존슨콘트롤즈코리아(사장 브래드 벅월터)가 지난 5일 서울 강남구에 위치한 그랜드인터콘티넨탈 서울파르나스호텔에서 ‘온실가스 실질적 감축을 위한 YORK® 솔루션 세미나’를 개최했다.
이번 세미나는 존슨콘트롤즈가 보유한 건물과 산업부문의 온실가스 감축솔루션을 소개함으로써 기후변화에 대응하고 지속가능한 저탄소 녹색사회를 구현하기 위해 마련됐다.
세미나 구성은 △기후변화 대응을 위한 국내 온실가스 감축방안(한국기후변화연구원) △국제 냉매규제 동향 및 칠러용 LGWP 냉매제안(하니웰 PMT) △저탄소 성장을 주도하는 터보냉동기 솔루션(존슨콘트롤즈 냉동공조사업본부) △초고효율 스크루냉동기 솔루션(존슨콘트롤즈 냉동공조사업본부) △산업용 흡수식 냉동기 솔루션(존슨콘트롤즈 냉동공조사업본부) △친환경 바닥공조 솔루션(존슨콘트롤즈 냉동공조사업본부) 등으로 이뤄졌다.
브래드 벅월터 사장은 환영사를 통해 “135년 역사를 가진 존슨콘트롤즈는 소방·보안·공조·제어 등 사업부문을 갖고 있으며 전 세계에 수백만개의 현장에 고객을 보유하고 있다”라며 “스마트빌딩의 중요성이 갈수록 증대됨에 따라 존슨콘트롤즈의 제품이 폭넓게 보급·유통되고 있으며 이번 세미나를 통해 한국시장에서 보다 역할을 확장할 수 있기를 바란다”고 밝혔다.
이강현 냉동공조사업본부 이사는 “YORK는 존슨콘트롤즈의 냉동공조제품 브랜드 명칭”이라며 “이번 세미나는 온실가스 문제에 대한 대응방안 필요성이 높아짐에 따라 어떻게 이에 대응할지 존슨콘트롤즈 솔루션을 통해 대안을 찾아보고자 기획했다”라고 밝혔다.
기후산업시장 ‘각광’
이현수 한국기후변화연구원 에너지사업단장은 ‘기후변화 대응을 위한 국내 온실가스 감축방안’ 발표에서 “지난 130년간 지구 평균기온은 0.89℃ 상승한 것에 비해 우리나라는 100년간 1.5℃, 서울은 2.4℃ 상승할 정도로 속도가 빠르다”라며 “지금과 같은 상황이 지속되면 21세기 말 지구평균기온은 3.7℃ 증가하고 우리나라는 2100년까지 약 2,800조원의 피해비용이 예상된다”고 밝혔다.
국제사회는 이에 대응하기 위해 △1994년 기후변화협약을 통한 국제공조 합의 △2005년 교토의정서를 통한 선진국 공조 수행체계 구축 △2015년 파리협정을 통한 강화된 국제공조 합의 △2016년 파리협정 비준을 통한 세부이행체계 구축 등으로 대응하고 있다.
우리나라는 기후변화협약 당시 이행의무가 없었음에도 세계 47번째로 참여했으며 2016년 11월 파리협정 비준을 통해 국제사회의 기후변화 대응노력에 동참하고 있다. 우리나라는 2030년까지 온실가스 배출전망치(BAU) 대비 37%를 감축하겠다고 밝혔으며 규제·유도 등 2가지 방향으로 목표달성을 추진하고 있다.
규제정책은 공공기관·대규모 배출기업을 대상으로 시행하며 △배출권거래제 △온실가스 목표관리제 등이 있다. 유도정책은 비산업·소규모 배출기업 등이 대상이며 △ETS 상쇄제도 △감축설비·시설 지원 등이 시행되고 있다.
기후변화 대응을 위한 방법은 크게 완화(Mitigation)와 적응(Adaptation) 개념으로 접근할 수 있다. 완화는 온실가스를 실제로 저감하는 방법으로 화석에너지 사용억제, 재생에너지 활용, 산림조성 등이 해당하고 적응은 안전시설 확충, 기상이변 대응방안 모색 등이 해당한다.
이와 같이 기후변화가 온실가스 감축시장을 엶에 따라 국내·외 기후산업은 급속도로 몸집을 불리고 있다. 2016년 세계 기후산업 투자기금은 1,545조원이며 우리나라는 2030년까지 57조원을 투자할 전망이다.
투자자입장에서 기후산업은 또다른 기회로 작용할 수 있다. 설비투자·시스템최적화 등 에너지절감사업을 통해 매년 에너지비용을 절약하는 것에 더해 이를 온실가스 감축사업으로 인정받아 관련시장에서 추가적인 수익을 얻을 수 있다.
예컨대 에너지절감사업의 일환으로 3,000만원을 들여 LED조명을 교체할 경우 에너지절감비용이 연간 1,000만원이라면 투자비 회수기간은 3년이지만 온실가스 감축량 47톤을 인정받을 경우 배출권거래제를 통한 수익창출로 회수기간을 2.7년으로 앞당길 수 있다.
이에 따라 에너지절감사업이 온실가스 감축실적을 인정받기 위해 감축량 산정 방법론(Methodology)이 필요하다. 이는 국제적으로 특정 에너지절감사업의 온실가스 감축량을 인정받기 위한 절차로 만약 해당 적용기술에 대한 감축량 산정 방법론이 없을 경우 방법론을 자체적으로 개발한 뒤 정부의 승인을 거쳐 인정받을 수 있다.
현재 한국 정부는 온실가스 감축을 위한 다양한 정책을 추진하고 있다. 기후변화대응 기본계획을 통해 전환, 산업, 건물, 수송, 폐기물, 공공, 농축산, CCUS·산림 등 8대부문의 대응방안을 마련하고 있으며 신기술·신사업 육성으로 미래시장을 창출하겠다고 공표했다.
주요 온실가스 감축 및 에너지절감 방안으로 △고효율기기 교체 △연료전환 △그린리모델링 △메탄가스 활용 △수요관리 △전기차보급 △에너지프로슈머 △건물·공장 EMS(에너지관리시스템) △신재생에너지 등을 제시하고 있다.
이현수 단장은 “기본계획에 포함된 내용과 연관된 사업을 추진할 경우 정부지원사업에 보다 쉽게 선정되거나 절차상 혜택을 받을 수 있을 가능성이 높다”고 밝혔다.
하니웰 ‘Solstice’, 온실가스 감축 기여
이어진 ‘국제 냉매규제 동향 및 칠러용 LGWP 냉매제안’ 발표에서 황병은 하니웰 PMT 불소화합물사업부 차장은 “글로벌 냉매규제가 CFCs, HCFCs, HFCs 등으로 강화되는 가운데 ODP(오존파괴지수)가 0이고 GWP(지구온난화지수)도 1 이하인 HFO냉매가 주목받고 있다”라며 “HFO냉매인 하니웰의 Solstice 제품이 전 세계적으로 완전히 적용된다면 도로에서 3,000만대의 자동차를 없애는 효과와 660만 가정의 에너지사용량을 줄이는 것과 맞먹는 CO₂ 절감 효과를 가져올 수 있다”고 밝혔다.
국제사회는 1990년대 오존층파괴 심각성을 경고하며 CFCs를 퇴출시켰고 2000년대 들어 몬트리올의정서에 따라 HCFCs의 퇴출을 진행하고 있다. 2010년대에 들어서는 HFCs까지도 규제에 포함시켜 연차적으로 감축계획을 진행하고 있다. 이에 따라 HCFC계열인 R123이나 HFC계열인 R134a 등 냉매도 갈수록 경쟁력을 잃고 있는 상황이다.
우리나라 역시 HCFC의 경우 몬트리올의정서에 따라 2013년 사용량을 동결했고 2015년 10%, 2020년 35%, 2025년 67.5%, 2030년 97.5% 감축해야 한다. 또한 HFC의 경우 키갈리개정서에 따라 2024년 동결, 2029년 10%, 2035년 30%, 2040년 50%, 2045년 80%를 감축해야 한다.
선진국들은 아직 완전퇴출까지 시간이 남아있음에도 선제적으로 ODP와 GWP에서 자유로운 친환경냉매로 전환하고 있다. 캐나다는 2016년 3월 특정분야에 HFC 적용을 불허하고 있으며 미국은 2015년 자동차 에어컨, 상업용 냉장시스템, 발포제, 에어로졸에 HFC 사용을 제한하고 있다. 유럽도 특정분야의 경우 2022년까지 GWP 150 이하를 사용토록 규제를 강화했으며 일본은 2025년까지 자동차에어컨, 상업용냉장, 발포제의 HFC를 제한할 방침이다.
하니웰은 이와 같은 글로벌 트렌드에 대응하기 위해 Low GWP(LGWP) 냉매인 Solstice® 냉매를 개발·보급하고 있다. △자동차 에어컨, 상업용냉장시스템에 적용되는 R1234yf △캐스케이드, 냉장에 사용되는 R1234ze △히트펌프, 칠러에 사용되는 R1234ze 등은 ASHRAE A2L 등급을 획득한 약가연성 냉매다. 특히 △칠러에 활용되는 저압냉매인 R1233zd는 ASHRAE A1등급을 획득한 비가연성이다.
Solstice ZD의 경우 R134a보다 효율성이 높고 비가연성이며 인화점이 없어 폭발방지장치나 개인 보호장비가 필요 없다. 또한 GWP가 매우 낮아 사용규제에서 자유로울 수 있으며 휘발성 유기화합물이 아니기 때문에 별도의 VOC 규제나 리포트가 필요 없다는 장점이 있다.
R1233zd는 R134a보다 저압인 냉매로 터보냉동기의 R123을 대체하기 위해 개발됐다. 대기압상 증발온도가 R134a의 경우 –26.1℃인 것에 비해 R1233zd는 18.3℃여서 약 40℃ 높으며 이에 따라 일반적인 칠러의 운전압력도 R1233zd가 훨씬 낮게 형성된다.
황병은 차장은 “Solstice는 이미 유럽이나 미국, 각 선진국에서 만들어진 규정에 모두 부합하는 냉매로 유럽, 미국 규제에 포함되지 않고 오존파괴물질과 온실가스물질로 간주되지 않는다”라며 “물성 자체가 하나의 단일냉매여서 누설, 재충진에도 안정적이며 생산량 감소규제, 유럽폐기물 대상이 아니고 유기화합물에 대한 독성에도 안정적이기 때문에 안전하게 사용할 수 있는 냉매”라고 밝혔다.
YZ 터보냉동기 부분부하 ‘COP 39’
이어 정규연 존슨콘트롤즈코리아 냉동공조사업본부 부장은 ‘저탄소 성장을 주도하는 터보냉동기 솔루션’ 발표를 통해 YORK YZ 수냉식 마그네틱 베어링 터보냉동기를 소개했다.
YZ냉동기는 현재 데이터센터, 병원, 상업 및 산업용으로 이미 널리 사용되고 있다. 특히 총 온난화 영향지수(TEWI)를 구성하는 직접배출·간접배출에 유리한 조건을 갖춰 온실가스 감축과 에너지비용절감에 상당한 이점을 갖고 있다.
TEWI는 직접배출과 간접배출의 합으로 나타내며 통상 직접배출이 약 5%, 간접배출이 약 95%의 비율을 차지한다. 직접배출은 냉매누설 등 온실가스가 환경에 직접적으로 배출되는 것을 의미하며 간접배출은 기기 운전에 사용되는 에너지원 등을 의미한다. 이에 따라 TEWI를 낮추기 위해서는 간접배출을 획기적으로 줄여야 유리하다.
YZ인버터 냉동기는 R-134a를 사용하는 정속형냉동기나 인버터냉동기에 비해 직접배출·간접배출 모두에서 강점을 보인다. GWP가 1인 R1233zd를 사용하며 부분부하 효율이 COP 39에 달할 정도로 매우 높기 때문이다.
YORK YZ인버터 냉동기는 장비장착형 인버터 드라이브, 옵티뷰 컨트롤패널, 공기역학적 흡입·토출라인 설계 등이 반영됐다. 또한 용량제어에 최적화된 압축기, 약 1만rpm 마그네틱베어링 구동부, 하이브리드 폴링필름 기술이 적용된 증발기 등으로 구성된다.
최적 용량제어를 위한 기술로 가이드베인이 필요 없도록 설계됐다. 인버터(VSD)와 가변형상디퓨저(VGD)를 적용한 용량제어 설계로 특허를 획득하기도 했다. 특히 마그네틱베어링은 인버터 용량제어를 더욱 정밀하게 할 수 있도록 섬세한 속도제어를 가능케 한다. 국내에서는 생소한 방식이지만 1998년 미국에서 잠수함 냉방을 위한 기술로 적용돼 지금도 활용될 정도로 검증된 기술이다.
하이브리드 폴링필름(Falling Film) 증발기는 기존 만액식 대비 60% 이상 냉매충진량을 줄일 수 있고 이에 따라 증발기 크기도 20% 줄일 수 있어 경제적이다.
YZ냉동기는 부분부하 효율이 COP 39다. 기존 냉동기가 COP 5.8정도로 설계되는 것에 비해 상당히 높다. 통상 냉동기는 냉각수 입구온도 기준으로 32℃ 이하에서 운전해야 효율이 높다. 그러나 가장 효율이 높아지는 구간이 16℃ 이하임에도 일반적인 냉동기는 16℃ 이하에서는 운전이 불가능하다. 그러나 YZ냉동기는 4.5℃에서도 운전이 가능한 유일한 냉동기다.
대체로 냉동기는 전부하 운전시간이 1% 미만이고 99%가 부분부하 운전임을 감안하면 비용절감효과가 극대화된다. 정속형 오일베어링 냉동기 대비 연간운전비를 최대 41% 절감할 수 있으며 가변형 오일베어링 냉동기에 비해서는 최대 20%까지 절감이 가능하다. 또한 열교환기 설치가 필요 없어 초기설치비용도 1억원 이상 절감할 수 있으며 이에 따른 연간유지보수비용도 절감된다.
유지보수에도 강점을 갖는다. 오일윤활, 냉매윤활방식은 액체가 흐르기 때문에 기본적으로 펌프, 열교환기가 필요하며 필터도 매년 교체해야한다. 이에 따라 초기투자비 대비 유지보수비용이 150%에 달한다. 25년을 가동하면 냉동기를 1.5대 구입하는 것과 같은 비용이 든다는 것이다.
이에 비해 무윤활 마그네틱 베어링은 이와 같은 유지보수 비용이 전혀 지출되지 않아 초기투자비대비 10% 미만으로 유지보수비용이 절약된다. 이에 따라 기존 냉동기와 비교하면 제품수명기간 동안 4배 이상의 비용절감 효과가 있다.
정규연 부장은 “YORK YZ 수냉식 마그네틱베어링 터보냉동기는 프리미엄 부분부하효율로 간접배출량을 감소시키고 GWP 1인 R1233zd 사용으로 직접배출량을 감소시켜 총온난화 영향지수를 획기적으로 줄임으로써 환경에 기여한다”고 밝혔다.
터보냉동기 능가하는 스크루냉동기 선봬
이도형 존슨콘트롤즈코리아 냉동공조사업본부 차장은 ‘초고효율 스크루냉동기 솔루션’ 발표를 통해 YORK 프리미엄 스크루 냉동기 YVWH를 소개했다.
존슨콘트롤즈는 YORK YVWH 스크루 냉동기를 3년 전 출시했으며 한국의 전원사양에 맞게 개선을 마치고 본격적인 시장공략에 나섰다. 존슨콘트롤즈의 스크루 냉동기는 전 세계 100여개국 이상에서 360만톤 이상이 운전중이며 누적운전시간으로 보면 9만년에 달한다.
이도형 차장은 “스크루 냉동기는 열원설비 중 가장 많은 판매수량을 보일 정도로 어디서나 쉽게 볼 수 있고 평범한 냉동기로 여기지고 있다”라며 “그러나 정속형 터보냉동기보다 44% 높은 부분부하 효율을 나타내는 가변형 터보냉동기보다도 YORK YVWH 인버터 스크루 냉동기는 27% 향상된 성능을 구현한다”고 밝혔다.
기존 스크루 냉동기의 전부하효율이 4, 부분부하효율이 6인 것에 비해 YVWH의 전부하 효율은 6, 부분부하효율은 12에 달한다. 500RT 이하 정속형·가변형 터보냉동기와 비교해서도 일반적인 상식을 벗어나 더 높은 효율을 보인다.
YVWH 냉동기의 높은 효율의 비밀은 압축기기술에 숨어있다. 다양한 애플리케이션 및 시장요구사항을 충족하는 유연한 설계와 고효율모터, 발전된 형상의 스크루 로터를 적용했다. 또한 내부누설을 효과적으로 줄이기위한 코팅이 스크루 로터에 적용됐으며 콤팩트한 디자인과 심플한 구성으로 유지보수를 손쉽게 할 수 있다.
YVWH의 압축기는 FEA(유한요소해석기법: Finite Element Analysis) 분석기법으로 개발됐다. 이 기법은 각 파트가 운전 중 스트레스를 받을 경우 비정상적인 상태가 되는 시점을 예측할 수 있다. FEA분석기법으로 제품을 개발함으로써 주조패턴 스크랩을 가속화 하기위한 하우징 강도를 분석했으며 압축기 모델의 소음 및 진동문제를 방지하기 위한 구조설계를 최적화했다.
용량제어는 가변 Vi 컨트롤기능을 통해 정밀하게 수행한다. 압축기를 최상이ㅡ 효율로 작동시키며 과도한 압축을 줄임으로써 시스템 오일손실량을 줄인다. 베어링의 하중을 줄이고 수명을 증대시킬 수 있으며 가스 및 오일의 토출온도가 낮아지고 토출 충격과 소음을 줄이는 장점이 있다. 스크루 로터 토출측 체적을 가변하는 기능으로 흡입측과 토출측의 압력을 항상 감지해 작동하므로 고정된 체적대비 9% 성능이 향상된다.
연간운전비용도 획기적으로 절감된다. 일반 스크루 냉동기와 비교했을 때 214톤 기준으로 연 4,000시간 운전될 경우 COP 기준으로 32%, NPLV 기준으로 47%의 운전비가 감소한다. 이에 따라 탄소배출량 절감량도 높다. 수명 20년간 250kg 냉매충진량 기준으로 산출하면 COP기준으로는 31%, NPLV 기준으로는 44% 탄소배출량 감소효과가 나타난다.
이도형 차장은 “YVWH는 성능이 기존 터보냉동기보다 향상되면서도 가격은 보다 합리적인 냉동기”라며 “부분부하효율 12에 근접하며 운전비용을 47% 이상 절감, 온실가스를 44% 이상 절감할 수 있어 냉동기 선택 시 목표를 쉽게 달성할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
열원고려 흡수식 적용성 검토 필요
이어서 이강현 냉동공조사업본부 이사가 ‘산업용 흡수식 냉동기 솔루션’을 발표했다. 이강현 이사는 “압축식이 증발기, 압축기, 응축기를 거쳐 열교환 후 증발기로 되돌려보내는 과정을 거치는 것에 비해 흡수식은 증발기, 흡수기, 펌프, 재생기, 응축기를 거치는 과정을 활용한다”라며 “둘 모두 효율을 나타낼 때 COP를 사용하지만 압축식은 압축기 소비동력과 증발기 냉방능력을 이용해 COP를 산출하는 반면 흡수식은 재생기 공급열량과 증발기 냉방능력을 이용해 COP를 활용하기 때문에 방식이 다르다”고 밝혔다.
냉동기효율을 비교하면 △압축식 원심식은 설계효율 5.87, 부분부하효율 10.3 △일중효용 증기흡수식은 설계효율 0.77, 부분부하효율 0.81 △이중효용 증기흡수식은 설계효율 1.42, 부분부하효율 1.56 △이중효용 직화흡수식은 설계효율 1.2, 부분부하효율 1.41 등이다.
이를 토대로 보면 증기식, 직화식은 압축식 원심식에 비해 효율이 매우 낮지만 고려해야 할 부분은 어떤 열원을 소비하는가다. 압축식 원심식은 에너지비용이 전력단가에 비례하고 직화흡수식은 LNG단가에 비례하지만 증기흡수식의 경우 폐열 증기를 사용할 수 있을 경우 에너지비용이 매우 적다. 증기를 사용할 수 있고 이것이 기존에 버려지고 있었다면 에너지비용은 발생하지 않게 된다.
흡수식 냉동기에서 가장 중요한 물질은 흡수제로 쓰이는 리튬 브로마이드다. 스폰지처럼 물을 빨아들였다가 가열하면 물을 분리한다. 흡수식 냉동기는 냉매로 물을 사용해 가장 친환경적이고 저렴하며 안전하고 수급이 쉽다. 리튬브로마이드 역시 무해한 물질이다.
흡수식 냉동기는 열원온도에 따라 종류가 나뉜다. 지역난방 고시지역과 같이 90℃ 이하 온수를 사용할 경우 적용될 수 있는 온수 흡수식 냉동기가 있으며 150℃ 정도의 스팀을 활용하는 증기 흡수식 냉동기, LNG 직화식일 경우 버너로 가열하기 때문에 180℃ 이상의 고온으로 공급되는 직화식 또는 배기가스 흡수식 냉동기로 나뉜다.
존슨콘트롤즈는 1958년 최초로 흡수식 제품을 생산한 경험과 기술력을 바탕으로 차별화된 기술을 적용하고 있다. 일반적으로는 증발기, 흡수기가 같은 쉘에 있지만 YORK 제품은 상·하부를 분리한 투스텝(2-step) 증발기·흡수기 설계방식이 적용됐다.
이와 같은 방식에 따라 흡수액 농도가 묽어져 재생효율이 높고 불응축가스 발생량이 낮아 하자발생이 적고 기계수명이 연장된다. 기존 흡수식 사이클에서 흡수액 농도는 가장 진할 때 64.5% 수준이지만 YORK 흡수식 사이클에서 가장 진한 농도는 61.5%로 결정조건에 더 멀리 떨어져있다.
특히 성능면에서도 탁월하다. YORK 흡수식 냉동기로 만들 수 있는 냉수 최저온도는 –5℃다. 이는 냉매인 물의 어는점 밑으로 브라인을 만들 수 있는 기술력이 있다는 의미다. 또한 히트펌프를 활용한 온수생산에서 최고온도는 140℃에 달한다. 이는 대기압에서 수증기가 포화돼 증기로 바뀌는 133℃ 이상이기 때문에 증기를 만들 수 있다는 의미다.
YORK 저온흡수식 냉동기 YHAU-C-LL은 고압의 증기를 구동열원으로 리튬브로마이드가 섞인 냉매의 농도를 제어해 –5℃의 브라인을 얻을 수 있다. 식품, 음료공장의 프로세스 냉방용이나 냉장물류창고 적용에 활용할 수 있다. 저온 흡수식 냉동기는 냉매에 리튬브로마이드 흡수액을 소량 혼합해 냉매동결을 방지하며 고온과 저온의 흡수기·증발기 2단 사이클로 농도를 제어해 흡수액의 결정을 방지한다.
흡수식 히트펌프 YHAP-C는 중온의 폐열원으로부터 열에너지를 회수해 최고 140℃의 고온수를 공급한다. 중온의 폐열을 재생기와 증발기로 공급해 구동열원으로 사용하고 이는 고온의 온수로 변환돼 흡수기에서 배출된다. 응축기에서 배출된 열은 냉각수와 기타 용도로 활용할 수 있다.
이강현 이사는 “흡수식 냉동기는 물을 냉매로 하며 열에너지로 냉방이 가능한 대표적 친환경 저탄소 솔루션”이라며 “YORK 흡수식 냉동기는 가장 안전하고 신뢰성 높은 설계로 전 세계 2만5,000대가 넘는 납품실적을 보유하고 있으며 세계 최초로 최저 –5℃ 브라인을 생산해 식음료, 냉장물류 창고에 적용할 수 있고 최고 140℃ 고온수를 생산해 산업용 프로세스 난방에 사용할 수 있다”고 밝혔다.
바닥공조, 최적 실내환경조성 솔루션
이어 윤승환 존슨콘트롤즈코리아 냉동공조사업본부 부장은 ‘친환경 바닥공조 솔루션’을 발표했다.
윤승환 부장은 “친환경 건축물의 수요가 늘어나는 가운데 기존 천장공조는 빠른 토출풍속과 낮은 토출 온·습도가, 시스템에어컨은 직접 토출기류에 따른 불쾌함, 환기부족 등이 문제가 돼 업무효율감소, 생산성감소로 이어지고 있다”라며 “바닥공조시스템은 높은 토출온도, 적정습도, 낮은 토출풍속, 최저소음, 높은 환기효율, 빠른 오염원제거 및 확산방지 등 최적 실내환경을 조성하기 위한 요건을 갖췄다”고 밝혔다.
YORK 바닥공조 솔루션은 △토출온도 16~18℃ △습도 50% △토출풍속 0.25m/s △소음 22dB △실내공기질(IAQ) CO₂ 1,000ppm 이하 △미세먼지 150㎍/㎡ 이하 등의 성능을 제공한다.
바닥공조시스템은 공기조화된 공기를 바닥 하부 플래넘을 통해 토출한 후 상부로 환기하는 방식이다. 온도성층화를 이용해 거주역 공간만 효과적으로 공조하는 최적의 공조방식으로 평가된다. 거주역은 바닥으로부터 1.8m까지로 본다.
온도성층화는 불필요한 비공조지역의 공조를 방치해 최적환경을 유지한다. 성층화를 유지하기 우해서는 토출풍속, 온도, 차압을 일정하게 유지하는 것이 중요하다. 바닥공조가 예전부터 많이 활용되기는 했으나 실패사례가 많았던 것은 이와 같은 설계조건을 완벽히 지키지 않았기 때문으로 분석된다.
바닥공조를 사용하면 덕트설치를 최소화해 송풍동력을 줄일 수 있다. 이는 에너지절감효과로 이어지며 천장공조대비 20~30%에 달한다. 특히 천장공조방식은 상부토출, 상부환기하는 시스템이어서 실내에서 발생한 오염원이 하부에 적층돼 쉽게 배출되지 못한다. 이에 비해 바닥공조는 하부토출 상부환기 하기 때문에 하부의 오염공기가 쉽게 밖으로 배출되는 구조다.
또한 바닥공조는 사무공간의 레이아웃 변경에도 유연하다. 국제설비관리협회의 자료에 따르면 매년 41%의 근로자가 자리를 이동하며 이로 인해 1인당 150만원의 비용이 연간 발생하는 것으로 나타났다. 바닥공조는 모든 구성품이 모듈화돼있기 때문에 쉽게 해체, 설치가 가능해 소요비용을 최소화할 수 있다.
이와 함께 친환경인증에도 유리한점을 보인다. LEED인증은 바닥공조 적용 시 최소 10p의 가산점을 부여한다. 또한 층당 300mm의 층고를 줄일 수 있어 10층건물의 경우 1개 층을 더 지을 수 있는 효과가 있다.
특히 존슨콘트롤즈는 100년 넘는 기술력을 통해 완벽한 제어시스템을 구현할 수 있다. 현재 국내에도 사무실, 연구시설, 공연시설, 도서관, 종교시설 등 다양한 곳에 시공실적을 갖추고 있다. 다양한 제품디자인과 기능을 통해 인테리어, 건축형태와 조화를 이룰 수 있다.
윤승환 부장은 “요크 바닥공조는 높은 에너지절감률과 높은 환기효율로 친환경건물인증에 유리하다”라며 “레이아웃 변경이나 층고절감에도 유리하며 업계 최저소음을 구현한 최적의 공조방식으로 존슨콘트롤즈의 신뢰성 있는 자동제어를 접목해 완벽한 시스템을 구축할 수 있다”고 밝혔다.
이현수 한국기후변화연구원 에너지사업단장은 ‘기후변화 대응을 위한 국내 온실가스 감축방안’ 발표에서 “지난 130년간 지구 평균기온은 0.89℃ 상승한 것에 비해 우리나라는 100년간 1.5℃, 서울은 2.4℃ 상승할 정도로 속도가 빠르다”라며 “지금과 같은 상황이 지속되면 21세기 말 지구평균기온은 3.7℃ 증가하고 우리나라는 2100년까지 약 2,800조원의 피해비용이 예상된다”고 밝혔다.
이어진 ‘국제 냉매규제 동향 및 칠러용 LGWP 냉매제안’ 발표에서 황병은 하니웰 PMT 불소화합물사업부 차장은 “글로벌 냉매규제가 CFCs, HCFCs, HFCs 등으로 강화되는 가운데 ODP(오존파괴지수)가 0이고 GWP(지구온난화지수)도 1 이하인 HFO냉매가 주목받고 있다”라며 “HFO냉매인 하니웰의 Solstice 제품이 전 세계적으로 완전히 적용된다면 도로에서 3,000만대의 자동차를 없애는 효과와 660만 가정의 에너지사용량을 줄이는 것과 맞먹는 CO₂ 절감 효과를 가져올 수 있다”고 밝혔다.
이어 정규연 존슨콘트롤즈코리아 냉동공조사업본부 부장은 ‘저탄소 성장을 주도하는 터보냉동기 솔루션’ 발표를 통해 YORK YZ 수냉식 마그네틱 베어링 터보냉동기를 소개했다.
이도형 존슨콘트롤즈코리아 냉동공조사업본부 차장은 ‘초고효율 스크루냉동기 솔루션’ 발표를 통해 YORK 프리미엄 스크루 냉동기 YVWH를 소개했다.
이어서 이강현 냉동공조사업본부 이사가 ‘산업용 흡수식 냉동기 솔루션’을 발표했다. 이강현 이사는 “압축식이 증발기, 압축기, 응축기를 거쳐 열교환 후 증발기로 되돌려보내는 과정을 거치는 것에 비해 흡수식은 증발기, 흡수기, 펌프, 재생기, 응축기를 거치는 과정을 활용한다”라며 “둘 모두 효율을 나타낼 때 COP를 사용하지만 압축식은 압축기 소비동력과 증발기 냉방능력을 이용해 COP를 산출하는 반면 흡수식은 재생기 공급열량과 증발기 냉방능력을 이용해 COP를 활용하기 때문에 방식이 다르다”고 밝혔다.
이어 윤승환 존슨콘트롤즈코리아 냉동공조사업본부 부장은 ‘친환경 바닥공조 솔루션’을 발표했다.
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