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기계설비 성능점검기준 ‘생존수명’ 연구 필요

박세훈 한일엠이씨 프로, ‘성능점검 실효적 방전방안’ 연구

본격 시행 3년차에 접어든 기계설비법상 성능점검을 통한 장비수명이나 건전성평가와 같은 실효적 정보를 제공하기 위한 기계설비의 실질적으로 사용할 수 있는 ‘생존수명’을 제시해야 한다는 주장이 제기됐다. 

박세훈 한일엠이씨 프로(서울대학교 공학전문대학원 응용공학과 전문석사)는 지난 6월21일부터 23일까지 용평리조트에서 열린 설비공학회 하계학술대회에서 ‘기계설비 성능점검의 실효적 발전 방안에 대한 고찰’이라는 연구논문을 발표를 통해 이같이 주장했다. 

2018년 제정된 ‘기계설비법’에 근거해 건물에너지의 효율적인 관리와 기계설비의 적정 성능, 품질 제고를 목적으로 2022년부터 국내 연 1만m² 규모 이상 건축물에 대해 ‘기계설비 성능점검’이 본격적으로 시행됐다. 

건물운영 관리주체는 성능점검의 내용과 결과를 통해 설비 유지보수 시점 파악이나 예측, 운영비용 추정 및 절감과 같은 운영관리 측면에서의 실질적 이점을 얻고자 하지만 아직까지 효과성이 불명확한 실정이다.

성능점검업무를 수행하면서 현장에서 접수된 건물 운영 주체 또는 관리자가 관심을 가졌던 주요 사안은 대상 건물에서 운영되고 있는 기계설비의 성능이 다른 유사한 건물의 설비대비 양호한지, 혹은 점검대상설비의 잔존수명은 어느 정도인지에 대한 건전성 평가였다. 

그러나 성능점검업무를 수행하기 위한 가이드라인인 기계설비 성능점검 매뉴얼이나 국내 문헌에서는 건물운영주체에서 필요로 하는 노후 기계설비 건전성에 대한 기준이나 내용에 있어 요구하는 사항에 부합하지 않거나 관련 연구가 부족한 실정이다. 

박세훈 프로는 “이번 연구를 통해 기계설비 성능점검의 장비성능의 건전성 평가 현황에 대해 검토하고 건물운영주체의 주요 의사결정에 필요한 장비의 생존수명이나 건전성 평가의 발전방안을 실효적 관점에서 고찰하고자 진행했다”고 밝혔다.

기계설비 성능점검 현황
기계설비 성능점검 매뉴얼에서는 기계설비의 정량적 건전성 평가를 장비 성능의 설계값과 측정값의 비교 그리고 기계설비 내구연한에 따른 노후도로 구분해 종합적으로 평가토록 규정돼 있다. 

먼저 기계설비 내구연한에 따른 노후도평가항목에서는 매뉴얼에 제시된 내용연수 기준이 실질적 장비사용이 가능한 ‘생존수명’에 대한 기준이라기보다 경제성과 효용성을 유지할 수 있는 기간인 ‘경제적 내용연수’를 기반으로 한 기준이다. 

박 프로는 “현장에서 사용되고 있는 많은 기계설비는 기계설비 매뉴얼에 제시된 경제적 내용연수를 초과해 운영되고 있는 경우가 많으며 운영관리자의 경우 경제적 내용연수보다 장비의 생존연수에 더 많은 관심을 기울이고 있어 생존연수에 따른 장비의 유지보수, 교체와 같은 주요의사 결정을 수행한다”라며 “이러한 실정을 반영해 보다 실질적인 기준으로써 장비 생존연수에 대한 기준을 제시할 필요가 있을 것”이라고 밝혔다. 
 
매뉴얼에 제시된 장비의 성능설계값과 측정값 비교 항목에 대해서는 대상 장비의 설계성능값 또는 정격성능값과 현장 성능측정값을 비교함으로써 장비의 건전성 혹은 지속사용의 적합여부를 판단하도록 하며 설계값과 측정값이 일정수준 이상 차이가 나는 경우 부적합 의견을 제시토록 돼 있다.
 
이러한 평가방법으로 점검시점의 성능측정값과 과거 점검이력 검토를 통해 개별 점검대상장비의 성능을 추적해 성능의 적합여부를 평가하는 것은 가능하지만 다른 유사 건물의 점검 대상 장비와 비교했을 때 상대적으로 설비의 유지관리가 양호한 수준인지, 혹은 운영기간이 경과할수록 성능저하가 얼마나 진행되는 것이 정상적인 것인지 판단하기에는 한계가 있었다. 

박 프로는 “선행연구 내용에 따르면 기계설비의 생존연수는 성능점검 매뉴얼에 제시된 경제적 내구연수와 차이가 있으며 생존연수가 상대적으로 길게 나타나 있었다”고 밝혔다. 

장비 설비 성능 저하 기준

기계설비는 설비의 실제 사용환경, 유지관리 수준에 따라 성능과 건전성에 차이가 발생한다. 즉 동일 장비라고 하더라도 건물용도에 따라 상대적으로 더 많은 운전이 요구됐거나 정기적으로 관리된 장비와 유지관리가 소홀했던 장비가 같은 내구연수 혹은 잔존수명을 가졌다고 보기 어렵다. 



박 프로는 “유사건물 혹은 동일한 사용기간을 가진 장비의 성능저하의 정상치나 한계치를 분석할 수 있는 모델이나 Baseline을 제시해 건전성 평가에 이용할 수 있다면 건물 운영 주체에게 보다 합리적, 객관적인 의사결정 정보를 제시할 수 있을 것으로 판단된다”고 강조했다.  

생존수명 국내 연구 필요 

기계설비 성능점검 매뉴얼에 따르면 기계설비 내용연수는 전반적으로 15년 이하로 제시돼 있으며 이러한 결과는 경제성과 효용성을 유지할 수 있는 기간인 ‘경제적 내용연수’를 기반으로 한다. 이에 따라 건물운영측면에서 기계설비를 실질적으로 사용할 수 있는 생존수명에 대한 국내 연구가 필요할 것으로 사료되며 국외 문헌 검토 결과 매뉴얼에서 제시된 기준보다 기대수명이 긴 것으로 파악됐다.

성능점검 매뉴얼의 정량적 성능평가법은 정격치대비 측정시점의 성능값을 비교하거나 과거에 수행된 성능 측정값과의 비교를 통해 평가하게 돼 있으나 건물 운영주체가 관심을 가지고 있는 유사 건물과의 상대성 평가 혹은 운영기간이 경과에 따른 성능저하의 정상치를 판단하기에는 한계가 있다.

박 프로는 “설비의 실제 사용환경, 유지관리 수준이 고려된 시계열 성능저하의 분석모델, Baseline을 제시할 수 있다면 건물운영주체에게 보다 합리적, 객관적인 의사결정 정보를 제시할 수 있을 것으로 기대된다”라며 “향후 이번 연구에서 검토한 성능저하 기준 모델을 보완해 성능점검 시 보완된 모델을 적용해 봄으로써 건물운영주체에게 유효한 정보를 제공할 수 있는 기초를 마련할 계획”이라고 밝혔다.