최근 미세먼지로 인한 국민건강 위협이 심각해지고 있는 만큼 2018년 대한설비공학회 하계학술대회에서도 이에 대응할 수 있는 환기부문의 다양한 연구활동이 발표됐다.
김민휘 한국에너지기술연구원 선임은 ‘어린이집의 잠열부하 저감을 위한 개별외기전담 환기시스템 적용성 평가’를 통해 진천 친환경타운 내 설치된 어린이집을 대상으로 잠열과 환기를 동시에 유지시킬 수 있는 개별외기전담 환기시스템을 제안하고 적용성 및 에너지절감 가능성을 분석했다.
연구를 통해 진천 친환경에너지타운의 냉방공급 시 발생한 문제점을 파악하고 냉방공급을 위한 심야축열조의 적용성을 높이는 방안 중 하나로 개별외기전담 환기시스템을 제안했다.
제안된 시스템의 에너지성능을 비교 분석하기 위해 기존의 전열교환 환기시스템과 제습기를 적용한 방안과 비교분석을 시뮬레이션을 통해 진행하고 실측된 부하 및 실내 온습도를 바탕으로 적정 온습도를 유지하기 위한 냉방부하를 시뮬레이션을 통해 예측했다.
그 결과 이번 시스템이 실내 제습기를 적용한 방식대비 약 34%의 연간 에너지절감효과를 보이는 것으로 나타났다. 향후 어린이집의 실내 제습 및 실내공기질 유지를 위한 실증연구를 진행될 예정이다.
이윤규 한국건설기술연구원 선임연구위원은 ‘교실 미세먼지 저감을 위한 환기설비 적용방안’을 발표했다. 학교 교실의 미세먼지 농도에 영향을 줄 수 있는 실내외 환경요소와 함께 교실 내 미세먼지 저감을 위한 환기설비 적용방안에 대해 분석했다.
학교 교실의 미세먼지 저감과 학생들의 건강영향 최소화를 위해서는 학교가 위치하는 지역 및 위치, 실내활동의 유형 및 노출시간 등에 대한 고려가 필요하다. 뿐만 아니라 적정환기량 확보방안을 모색하기 위해서는 면적, 평면형태, 층수, 외기에 면하는 부위 여부, 개폐가능한 창의 유무, 외피의 기밀성 등 매우 다양한 환경요소에 대한 검토가 요구된다.
이러한 점을 충분히 고려해 적정 환기량기준을 개정하고 그에 적합한 열회수 환기설비 등을 효과적으로 적용한다면 에너지효율적인 측면까지도 고려된 미세먼지 제거방안이 될 수 있을 것으로 판단된다.
이윤규 선임연구위원은 “학교 미세먼지 관리를 위해 무엇보다 중요한 것은 이용자인 학생, 선생님, 시설관리자 및 관리책임자에 대한 환기의 필요성과 미세먼지 유해성 관련 정보의 제공과 더불어 지속적인 홍보, 교육 및 점검체계를 구축하는 것”이라고 강조했다.
송근호 케이웨더 본부장은 ‘교육시설의 실내공기질 관리방안’에 대해 발표했다. 학교 교실은 성장기의 영·유아, 어린이 및 청소년들이 생활하는 공간이기에 다른 곳보다도 실내공기질의 관리가 중요하다. 신축학교에 의무적으로 설치되고 있는 환기시스템의 점검을 통해 설치, 관리, 필터 등의 문제점과 대안을 검토하고 기존 교육시설에 설치 가능한 환기시스템과 IoT 실내공기질 측정기를 설치해 환기시스템의 효과 및 활용방안을 점검했다.
기존 신축학교인 경기도 A학교와 강원도 B학교에 설치된 환기시스템 점검을 통해 조달청 발주, 설치 및 관리의 문제점, 미세먼지 포집효과 등에 대해 확인할 수 있었다. 학교보건법시행규칙에 맞게 설치됐지만 미세먼지는 전혀 필터링되지 않았다. A학교의 경우 조달청 발주 자체가 프리필터만을 삽입한 형식으로 발주돼 있었고 제조사에서 제출한 미디움필터를 추가 삽입했음에도 불구하고 급기부 측정결과 미세먼지 포집효율은 실제 필터의 포집효율과는 다소 차이가 있었다.
송근호 본부장은 “강원도 C학교와 경기도 D어린이집에 스탠드형 환기장치를 시공하고 실내공기질 간이측정기를 IoT방식으로 설치, 실내공기질을 관리하고 외부의 미세먼지 현황과 비교했다”라며 “이를 토대로 시공이 간단한 스탠드형 환기장치와 IoT 방식의 간이실내공기질측정기로 실내공기질 관리를 효율적으로 진행할 수 있음을 확인했다”고 설명했다.
김유태 휴테코 연구원은 ‘공동주택의 통합공조 솔루션-창호부착형 냉난방 공기청정환기 통합제어 시스템’을 소개했다.
기존 환기시스템은 신선한 외기를 도입해 실내 오염물질을 제거하거나 실내에 산소를 공급하는 역할을 담당했다. 그러나 실내외 초미세먼지 농도가 급격히 상승함에 따라 종래의 환기의 역할에 미세먼지 제거를 추가하거나 별도의 공기청정 기능을 주택의 공조에 추가해야 하는 상황이다.
이번 연구에서는 이러한 최근의 주택상황, 사람들의 실내 공기환경, 열환경에 대한 관심의 증가를 반영해 창문설치형 환기시스템을 근간으로 하는 통합 공조시스템을 제안했다.
실내·외 환경조건에 따라 실내에 공급되는 공기를 공기청정, 냉난방을 통해 항상 청정하고 열적으로도 쾌적한 공기를 실내에 공급할 수 있도록 각각의 역할이 연계되도록 제어알고리즘을 작성했다.
필요에 따라서는 실내 환경조건에 따라 외기도입을 중단하고 실내 공기를 냉각하거나 공기청정모드를 가동, 에너지소비를 최소화하면서도 실내공기를 쾌적하고 청정하게 유지되도록 제어할 수 있다.
김유태 연구원은 “이번 시스템 개발을 통해 주거건물에서 다양한 목적으로 설치되는 시스템을 통합하고 제어상에서 발생할 수 있는 충돌을 최소화하도록 제어논리를 작성함으로써 에너지소비를 최소화면서 실내공간을 청정하고 열적으로 쾌적하게 유지할 수 있는 솔루션을 제공하고자 한다”고 밝혔다.
손관현 그렉스전자 상무는 ‘공동주택 미세먼지 저감 신기술’을 발표했다. 기상청 미세먼지 보도를 보면 보통인 날이 거의 없을 정도로 연일 나쁨으로 보도되고 있으며 주방조리 시 발생하는 미세먼지에 대한 환경부 발표로 주거공간 내 미세먼지 발생에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 고등어구이나 삼겹살 구이, 계란 프라이를 조리할 때 ‘매우 나쁨’ 기준치의 10~20배가 넘는 미세먼지가 나오는 것으로 조사됐다.
이번 발표에서는 외부 미세먼지 실내유입 차단과 조리 시 실내에서 발생되는 미세먼지를 제거 할 수 있는 시스템과 개선효과를 소개했다.
‘현관 에어샤워시스템(에어샤워 + 현관전용청소기)’은 외부 미세먼지를 현관에서 제거 후 실내로 들어감으로써 미세먼지의 실내 유입을 원천적으로 막아준다. 입주자가 현관으로 들어와 현관전용 청소기를 가동해 옷이나 신발에 묻은 먼지를 흡입하고 동시에 상부에 설치된 에어샤워기가 부유된 미세먼지를 헤파필터를 통해 흡착, 신선공기로 바꿔 준다.
손관현 상무는 “하부급기구를 이용한 주방후드연동 환기시스템은 주방후드 가동 시 별도의 열원장치 없이도 외부공기가 실내온도와 유사하게 변환, 급기되는 바닥열환기시스템을 이용했다”라며 “주방 렌지하부(싱크대 하단)에 급기배관을 추가로 설치해 조리 시 후드와 동시 가동함으로써 발생되는 미세먼지 농도를 저감해 실내공기질을 개선한다”고 설명했다.
이현종 에코에너다임 대표는 ‘휴미컨(HumiCon), 쾌적한 실내환경을 위한 고효율 데시컨트냉방환기시스템’을 발표했다.
최근 우리나라 기후는 점점 온대에서 아열대로 변하고 있어 냉방시스템의 변화도 요구되고 있다. 또한 건축물의 단열기준이 강화됨에 따라 부하패턴이 변하고 이에 따른 기기선점 및 운영방법도 변화하고 있다. 패시브주택, 제로에너지빌딩 등 건축물에서는 잠열부하의 비중이 증가하고 기존 방식으로는 이에 대한 대응이 힘들다.
휴미컨은 제습제가 수분을 흡수하고 히터로 재생하는 데시컨트와 유사하나 원리적으로 많은 차이가 있으며 국내 기술로 완성된 SDP의 제습로터와 냉각식 하이브리드형 제습장치다. 기존의 두 방식의 단점을 보완해 사계절 내내 일정하고 높은 제습성능을 발휘, 여름철과 겨울철의 열회수환기 전열효율이 동일하게 70% 이상, 냉각식 대비 저소음, 낮은 방열, 내부에 세균이 서식할 수 없는 구조 등의 장점을 가지고 있다.
이현종 대표는 “휴미컨의 고분자 제습소재는 낮은 온도(60℃)에서도 재생될 수 있는 장점이 있어 열병합발전소의 환수온도만으로도 재생이 가능하다”라며 “하이브리드 데시컨트냉방시스템을 신축 공동주택 40세대에 적용, 실증시험을 통해 전기식 에어컨대비 48%의 전력사용량 절감효과와 냉방기 가동 2시간 내에 휘발성 유기 화합물, 알데하이드, 부유세균 등 실내 오염물질이 40% 이상 감소되는 것을 확인했다”고 설명했다.
이윤규 한국건설기술연구원 선임연구위원은 ‘교실 미세먼지 저감을 위한 환기설비 적용방안’을 발표했다. 학교 교실의 미세먼지 농도에 영향을 줄 수 있는 실내외 환경요소와 함께 교실 내 미세먼지 저감을 위한 환기설비 적용방안에 대해 분석했다.
송근호 케이웨더 본부장은 ‘교육시설의 실내공기질 관리방안’에 대해 발표했다. 학교 교실은 성장기의 영·유아, 어린이 및 청소년들이 생활하는 공간이기에 다른 곳보다도 실내공기질의 관리가 중요하다. 신축학교에 의무적으로 설치되고 있는 환기시스템의 점검을 통해 설치, 관리, 필터 등의 문제점과 대안을 검토하고 기존 교육시설에 설치 가능한 환기시스템과 IoT 실내공기질 측정기를 설치해 환기시스템의 효과 및 활용방안을 점검했다.
손관현 그렉스전자 상무는 ‘공동주택 미세먼지 저감 신기술’을 발표했다. 기상청 미세먼지 보도를 보면 보통인 날이 거의 없을 정도로 연일 나쁨으로 보도되고 있으며 주방조리 시 발생하는 미세먼지에 대한 환경부 발표로 주거공간 내 미세먼지 발생에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 고등어구이나 삼겹살 구이, 계란 프라이를 조리할 때 ‘매우 나쁨’ 기준치의 10~20배가 넘는 미세먼지가 나오는 것으로 조사됐다.
이현종 에코에너다임 대표는 ‘휴미컨(HumiCon), 쾌적한 실내환경을 위한 고효율 데시컨트냉방환기시스템’을 발표했다.
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