주요공간별 공조설계 고려사항으로는 먼저 수술실의 경우 수술부 전체를 양압으로 유지하며 개별 수술실은 더 높은 양압과 청정도(Class 10,000 이상)를 확보할 필요가 있다. 또한 필요시 온도조절 및 비상 백업시스템을 갖춰야 한다. 팬필터유닛(FFU)을 이용한 실내순환으로 청정도를 유지하는 방식이 일반적이다.

 

격리실은 면역저하환자를 위한 보호환경(양압)과 감염병환자를 위한 공기감염격리(음압) 목적으로 나뉜다. 격리실에는 복도·전실·병실·화장실 순으로 기류가 흐르도록 차압을 유지하며 안전을 위해 전실 설치가 권장된다. 공기는 재순환 없이 전량 외기로 배기돼 일반병실보다 운전비용이 높다.

 

최근 팬데믹 상황과 평상시를 오가며 격리실을 일반·음압병실로 전환 사용하려는 요구가 늘고 있다. 이를 위해서는 시스템구축뿐 아니라 전환 시 실내 및 덕트소독 등을 포함한 명확한 운영매뉴얼 개발이 매우 중요하다.

 

일반병실은 등압유지가 기본이다. 전공기 방식이 이상적이나 초기투자비와 운전비를 감안해 CAV·FCU 조합 수공기방식이 많이 사용된다. FCU 사용 시 주기적인 청소가 필수적이다.

 

진단검사실에서는 검사장비 발열량과 발생하는 오염물질을 고려해야 한다. 미생물 검사실 등은 음압을 유지하고 필요시 배기필터를 설치한다. 장비스펙이 설계 및 시공과정 중 변경될 수 있으므로 약간의 여유를 두고 설계하는 것이 일반적이다.

 

정종림 대표는 “병원은 호텔과 더불어 단위면적당 에너지사용량이 가장 많은 건물유형 중 하나다”라며 “초기 설계단계부터 에너지절약 방안을 적극적으로 모색해야 하며 아무리 좋은 시스템이라도 유지관리가 복잡하면 효용성이 떨어지므로 운영자가 쉽고 확실하게 관리할 수 있는 시스템을 구성하는 것이 중요하다”고 결론지었다.

 

AI 기계설비·설계 도입 … 생산성·품질혁신 기대

 

류성우 우원엠앤이 책임연구원은 'AI를 이용한 기계설비·설계기술'를 주제로 발표했다.

 

류성우 연구원은 먼저 현재 기계설비·설계산업이 직면한 여러 도전과제를 진단했다.

 

현행 설계프로세스는 고객 요구사항 해석이 모호하고 초기 검토시간이 부족할 뿐 아니라 설계자 개인역량에 대한 의존도가 지나치게 높다는 문제가 있다. 표준화된 프로세스가 부재해 과다한 반복 수작업이 이뤄지고 검토기준마저 모호해 수동검토로 인한 시간 소요와 누락 위험이 크다는 점도 문제다.

 

또한 △잦은 설계변경 △변경사항 반영 오류 가능성 △개인 암묵지에 의존하는 지식관리 △일관성 없는 품질관리 △신기술 적용의 어려움 △부서간 또는 타분야간 협업 및 정보공유 비효율성 등 다양한 문제가 산적해 있다고 분석했다.

 

류성우 연구원은 이러한 문제점들을 해결할 핵심동력으로 AI를 제시했다.

 

AI 도입 시 설계시간을 60% 이상 단축할 수 있으며 설계품질 표준화 및 오류감소를 이끌어내 결과적으로 프로젝트 수익성 개선효과까지 기대할 수 있다. 이미 글로벌 건축·설비 AI시장은 2028년 16조2,000억원 규모 성장이 예측되며(연평균 41.3% 성장) 건축설계 기업 73%가 AI 도입을 계획하는 등 관심이 높아지는 상황이다.

 

AI기술의 목표는 현재 수작업 위주의 설계·검토 과정을 AI기반 자동설계 검토로 전환하며 경험기반 의사결정을 데이터기반 의사결정으로 대체하는 것이다. 또한 분절된 정보관리를 통합 정보플랫폼을 통해 해결하고 수동 도면검증 방식을 자동화된 도면검증으로 발전시키며 반복적인 설계·수정 프로세스는 지능형 설계최적화를 통해 효율화하는 것을 지향한다.

 

류성우 연구원은 국내·외 AI기술 적용현황도 소개했다. 해외에서는 △스페이스워크 △아키텍처스 △테스트핏 등 기업이 AI를 활용해 필지선택만으로 실시간 건축도면을 생성하거나 파라미터 조정을 통한 공간배치 및 경제성분석 등을 자동화하는 서비스를 제공 중이다. 설비분야에서도 △건물 에너지 관리 최적화(BrainBox AI 등) △CCTV 영상분석기반 부하예측 및 공조연동(iBEEMS 연구과제 등) △3D 장비 모델링 및 덕트 연결 제안기술 등이 활발히 연구 개발되고 있다.

 

핵심 AI기술 원리로는 이미지인식과 패턴학습에 강점을 보이는 딥러닝과 보상을 통해 최적행동을 학습하는 강화학습(Reinforcement Learning)을 설명했다. 딥러닝은 도면상 객체(벽체 창호 장비 등)를 인식하고 설계패턴을 학습하는 데 사용되며 강화학습은 주어진 제약조건 하에서 최적해법(최단 경로 덕트, 배관 라우팅 등) 찾는 데 활용될 수 있다.

 

류성우 연구원은 "우원엠앤이에서는 파일럿프로젝트를 통해 도면요소 인식률을 90% 이상 달성했으며 이를 활용해 PDF 도면 업로드 시 자동으로 공간정보를 추출하고 부하계산까지 수행하는 시스템을 개발 중"이라며 “궁극적으로는 최적 설비시스템을 제안하는 엔진개발을 목표로 하며 관련 소프트웨어 인증규격안 개발도 추진 중”이라고 덧붙였다.

 

또한 “탄소중립과 신재생에너지 도입 확대로 설계가 점점 복잡해지는 상황에서 AI기술이 휴먼 리스크를 줄이고 설계품질을 향상시키는 데 핵심역할을 할 것”이라며 “건축·토목·기계·전기·소방 등 전공정을 아우르는 통합 AI플랫폼 등장을 기대한다”고 밝혔다.

 

‘기계설비기술관리법’ 제정, 설계분리발주·기술사서명날인 업계위상 제고

 

박진관 건축설비 대한민국 명장은 현재 국회에서 발의 중인 ‘기계설비기술관리법’ 제정 필요성과 진행과정 및 향후 과제에 대해 설명했다.

 

박진관 명장은 “2020년 시행된 현행 기계설비법이 유지관리 및 성능점검 중심으로만 제정돼 정작 기계설비산업의 근간이 되는 설계·감리 시공기술인 권익보호와 전문성강화에는 미흡한 부분이 많다”라며 “이러한 문제의식 속에서 지난 해 김희정 부산 지역구 국회의원(국민의힘)에게 건설공사 하자문제 근본적 방지대책 및 공동주택 관리비 절감방안 마련을 요청받아 6가지 제안 중 하나로 ‘기계설비기술관리법’ 조속한 제정을 건의했다”고 밝혔다.

 

제정 추진 핵심배경에는 기계설비 설계 및 감리용역이 건축설계에 종속돼 저가 하도급되는 관행이 만연하다는 문제가 있다. 이로 인해 많은 기계설비 설계사무소들이 계약서도 없이 용역을 수행하며 대금을 제대로 받지 못하는 어려움을 겪고 있다.

 

이는 결국 설계품질 저하와 부실시공의 주요원인이 된다. 또한 사업주체 부당압력으로 인해 감리자가 소신껏 업무를 수행하기 어렵다는 문제도 있으며 감리비를 공공기관에 예치해 지급하는 방안을 생각할 수 있다.

 

박진관 명장은 김희정 의원실 요청으로 법안초안 마련에 착수했다. 김태철 전 대한기계설비기술사회 회장이 준비해 둔 초안을 바탕으로 강기호 대한기계설비산업연구원 고문 등과 협력해 초안을 만들었으며 법안내용을 구체화하고 입법취지를 설명하는 과정을 거쳤다.

 

해당 법안은 국회 입법조사처 검토를 통과했으며 오는 5월 중 국회에서 공청회를 개최할 예정이다. 공청회 이후에는 국회 국토교통위원회와 법제사법위원회 심사를 거쳐 본회의에 상정되는 절차를 밟는다.

 

‘기계설비기술관리법’ 핵심내용은 먼저 기계설비 설계도서는 반드시 ‘국가기술자격법’에 따른 기계설비분야 기술사가 작성하고 서명날인하도록 의무화하는 것이다(법안 제11조). 또한 기계설비설계 및 감리용역은 건축 등 다른 분야 공사용역과 분리해 해당 설계업자 또는 감리업자에게 발주하도록 하는 분리발주제도를 도입한다(법안 제18조). 이는 △전기분야 △소방분야에 이미 기술관리법이 존재하는 것과 같다. 기계설비분야 전문성을 인정하고 독립적인 위상을 확보하기 위한 필수적인 조치로 볼 수 있다.

 

박진관 명장은 “법안통과를 위해 가장 중요한 단계인 국회 국토교통위원회 설득이 필수적이며 설계협회가 주도적으로 TF팀을 구성해 △책자발간 △의원개별접촉 등 적극적인 노력을 기울여야 한다”라며 “이번 법 제정이 기계설비업계 오랜 숙원을 풀며 설계품질향상과 기술인 권익신장을 이룰 절호 기회”라고 주장했다.

 

DC 냉각 최신화… PCS·BIM·커미셔닝 통합관리

 

최낙칠 GS건설 책임은 '데이터센터(DC) 냉방시스템 및 커미셔닝 사례'를 주제로 발표했다.

 

최근 DC냉방시스템의 주요동향으로 △서버 랙(Rack)당 발열량(밀도)이 크게 증가(과거 2.2kW/Rack, 최근 12.5kW/Rack 이상)했고 이에 따라 전산실 내 온·습도 조건은 과거 19~25℃ 30~60% 수준에서 최근 18~27℃ 20~80% 등으로 허용범위가 확대되는 추세다.

 

기류관리 측면에서는 냉기(Cold Aisle) 대신 열기(Hot Aisle)를 밀폐하는 컨테인먼트방식 적용이 일반화됐으며 공조방식도 바닥 하부취출방식 대신 장비 전면으로 냉기를 직접 공급하는 전면취출 공조방식이 선호되고 이에 따라 액세스 플로어(이중마루)를 설치하지 않는 추세다.

 

또한 외기냉방(Free Cooling) 직접도입 방식보다는 프리쿨링 기능을 갖춘 냉동기 사용이 증가하는 경향을 보인다. 특히 서버 발열량 급증으로 향후 공랭식 냉각 한계에 대비해 직접 액체냉각 방식으로 전환을 준비하는 DC가 늘고 있다.

 

최낙칠 책임은 실제 수행한 DC현장의 냉방시스템 구성을 상세히 소개했다.

 

현장에서는 주요 냉방설비인 △프리쿨링냉동기 △펌프 △냉수 헤더(공급·환수 각 2개 설치 이중화) △버퍼탱크 등을 일반적인 지하기계실이 아닌 건물옥상에 배치하는 방식을 채택했으며 프리쿨링 냉동기는 여름철에는 압축기를 이용한 일반 냉동사이클로 운전하고 간절기나 겨울철에는 낮은 외기온도를 활용하는 프리쿨링모드로 전환해 에너지를 절감하는 방식으로 운영된다(운전모드: Mode A-100% 칠러 △Mode C-100% 프리쿨링 △Mode B-혼합운전).

 

특히 혹서기 냉방성능 향상을 위해 물을 분사해 증발열로 코일을 냉각시키는 아디아바틱시스템을 적용했으며 정전 후 비상전원 복구 시 냉동기가 재가동될 때까지 약 5분간 냉수를 안정적으로 공급할 수 있도록 버퍼탱크를 설치했다. 안정적인 냉수 공급시스템 구축을 위해 공급 헤더와 환수 헤더를 각각 2개씩 설치하는 완전 이중화를 구현했으며 전산실 내부 냉방은 다수 팬월 유닛(FWU)이 담당해 서버에서 발생하는 열을 직접 냉각하는 방식이다.

 

성공적인 DC구축을 위해서는 시공 전단계(PCS: Pre-Construction Service)에서의 철저한 준비가 매우 중요하다. 현장에서는 약 8개월간 PCS를 수행하며 △냉동방식 △항온항습방식 △공기순환방식 등 핵심시스템을 최적화했고 이를 통해 적정 공사기간과 사업비를 산정했다.

 

또한 PCS 단계부터 BIM을 적극 활용해 PCS 수행인력과 BIM인력이 긴밀히 협력했다. BIM을 활용해 △3D모델링기반 설계검토 및 간섭체크 △복잡구간 시각적 이해도 향상 △최종 실시설계도면 2D화 용이성 확보 △옥상장비 및 배관설치 등 주요공정 대한 4D공정 시뮬레이션 수행 등을 진행해 시공오류를 최소화하고 공사기간 단축에 크게 기여했다.

 

이어서 주요 시공 및 기술 적용사례로 먼저 옥탑층 설비와 관련해서는 대형 프리쿨링 냉동기를 82m 높이까지 550톤 크레인과 레일을 이용해 안전하게 양중 설치했으며 화재위험을 고려해 냉수배관 전체를 TIG용접으로 시공했다. 또한 공간활용 및 원가절감을 고려해 이중화 헤더 방식을 채택했으며 각 층 냉수배관방식은 초기비용은 다소 증가하더라도 유지관리의 용이성을 고려해 루프(Loop) 타입을 최종 적용했다. 이외에도 CFD(Computational Fluid Dynamics, 전산 유체 역학)해석을 통해 옥상풍속 등 외부 환경요인이 냉동기 성능에 미치는 영향을 분석하고 기류 재순환을 방지하기 위한 최적의 냉동기 상부후드 높이를 결정했으며 주변 건물에 대한 소음영향 평가를 실시해 그 결과에 따라 EC 팬 플로우 그리드(Flow Grid) 설치 등 소음 저감 대책을 시행했다.

 

데이터홀 내부시공과 관련해서는 서버랙 발열을 효과적으로 냉각하기 위한 FWU 배치(N+1 예비율 적용)와 Hot Aisle Containment 및 실링 플레넘(Ceiling Plenum) 구성 통한 정밀한 기류 관리방안을 소개했다. 또한 CFD해석을 통해 설계단계에서 전산실 내부의 △온도 △유속 △압력 분포를 면밀히 검증해 설계기준 만족 여부를 확인했다. FWU가 설치되는 전산기계실 바닥에는 역류방지트랩 및 누수감지시스템을 설치하고 초기운전 및 비상상황에 대비해 냉수 배관 보온 시공을 완료했다.

 

비상 시스템과 관련해서는 전산실 온도 급상승(35℃ 이상) 시 외기를 도입해 긴급 냉각하는 퍼지시스템(Purge System)을 계획하고 시공했으며 공조기 고장 시 예비운전을 확보하기 위해 MD(Motorized Damper)와 덕트를 추가 연결하는 방식을 적용해 약 3억원의 비용으로 예비 공조기 추가 설치를 대체한 비용효율화 사례도 소개했다.

 

최낙칠 책임은 “DC의 안정적인 운영을 담보하기 위해 체계적이고 철저한 커미셔닝 수행이 필수적”이라며 “현장에서는 △설계검토(Level 0) △장비반입 검사(Level 1) △시공확인(Level 2) △개별 장비기능 성능 시험(Level 3) △시스템통합 시험(Level 4) △전체 통합시스템 시험(IST Level 5) △최종 성능 확인 및 인수인계(Level 6)까지 총 7단계 걸쳐 커미셔닝을 수행했다”고 밝혔다.

 

투웨이 댐퍼, 공동주택 부속실 제연성능 한계 극복

 

김부영 DL건설 차장은 ’공동주택 제연설비 성능개선 사례‘를 주제로 발표했다.

 

투웨이 댐퍼(2-Way Damper)는 현재 공동주택에 널리 적용되는 부속실 제연설비 문제점을 개선하기 위한 기술이다. 현행 ’화재예방 소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령‘에 따른 부속실제연설비 기준은 영국(BS)과 미국(NFPA) 기준을 일부 수용했지만(최소차압 40Pa 최대개방력 110N 등) 여러 측면에서 한계가 있다.

 

주요 문제점은 △영국(건축물 용도별 6개 등급)이나 미국(천장높이 구역특성 고려)에 비해 지나치게 단순화된 국내기준(스프링클러설치 유무 단 2가지) △화재시 발생할 수 있는 과압(Overpressure) 및 부압(Negative pressure)현상에 대한 고려부족 △점점 높아지는 공동주택층수(30층 이상 일반화)와 세대수증가 추세 미반영 등이 있다. 특히 단순하게 송풍기용량만 키우는 방식은 오히려 과압으로 인해 출입문개방력 증가 등 부작용유발 가능성이 있다.

 

이러한 구조적문제 해결을 위해 DL건설에서는 투웨이 댐퍼를 개발했다. 이 댐퍼는 두 가지 핵심기능으로 기존 댐퍼 한계를 극복한다. 먼저 댐퍼블레이드를 상하단으로 분리했다. 평상시 또는 비화재층에서는 상단미세 조절구를 통해 과압을 방지하며 필요한 최소차압만 유지한다. 압력이 부족해지면 하단보충 투입구까지 추가로 개방해 신속하게 보충급기를 제공한다.

 

또한 화재감지기 신호를 댐퍼제어반에서 별도수신한다. 화재발생 층 댐퍼를 최우선적으로 완전개방해 화재층에 필요한 방연풍량을 집중적으로 공급한다. 비화재층댐퍼는 약간 지연시간(Delay time)을 두고 작동시켜 시스템안정성을 높이는 지능형제어 로직을 적용했다. 특히 비화재층에서 피난 시 문이 완전히 닫히지 않는 경우를 대비했다. 일정시간이 지나면 보충급기량을 제한하는 타임시그널 기능을 추가했으며 화재층차압이 무너지는 것을 방지토록 설계했다.

 

DL건설의 자체 시뮬레이션 및 실제현장 테스트결과를 통해 투웨이 댐퍼의 우수성이 증명됐다. 29층 아파트(84타입)에서 4개 층 출입문을 동시에 개방한 시뮬레이션 결과 투웨이 댐퍼 적용 시 방연풍속이 0.94m/s로 일반댐퍼(0.71m/s) 대비 약 32% 향상됐다.

 

실제현장 테스트에서는 투웨이 댐퍼가 8개 층을 동시에 개방해도 방연풍속기준(0.7m/s)을 상회하는 0.79m/s를 기록했다. 반면 일반댐퍼는 5개 층 개방 시 0.67m/s로 기준에 미달하는 결과가 나왔다. 또한 출입문개방력(82.9~91.6N) 역시 기준을 만족했다. 댐퍼개방 속도도 일반댐퍼(평균 6.5초)보다 훨씬 빠른 1.9초로 측정돼 신속한 압력형성에 유리함을 확인했다.

 

DL건설은 또한 초기철제 모델 단가 및 시공성문제를 개선했다. 블레이드구조를 통합하고 재질을 알루미늄변경하는 등 지속적인개선을 진행 중이다. 각 동 방재실에서 댐퍼상태(온·오프 고장신호 등)를 실시간 모니터링하며 지하터미널에서 코어별차압 상태를 확인할 수 있다. 송풍기인버터 시스템연동 제어가 가능한 스마트기능도 탑재했다.

 

김부영 차장은 “투웨이 댐퍼기술은 단순 설비개선을 넘어 화재 시 인명과 재산을 보호하는 핵심 방재기술로 자리매김할 것”이라며 “현재 LH 신기술 인증 및 시범사업 적용 및 타건설사 시범적용 등을 통해 기술보급을 확대하고 있다”고 덧붙였다.

 

OSC 스마트모듈 공법: 산업시설 건설 새로운 패러다임

 

남택중 현대건설 책임은 ‘산업시설 현장 OSC 스마트모듈 공법 시공사례’를 주제로 발표했다.

 

OSC(Off-Site Construction)공법은 미래 건설현장 차세대 기술로 평가받는다. OSC는 현장이 아닌 공장 등 외부에서 건축부재나 설비유닛 등을 사전제작해 현장에서는 설치 및 조립만 수행하는 방식이다. 그중에서도 △배관 △펌프주변 밸브어셈블리 △설비·전기·소방·배관덕트 등을 통합한 MTP(Multi-Trade Prefabrication) 유닛 등을 모듈화해 적용하는 것이 스마트모듈공법의 핵심이다.

 

OSC공법의 장점은 △공장제작 통한 균일하고 높은품질 확보 △현장작업(용접 타공 등) 최소화로 인한 안전사고 위험감소(특히 화재위험 감소) △현장투입 인력감축 및 숙련공 의존도완화 △전체공사 기간단축 △공사비용 절감효과 등이 있다. 현대건설 사례분석 결과 OSC 모듈공법 적용 시 현장작업 시간은 60% 이상 절감됐으며 현장투입 인력은 55% 이상 절감됐다. 또한 공기단축 및 비용절감 효과(약 27% 절감 추정)도 확인됐으며 하루만에 설치가 가능한 배관모듈 양이 기존방식 대비 약 2배 증가하는 등 생산성향상 효과도 뚜렷했다.

 

성공적인 OSC 모듈공법 적용을 위해서는 △설계단계부터 모듈화계획 반영(BIM활용) △정밀 현장실측 데이터기반 정밀 공장제작 및 사전검수 △전과정에 대한 사전 계획수립 및 시뮬레이션 등이 필수적이다.

 

특히 무거운 모듈을 안전하고 정밀하게 설치하기 위한 핵심기술로 리프팅장비가 있다. 현대건설에서는 기존 유압식 리프트 단점을 보완한 ASL(AGV Smart Lift)을 개발해 활용하고 있다. 이 장비는 스파이럴 리프트 회전력을 이용한다. 최대 6톤 모듈을 8m 높이까지 정밀하게 제어하며 들어 올릴 수 있으며 무인원격 조작도 가능하다. 또한 12m 이상 높은 곳에 설치하거나 매우 길고 무거운 모듈(40톤급 배관라인)을 설치할 때는 여러개 유압식 스트랜드 잭(Strand Jack)을 이용해 하부전체 모듈을 조립완료한 후 한번에 들어 올려 고정하는 방식을 적용할 수 있다.

 

현대건설은 실제 산업시설 현장에서 기존 H빔 지지방식 대형배관 설계를 OSC 스마트모듈 공법으로 변경한 사례가 있다. 높이 8m 정도 1층 구간에 ASL장비를 활용해 모듈을 성공적으로 리프팅했다. 36m 길이에 40톤 무게에 달하는 장스팬배관 라인은 스트랜드잭 방식을 이용했으며 하부조립 완료 후 단 2~3일 만에 상부설치를 완료하는 등 공기단축 효과를 거두었다. 또한 복도구간 등에는 설비 전기 소방트레이 등을 통합제작한 MTP모듈을 적용해 효율성을 높였다.

 

남택중 책임은 “OSC 스마트모듈공법이 단순 공법개선을 넘어 건설현장 안전성 생산성 품질을 획기적 향상시킬 수 있다”라며 “ 향후 다양한 산업시설 및 건축물에 확대적용 가능성이 높다”고 전망했다.