국제사회는 기후변화, 환경오염 해결 등 지속가능 발전목표 달성의 요구가 증가하고 있다. 특히 2050년 탄소중립은 글로벌 의제화이며 이를 위해 120개국의 나라가 기후동맹에 가입하고 우리나라도 지난해 12월10일 탄소중립 목표를 선언했다. 우리나라는 2017년 도입한 제로에너지 건축물인증제도를 시작으로 2020년 공공건물 의무화, 2025년 민간건물까지 확대 적용을 통해 건축물의 제로에너지화를 추구하고 있다.
제로에너지건축물에 대한 관심이 부각되면서 저엑서지 제품인 복사냉난방시스템 시공전문기업 에코에너다임(대표 김윤성)이 더욱 주목받고 있다. 에코에너다임은 정부의 주요 기관들이 지방이전하면서 저에너지건축물 인증이 의무인 다수의 관공서는 물론 에너지효율성을 높이기 위한 건축물, 업무시설, 연구시설, 도서관 등 업무효율을 향상시키기 위한 건축물, 상징적 가치를 높이기 위한 초고층 건축물, 고급 리조트, 대형 전시장 등 다양한 건축물에 복사냉난방시스템을 적용한 국내 최대 시공실적을 보유하고 있다.
또한 현재는 중국발 미세먼지와 코로나 팬데믹의 영향으로 주거공간에 머무르는 시간이 길어지면서 건강하고 쾌적한 실내환경을 선호하는 소비자가 늘어나면서 복사냉난방의 주택 적용이 확대되고 있다.
복사냉방·데시컨트 제습환기 결합
지난해 11월 준공된 이태원 소재의 A주택은 연면적 1,419.46m²에 지하 2층, 지상 2층의 개인주택이다. 건설당시 건축주는 생활함에 있어서 쾌적한 실내 환경 조성과 미려한 인테리어를 목표로 냉난방시스템 적용을 에코에너다임에 의뢰했다.
복사냉난방시시템은 열용량이 큰 물을 열매체로 이용하기 때문에 수송 및 반송동력을 크게 줄여 에너지를 절감하는 시스템이다. 물은 공기보다 약 3,500배 높은 에너지 수송능력을 가지고 있기 때문에 복사냉방 시 적은 양의 물을 보내는 펌프동력은 많은 양의 공기를 보내는 팬동력대비 전기에너지를 절감할 수 있다. 냉방 시 상대적으로 높은 온도(약 15~17℃)의 물을 공급하므로 열원장비(공랭식 히트펌프)의 효율도 높일 수 있다.
이태원 A주택의 경우 냉난방시스템 선정으로는 바닥복사냉난방시스템과 매립덕트형 EHP시스템을 적용했다. 열원은 국내 C사의 칠러 유니트를 적용해 동절기 및 간절기, 야간에는 부하가 크지 않아 바닥복사냉난방시스템만으로도 냉난방이 가능하며 하절기 피크부하 때와 간헐 냉방운전 시 EHP시스템을 단독 또는 함께 사용함으로써 에너지절약이 가능토록 시스템을 구성했다.
쾌적한 실내환경 조성을 위해 환기의 중요성은 누구나 알고 있다. 우리나라의 대부분의 환기방식은 창 개폐를 통해 이뤄지며 이때 버려지는 에너지를 최소화하기 위한 노력으로 전열교환기를 적용하고 있다. 이번 이태원 A주택의 경우도 고효율 환기장치와 복사냉방 시 결로방지를 위한 제습장치의 일환으로 국내에서 연구개발한 H사의 흡착식 데시컨트 제습환기장치를 적용, 설치했다.
에코에너다임의 관계자는 “일반적으로 사용돼왔던 제습장치는 냉각해 결로를 발생시켜 습기를 제거하고 냉각된 공기를 다시 재열해 실내에 맞는 공기의 온도로 토출하는 냉각재열의 냉각식 제습방식”이라며 “이러한 방법은 노점온도에 맞도록 압축기에서 냉각된 냉매를 이용하는 방식으로 전기에너지 소비가 상당하다”고 밝혔다.
이에 반해 에코에너다임이 적용한 데시컨트 제습방식은 습공기의 습기를 원형 로터에 흡착해 말리는 재생방식으로 냉각이 따로 필요하지 않는다. 이러한 원리를 통해 현재 보급 중인 기존 실리카겔을 이용한 흡착식 데시컨트 제습장치보다 흡습성을 4~5배 큰 초흡수성고분자 S.D.P(Super Desiccant Polymer)를 적용한 데시컨트 제습장치의 적용으로 제습효율 또한 2~3배 향상시켰다.
천장·바닥복사냉난방시스템 전체 설계
2022년 준공 예정인 성남시 소재의 B주택은 연면적 1,238.96m²에 지하 1층, 지상 2층으로 현재 설계 완료돼 계약을 앞두고 있다. B주택의 건축주는 J병원의 본관과 별관 2곳의 VIP진료실과 집무공간에 복사냉난방시스템을 설치해 사용 중이다.
에코에너다임의 관계자는 “복사냉난방시스템은 실내환경의 쾌적성이 현존하는 어떤 시스템보다 우수하다”라며 “B주택 건축주는 평소 장시간 집무공간에 머무르면서 대류냉난방의 기류로 인한 불쾌감과 냉방병으로 어려움을 호소했다”고 밝혔다.
복사냉난방시스템은 실내의 온도분포가 상하좌우 편차가 적은 가장 이상적인 온도분포를 유지할 뿐만 아니라 실내 소음도 없어 아주 조용하다. 또한 세균, 곰팡이, 먼지가 없는 실내를 만들어주며 인체와 직접적으로 복사열교환하므로 열적 쾌적성이 최고인 냉난방시스템으로 평가받고 있다.
성남 B주택의 경우 천장과 바닥복사냉난방시스템이 전체적으로 설계 적용됐으며 지상 2층 게스트룸처럼 간헐적 사용공간과 지상 1층 주방의 조리로 인한 열기와 후드배기로 인한 열손실 등을 고려해 바닥난방과 EHP시스템을 적용해 효율성 및 에너지절약이 가능토록 시스템을 구성했다. 열원은 국내 L사의 하이브리드 칠러 유니트를 적용했다.
또한 복사냉난방시스템 설치 시 적절한 제습장치를 적용했을 때 최고의 성능을 발휘한다. 제습장치는 실내습도 및 잠열부하를 제거해 결로를 방지할 뿐만 아니라 실내 쾌적성을 향상시키는 역할을 한다. 이에 따라 성남 B주택 설계 시 적용한 제습장치는 이태리 R사의 제품을 채택했다. 환기장치와 조합이 가능한 제품으로 제습뿐만 아니라 환기 시 배기되는 열을 회수해 에너지를 절약할 수 있다. 본 설계에는 지하 1층 1,000CMH 1대와 지상 1층과 지상 2층에 각각 2,000CMH 1대씩 반영됐다.
에코에너다임의 관계자는 “제습환기유니트는 다양한 운전기능이 있으며 대류냉방과 같이 빠른 응답속도를 필요로 할 경우 응축기의 선택적 이용으로 냉방운전이 가능하다”라며 “환기 시 전외기 또는 부분외기 도입이 가능해 실내 상태 및 재실자의 생활 패턴에 맞춰 자동 및 선택적으로 운전할 수 있다”고 강조했다.
이처럼 에코에너다임은 인간에게 가장 건강하고 친환경적인 공간을 조성하고 고객에게 한 단계 더 높은 삶의 질을 제공하기 위해 기술 향상에 힘쓰고 있다. 또한 끊임없는 연구개발을 통한 높은 기술력과 국내 최다 실적 노하우를 바탕으로 설계지원부터 현장설치, A/S 등 고객의 모든 요구에 부응하는 제품과 서비스를 제공하고 있다.
복사냉방시스템은 우리나라의 특정 업무시설 및 대공간에 많이 적용됐으나 이제는 일반주택 및 특정 환경과 함께 복사를 이용한 냉방방식에 대한 이해도를 바탕으로 일반 소비자들까지 채택하고 있다. 최소한의 에너지를 이용한 충분한 냉방효과와 건강한 쾌적환경을 이룰 수 있는 복사냉방시스템을 적극 선택하고 있는 것이다.
에코에너다임의 관계자는 “제습환기유니트는 다양한 운전기능이 있으며 대류냉방과 같이 빠른 응답속도를 필요로 할 경우 응축기의 선택적 이용으로 냉방운전이 가능하다”라며 “환기 시 전외기 또는 부분외기 도입이 가능해 실내 상태 및 재실자의 생활 패턴에 맞춰 자동 및 선택적으로 운전할 수 있다”고 강조했다.
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