우리나라는 화석연료에 대한 수입의존도가 높은 구조이며 석유, 석탄 및 LNG에 대한 1차 에너지원별 비중(2006년)이 81.6%에 이른다. 에너지의 수입의존도는 97%에 달하지만 신재생에너지 사용은 미비한 실정이다. 글로벌 에너지 고갈 위기가 심화된 현실에서 에너지 자립도를 높이기 위해 새로운 패러다임으로 전환해야 한다는 전문가들의 목소리가 높다.

건물 운영을 위해 사용되는 에너지절감 노력으로는 무엇보다 건축물 설계 시 단열재와 이중창 등의 외피설계를 통한 열 취득 및 손실을 최소화하는 방법을 먼저 생각한다. 이를 통해 실제로 많은 양의 에너지절감을 실현하고 있다.

문제는 초기 공사비다. 과다한 투자로 인해 투자 회수기간이 길어지는 단점이 있는 것이다.

그러나 전기 및 가스 등 에너지 사용처인 열원설비의 새로운 기술 적용과 수배관시스템의 최적화 설계를 통해 에너지절감을 이룰 수 있다. 수배관시스템 최적화 설계는 열원설비의 효율을 높이고 순환 펌프 운전 비용을 최소화함으로써 수배관시스템의 전체 운전비용에서 최대 30%까지 절감할 수 있다.

최적화된 수배관시스템 설치만으로도 건물에너지 사용을 줄일 수 있지만 그동안 제품(열원설비)효율 향상 등에 집중해 온 것이 사실이다. 이처럼 냉난방 수배관시스템의 효율화를 통한 건물에너지 절감의 새로운 패러다임을 제시하기 위해 대한설비공학회(회장 강병하)는 최근 ‘냉난방 수배관시스템 위원회’를 신설했다. 위원장은 민준기 경희대 건축공학과 교수가 맡았다.

민준기 위원장은 “냉난방 수배관시스템의 효율화를 통한 건물에너지 절감을 위해 냉난방수배관 해석 프로그램 도입 및 냉난방 수배관 기술자 양성이 선행돼야 한다”라며 “냉난방 수배관시스템의 최적화 운전을 위해 냉난방기 요구 부하에 따른 합리적인 냉난방 배관 관경, 순환펌프 양정 및 유량제어밸브 선정이 필요하며 수배관 해석 프로그램 활용과 전문가 양성을 위한 공식적인 교육프로그램 활성화로 구현할 수 있다”고 밝혔다.

민 위원장은 또한 건물에너지 절감을 위해 순환수식 공조방식을 적극적으로 적용할 것을 제안하고 있다.

순환수식 복사난방시스템은 일반적인 전공조방식의 5% 정도로 에너지 반송비용을 절감할 수 있고 냉방 시 15~17℃, 난방 시 35~40℃ 공급하므로써 에너지효율을 높일 수 있고 쾌적성 또한 우수하기 때문이다.

특히 냉난방 수배관 컨트롤 밸브의 AUTHORITY 정립이 필요하다고 강조한다. AUTHORITY는 컨트롤 밸브가 완전 개방일 때의 설계 유량에 대한 차압과 밸브가 완전히 닫히게 됐을 때 증가된 컨트롤 밸브의 차압의 비로 나타내는데 AUTHORITY 정립을 통해 부분부하 운전 시 컨트롤 밸브 특성이 왜곡되지 않고 수배관시스템의 정확한 유량제어로 에너지절감을 극대화할 수 있기 때문이다.

냉난방 수배관시스템 위원회의 역할은 공조용 자동제어 밸브, 펌프, 방열기, 열교환기, 복사냉난방 및 수열원시스템 등에 대한 최신기술 교류, 설계기준, 시방서 정립 등이다. 사업계획은 격월 정기모임, 수배관시스템 교육 및 학술강연회 등을 개최할 계획이다. 첫 강연회는 오는 4월7일 정기모임을 준비하고 있다.

민 위원장은 “대학교, 설계사, 건설관리사, 시공사, 제조사 및 연구소 등의 관련 분야의 전문가들이 참여하고 있다”라며 “관심 있는 전문가들의 추가적인 참여를 통해 냉난방 수배관시스템의 최적화 구현을 통해 건물에너지절감에 앞장서겠다”고 밝혔다.