한국설비기술협회(회장 김철영)와 칸kharn, 메쎄이상은 지난 5월18일부터 20일까지 SETEC에서 개최된 ‘2022년 대한민국 기계설비전시회(HVAC KOREA 2022)’ 부대행사의 일환으로 ‘데이터센터 산업동향 및 탄소중립 기여방안 정보공유’를 주제로 컨퍼런스를 개최했다. 18일부터 20일까지 3일간 진행된 이번 컨퍼런스는 총 4개 세션으로 구성됐다. 1세션은 조진균 한밭대 교수가 좌장을 맡아 △국내 데이터센터 산업동향(강승훈 한국데이터센터연합회 팀장) △데이터센터 기술사례 및 해외 설계코드(이진영 한일엠이씨 사업부장) △데이터센터 project에서의 Risk, Cost, Schedule 절감 solution(이경욱 Victaulic 지사장) △냉각탑 일체형 냉동기 시스템 데이터센터 적용 제안(유승철 성지공조기술 상무) △데이터센터 프리쿨링 열원시스템 비교분석(이명규 LG전자 책임) △데이터센터 냉수계통 에너지절감 제어 및 설비진단 솔루션(최두수 LG전자 책임) △데이터센터 발전기실 설계최적화를 위한 CFD의 효용성(이인혜 한일엠이씨 마스터) △데이터센터 공간구성(이명진 정림건축소장) △데이터센터 전력밀도의 변화와 냉각시스템 대응방법(조진균 한밭대 교수) 등이 발표됐다. 강승훈 한국데이터센터연합회 팀장은 ‘국내 데이터센터 산업동향’ 발표를 통해 데이터센터 개요 및 시장동향, 관련제도에 대해 소개했다. 데이터센터는 4차 산업혁명 시대 ICT 신산업 활성화를 위한 핵심 기반시설로 DNA(Data, Network, AI) 및 ICBM(IoT, Cloud, Big Data, Mobile) 기반 서비스 구현의 데이터 저장·처리·유통을 맡고 있다. 국내 데이터센터 수는 매년 증가해 2021년 기준 총 159개 센터를 구축·운영 중이며 이중 112개는 정부·공공, 지사 등 비 수익용, 47개는 상업용 센터로 운영되고 있다. 국내 데이터센터는 지리적 여건, 주변 인프라의 우수성 등으로 주로 수도권에 위치하는 것이 특징이다. 데이터센터는 건축물에너지효율등급인증 및 제로에너지건축물인증 확대에 따라 해당 의무대상에서 제외시켜야 한다는 주장이 제기되고 있다. 또한 통상 데이터센터를 구성하는 7개 대분야별로 9개의 주요인증 및 점검을 수행해야 하며 일부 점검의 경우 설계단계에서도 점검사항을 반영해야 하는 등 이로 인한 업무손실과 비효율성이 제기되고 있어 현행단계의 제도개선 논의가 필요하다는 입장이다. 강승훈 팀장은 “한국데이터센터연합회는 지난해 데이터센터 건축법 개정의 후속조치로 주차장법 시행령 개정, 시설보안 규제 합리화, 에너지·환경규제 합리화 등의 제도개선에 앞장섰다”라며 “올해는 데이터센터산업계의 의견수렴을 통해 정부와 산업계의 연결고리 역할을 수행함으로써 데이터센터 산업활성화 및 탄소중립 이슈 대응방안 마련 등에 힘쓰겠다”고 말했다. 이진영 한일엠이씨 사업부장은 ‘데이터센터 기술사례 및 해외설계 코드’ 발표를 통해 글로벌 데이터센터들에 준용되는 해외설계 기준을 비롯해 최근 구축되는 글로벌 데이터센터들의 시스템 요소기술 트렌드 등에 대해 소개했다. 글로벌 데이터센터에 준용되는 해외기준들은 크게 △통신인프라의 신뢰성 △DC인프라의 정보제공 △그린데이터센터 지향 등으로 나뉘고 있다. 대표적으로 ‘ANSI/TIA-942’은 통신 인프라 신뢰성을 중심으로 전반적인 설계기준들을 열거하고 있다. 에너지효율 향상을 위한 공간·시스템 및 장비구성을 위해 에너지수요가 가장 큰 장비에 대해 전체 데이터센터에 전원이 공급되고 냉각되지 않도록 고밀도 장비 전용공간을 별도로 할당하고 설계하는 것을 고려해야 한다. 또한 △변풍량 냉각시스템 △냉·온복도 구분 △에너지효율적 조명체계 △컴퓨터실, 통신공간에 외부창 및 채광창 설치를 피할 것 △가상화하는 프로세스 도입 등이 권장된다. ‘ANSI/BICSI-002-2019’은 TIA-942의 best practice를 바탕으로 MEP, 건축 등 데이터센터 설계의 모든 부문들에 걸쳐 권장하는 설계안들을 설명하고 있다. PUE(Power Usage Effectiveness), WUE(Water Usage Effectiveness), CUE(Carbon Usage Effectiveness) 등은 발주처의 에너지성능 및 환경성능 요구사항으로 자주 활용되고 있다. 이러한 척도를 조합해 데이터센터 운영자는 데이터센터의 중요한 지속가능성 측면을 신속하게 평가하고 결과를 비교해 개선이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 이진영 사업부장은 “글로벌 고객들의 데이터센터 설계는 TIA-942 등 성능위주의 해외표준을 준용하는 설계접근이 필수”라며 “최근 다수의 데이터센터 운영하는 글로벌 IT관련 기업들은 데이터센터 신축 시 입지 및 신뢰성, 비용효율적 운영 및 환경부하 저감을 중시하는 추세”라고 말했다. 이어 “글로벌기업을 유치하기 위해 신뢰성은 높이고 전력사용량, 물사용량은 낮추는 고효율시스템 설계가 요구된다”라며 “전력, 물 등 데이터센터를 위한 유틸리티 공급 인프라에 대해서는 국내 법규 및 제도가 국제적인 표준들을 감안 개선돼야 할 여지가 있다”고 말했다. 이경욱 Victaulic 지사장은 ‘데이터센터 project에서의 Risk, Cost, Schedule 절감 solution’ 발표를 통해 데이터센터에 사용되는 배관을 쉽고 빠르게 설치하며 유지관리를 최소화할 수 있는 그루브 파이프시스템을 소개했다. 미국에 본사를 둔 Victaulic은 1919년 설립됐으며 전 세계 140여개국 고객들에게 제품을 공급하고 있다. 그루브 파이브시스템은 용접이 없이 금속가스켓으로 배관을 체결하기 때문에 용접과 같은 견고한 한정성과 부식 최소화로 배관수명을 연장할 수 있다. 또한 쉽고 빠른 설치와 유지관리에 필요한 다운타임을 최소화해 리모델링 프로젝트에도 최적화됐다. 특히 화기를 사용하지 않고 배관을 체결함으로써 화재위험성이 없어 안전관리비용을 최소화했으며 자재관리의 효율성을 증가시키고 현장작업은 최소화하는 것이 강점이다. Alion System Reliability Center는 미국 국방부(DoD)에서 인정한 신뢰성 우수성 센터인 RAC(Reliability Analysis Center)를 운영한 직원들로 구성되어 있습니다. RAC는 1968년부터 2005년까지 Alion/IITRI에서 운영했습니다. 미국의 RAC(Reliability Analysis Center)는 냉각, 콘덴서, 고온 및 음료와 같은 기계시스템에 사용하도록 설계된 그루브 커플링 시스템의 신뢰성, 가용성 및 유지보수성을 독립적으로 연구를 수행했다. 연구보고서에 따르면 Victaulic 그루브 커플링·피팅시스템이 50년의 예상 수명 동안 기계시스템의 가용성 요구사항을 충족하거나 초과할 것으로 결론을 내렸다. 이경욱 지사장은 “국내에서는 2021년 건설된 Digital Realty 상암 데이터센터에서 시공기간을 최소화하기 위해 최초로 Welding에서 Groove spec으로 변경, 건설사 품질 및 효율성 만족으로 후속 프로젝트에도 적용할 계획”이라고 설명했다. 유승철 성지공조기술 상무는 ‘냉각탑 일체형 냉동기 시스템 데이터센터 적용 제안’을 통해 냉각탑 일체형 냉동기시스템의 구성 및 특장점, 분리형 냉동기시스템과의 비교, 설치사례 등을 소개했다. 냉각탑 일체형 냉동기시스템은 냉각탑과 터보냉동기,펌프·열교환기·버퍼탱크·배관공사 등이 모듈화된 시스템으로 기계실이 필요없어 공간확보에 강점을 가지고 있다. 이를 통해 용적율 상승으로 인한 공간활용은 물론 건축물과의 조화를 이뤄 건축물가치를 상승시킬 수 있으며 평면구성이 좋아지고 평면사용 면적증가 지하기계실 면적 지하주차장으로 사용할 수 있다. 또한 냉각수펌프 용량감소로 인한 운전비가 감소하고 기계실, DA면적, 냉각수 샤프트가 불필요해 건축비를 줄일 수 있다. 냉각수 배관 감소로 인한 설비공사비 감소, 냉각수 펌프동력이 낮고 수전용량이 적어 전기공사비 감소 등 경제적으로 많은 효과가 있다. 유승철 상무는 “공장에서 모듈식으로 제작해 현장공사를 최소화하고 작업공기 및 안전사고 비율을 줄일 수 있으며 장비의 집중화, 내부에서 점검 가능, 관리포인트가 적어 유지보수가 쉽고 안전사고 발생요소가 저하된다는 장점이 있다”고 설명했다. 국내에서 냉각탑 일체형시스템 설계 대표사례로는 △롯데아울렛 남익점 △청주 복합건물 △경기 부천 효성해링턴플레이스 △제주돌문화원 △삼성SDI △기흥ICT SK V1 △센터포인트명동복합시설 △코스트코 고척점 등이 있다. 이명규 LG전자 책임은 ‘데이터센터 프리쿨링 열원시스템 비교분석’을 통해 LG전자의 기술력이 집약된 프리쿨링 열원시스템을 소개했다. LG전자의 IDC 전용 무급유 인버터 R1233zd 터보냉동기는 효율향상을 통한 PUE 개선 및 운전비 절감은 물론 Harmonic Free Inverter로 별도의 고조파필터가 필요없다는 점에서 경제성이 뛰어나다. 또한 무급유 직결구동으로 신뢰성 및 유지관리성을 향상시켰으며 AI머신러닝으로 서지회피 연속운전이 가능하다. 복전 후 90초 내 정격부하에 도달할 수 있는 퀵스타트기능과 AHRI인증 S/W 및 테스트 설비 등을 갖췄다. 정속 터보냉동기대비 열원시스템의 COP는 14% 향상되며 연간 운전비는 4,273만원 절감할 수 있다. LG전자의 핵심기술인 마그네틱 베어링·인버터, 고효율 임펠러, Oil Free 등이 적용된 결과다. 이명규 책임은 “공랭식 프리쿨링 스크류 냉동기는 합리적인 가격의 AHRI 인증제품으로 외산대비 가격경쟁력을 확보했다”라며 “콤팩트한 사이즈로 설치성을 향상시켰으며 500RT급 경쟁사 제품대비 바닥면적을 7% 축소했다”고 말했다. 이어 “이외에도 빠른 기술지원, 납기 및 SVC 대응, 비상상황에서 신속대응을 통한 가용성 확보가 강점”이라고 말했다. 최두수 LG전자 책임은 ‘데이터센터 냉수계통 에너지절감 제어 및 설비진단 솔루션’ 발표를 통해 LG전자의 향상된 소프트웨어 기술력을 소개했다. LG전자는 BMS솔루션을 통해 건물, 공장 UT설비영역을 대상으로 모니터링시스템, 에너지절감 솔루션, 유지보수고나리 솔루션을 제공하고 있다. 특히 총합공조설비(HVAC)뿐만 아니라 모든 건물의 소방, 보안, 신재생에너지, FMS 등 기능별 유형에 맞는 에너지절감 제어 및 신뢰할 수 있는 운영관리 솔루션을 제공하고 있다. 특히 데이터센터부문에서는 고객의 최대 지향점인 안정성과 신뢰성확보를 위해 서버, DDC 이중화기술을 제공하고 있다. 이는 장애발생 시 스탠바이서버에 접속해 중단없는 서비스 제공과 △DDC 통신상태 △CPU, 메모리 △관제점 상태 △로직상태 등의 조회 및 진단, 가상 시운전까지 통합한다. 최두수 책임은 “LG전자는 이중화, 시스템 자가진단 등 솔루션 안정화 기술을 기반으로 고객의 안정성 확보를 위한 TIER3 수준의 비상대응-정상운전을 지원하고 있다”라며 “다양한 건물, 공장의 보조열원설비시스템은 프리쿨링 제어 솔루션 다수 구축노하우를 통해 고밀도 서버, 센터 대형화에 대한 부하대응 솔루션이 강점”이라고 강조했다. 이어 “에너지절감 솔루션은 NET를 통해 기술을 공식 입증한 냉수계통 최적제어 솔루션과 냉각탑 표준성능진단 솔루션을 통해 에너지효율등급 PUE 1.3 이하 수준을 유지시킬 수 있다”라며 “냉동공조 제조기술과 자동제어 융합기술 기반 냉각탑 표준성능진단 및 냉동기 주요부품성능진단 데이터를 활용해 고장예방성제대응을 통해 완전 무중단에 가까운 유지보수관리 솔루션을 제공하고 있다”고 말했다. 이인혜 한일엠이씨 마스터는 ‘데이터센터 발전기실 설계최적화를 위한 CFD의 효용성’을 발표했다. 국내 데이터센터 시장규모는 2015년 글로벌 클라우드 서비스 시장진입, 코로나19, 4차산업 급성장 등에 따라 수요가 급증했다. 이에 따라 최근 3년간 국내 상업용 데이터센터 IT전력 공급용량은 20% 이상 성장하고 있으며 운영의 안정성을 결정하는 비상전력 인프라의 중요성도 날로 대두되고 있는 상황이다. 데이터센터의 안정성, 효율성 등 평가지표인 TIER 등급의 경우 현재 클라우드 컴퓨터 서비스 제공을 위해서는 통상 TIER 3 수준 이상을 요구하고 있으며 연간 1.6시간의 다운타임만을 허용함에 따라 설계단계부터 비상전원설비 성능검증이 필수적으로 요구되고 있다. 대부분의 비상 발전기실의 경우 설치공간의 제약, 운영 시 소음 등으로 인해 건물 지하층에 계획되고 있으며 데이터센터 발전기실 설계 및 설치에 관한 법적 규정이 미비함에 따라 비상발전기 제작사의 설계자료에 의존해 설계 및 시공이 이뤄지는 경우가 대부분이다. 이인혜 마스터는 “설계단계부터 CFD를 통한 설계 적정성에 대한 검토절차는 구축비용 및 운영 리스크 절감에 필수적인 사항으로 인식이 확대돼야 한다”고 강조했다. 조진균 한밭대 교수는 ‘데이터센터 전력밀도의 변화와 냉각시스템 대응방법’ 발표를 통해 증가하고 있는 IT전력밀도와 이에 대응해야 하는 냉각시스템의 기술적 측면을 강조했다. 글로벌 데이터센터 IT전력밀도는 IT장비의 저전력기술 적용 등으로 실제로 초기에 예상했던 만큼 IT전력밀도의 기하급수적 증가는 없는 것으로 나타났다. 2010년도 이후 전용 데이터센터는 보편화돼 상면기준으로 일반적인 전력밀도는 540~2,200W/㎡, 10kW/rack 이상의 경우 고밀도로 간주된다. 글로벌 데이터센터 평균 IT전력밀도 2021년 기준 약 8.0kW/rack로 2011년 2.4kW/rack에서 2017년 5.6W/rack 4배가량 증가했다. 조사대상 글로벌 데이터센터는 과반수가 4~10kW/rack의 IT전력밀도로 운영되고 있으며 10~20kW/rack 수준의 데이터센터는 약 13%를 차지한 것으로 나타났다. 2014년 이후 PUE는 크게 향상되지 못했는데 PUE 1.6 이상 데이터센터가 5kW/rack 이하의 비교적 저밀도 랙-서버가 지배적이기 때문이다. 평균 IT전력밀도가 높을수록 데이터센터가 보다 에너지효율적으로 설계될 수 있는 가능성이 높음다는 점을 시사한다. 조진균 교수는 “데이터센터의 핵심요소인 IT전력밀도에 따른 저밀도, 중밀도 및 고밀도 랙-서버 구성에 대응 가능한 150kW급 독립모듈 등 3가지 기본모델을 도출할 수 있다”라며 “이는 냉각시스템 선정방법을 정량적으로 비교해 객관적인 판단기준을 제시할 수 있으며 IT전력밀도 기반 도출된 필요건축면적, 에너지효율 및 초기투자비를 복합적으로 고려해 냉각시스템 선정을 판단해야 한다”고 말했다. 이어 “하이퍼스케일 데이터센터가 주류가 되고 15.0kW/rack이상의 전력밀도를 적용해야 할 경우 랙-기반 공랭식 냉각을 반드시 고려해야 하고 우선 검토대상으로 삼아야 한다”고 강조했다. 2세션은 홍민호 한일엠이씨 부사장이 좌장을 맡았다. △데이터센터 쿨링시스템(모기진 HPE 이사) △데이터센터 효율과WUE를 고려한 냉매 에코노마이저 솔루션(이수영 버티브 부장) △스마트팩토리를 위한 엣지데이터센터 솔루션(문규영 리탈 이사) △데이터센터 공랭식 냉동기 시스템의 활용방안(정경수 오텍캐리어 책임) △데이터센터 수열에너지 활용방안(정현범 K-water 차장) △강원 데이터센터 집적단지 추진현황(함광준 강원도청 팀장) △데이터센터 설계단계 이슈사항 및 PM의 필요성(장원복 한일엠이씨 사장) 등이 발표됐다. 모기진 HPE 이사는 ‘데이터센터 쿨링시스템’을 주제로 발표했다. 최근 데이터센터 냉각은 프리쿨링 이코노마이저가 활용된다. 프리쿨링은 팬과 펌프 외 별도의 기계적 냉각을 활용하지 않고 외부환경을 이용해 데이터센터를 최적의 온·습도로 관리하는 방식이다. 프리쿨링 방식은 크게 에어사이드 이코노마이저와 워터사이드 이코노마이저로 나눌 수 있다. 에어사이드 이코노마이저는 열원으로 냉기를 직접 이용하거나 열교환을 통한 간접냉각을 활용한다. 워터사이드 이코노마이저는 냉각탑을 활용해 건조된 냉기로 데이터센터를 냉각하며 냉동기를 이용하지 않는 특징이 있다. 최근 프리쿨링 냉각시스템으로는 △DEC(Direct Evaporative Cooling) △IEC(Indirect Evaporative Cooling) △IDEC(Indirect-Direct Evaporative Cooling △간접 공기 대 공기 열교환기(Indirect Air to Air Heat Exchanger) △모듈식 냉각기술(Modular Cooling Technology) △판형 열교환기 및 개방형냉각탑이 있는 WC냉각기(WC Chiller with Plate HX and Open Cooling Tower) △폐쇄형 냉각탑 워터스프레이가 있는 공랭식 냉각기(Air Cooled Chiller with Closed Cooling Tower Water Spray) △건식냉각기 및 프리쿨링 코일이 있는 수냉식 DX CRAC 유니트(Water Cooled DX CRAC Units with Dry Coolers & Free Cooling Coil) △열사이펀 냉각기(Thermo-syphon Chillers) 등이 있다. 이수영 버티브 부장은 ‘데이터센터 효율과 WUE를 고려한 냉매 에코노마이저 솔루션’에 대해 발표했다. 이수영 부장은 “코로나시대를 지나 기후변화에 대처하기 위한 ESG경영이 대세로 자리잡았으며 탄소배출이 많은 데이터센터에서 고효율 친환경솔루션의 요구사항은 지속 확대될 것”이라며 “세계적인 물부족 현상의 심화 역시 갈수록 증가할 것으로 예상돼 데이터센터의 PUE와 더불어 WUE도 강조될 것”이라고 밝혔다. 최근 ESG경영이 강조되며 데이터센터의 탄소배출 저감을 위해 PUE를 관리하고자 고효율시스템 및 그린에너지를 도입해 전력사용량을 최소화하고 있다. 또한 세계적인 물부족 현상에 대처하기 위해 물 사용량 감소룰 추구하며 WUE를 높이는 추세다. 이러한 PUE와 WUE 요구를 해결할 대안으로 공랭식 냉매 에코노마이저 솔루션이 제시되고 있다. 공랭식을 활용해 물사용량을 ‘0(zero)’화하고 외기를 통한 프리쿨링으로 효율을 극대화하는 방식이다. 버티브에서 제공하는 솔루션의 경우 Full ECO모드 시 PUE 1.05, Full 컴프레서모드 시 PUE 1.29 달성이 가능하며 △실내설치형 타입(분리형 80~185kW 전면토출형) △대용량패키지 타입(패키지형 400kW 전면토출형 및 옥탑설치형 등) 등을 적용할 수 있다. 문규영 리탈 이사는 ‘스마트팩토리를 위한 엣지데이터센터 솔루션’을 주제로 발표했다. 산업계에 디지털전환이 요구되는 가운데 이를 위한 스마트팩토리로 제조·생산의 패러다임이 변화하고 있다. 이는 실시간 맞춤형 복합생산형태로 제조환경이 변화함에 따라 필수적인 흐름으로 인식되고 있다. 리탈은 이러한 시대적변화에 따른 시장의 요구사항을 반영해 엣지컴퓨팅, 모듈러 데이터센터 등에 대한 솔루션을 제공한다. 엣지데이터센터 솔루션인 ‘SMDC’는 온·습도, 연기, 충격, 설비 등 모니터링시스템을 제공하며 밀폐형 외함을 사용해 독립적 환경을 제공한다. 냉각팬 또는 필터를 통해 환기하며 환경감시시스템이 적용됐다는 특징이 있다. ‘FMDC’는 실외기가 없는 독립형 타입으로 올인원 타입의 모듈러 데이터센터다. 공장이나 넓은 공간에 적합하며 유리도어를 적용해 밀폐형 랙 냉각방식을 사용한다. 히트파이프시스템을 적용한 프리쿨링으로 75% 에너지절감이 가능하며 IoT인터페이스를 통한 원격모니터링 및 제어를 지원한다. 특히 엣지큐브(EDGE Cube)는 공장이나 물류센터 등 전산실을 구축하기 어렵고 먼지난 오염물질이 많은 곳에서도 IT시스템을 운영할 수 있도록 올인원 형태로 구성한 솔루션이다. 높은 보호등급과 효율성을 제공하면서도 사용자의 환경이나 IT자원의 수량에 따라 유연하게 구성할 수 있다. 정경수 오텍캐리어 책임은 ‘데이터센터 공랭식 냉동기시스템의 활용방안’에 대해 발표했다. 공랭식 인버터냉동기는 정전복귀 후 최대한 빠르게 냉동기를 정상화해야 해 고속기동 필요성이 있다. 정전복귀 후 100% 냉각능력에 도달하는 시간이 기존 흡수식냉동기는 20~30분, 터보냉동기는 5~6분인 것에 비해 고속 USX냉동기는 이를 2~3분으로 단축했다. 또한 공랭식 인버터 냉동기는 미래 공조부하가 얼마나 증가할지 예측이 어려운 이슈가 있어 모듈연결방식으로 내부부하에 맞게 증설할 수 있는 솔루션이 요구된다. 모듈방식을 활용하면 서버확장에 맞게 냉동기를 증설할 수 있는 장점이 있다. 이와 함께 냉동기 제어기 고장 시 전체 공조기시스템이 정지하는 문제가 있어 백업 모듈컨트롤러(MC)를 활용, MC고장에 대응해야 한다. 외부배선으로 연결된 배선전환박스를 설치, MC에서 고장, 작동불량 신호가 접수되면 서브MC를 가동한다. 즉 데이터센터용 열원기기의 정지는 IT기기의 고장리스크로 직결되므로 USX는 냉동기를 모듈화해 모듈백업운전하고 각 모듈 내 압축기마다 백업운전하는 시스템을 구축하는 것이 이러한 이슈사항을 해결할 수 있는 솔루션이 된다. 정현범 K-water 차장은 ‘데이터센터 수열에너지 활용방안’을 주제로 발표했다. 2050 탄소중립 추진을 위한 물에너지의 역할이 증대됨에 따라 최근 신재생에너지법 및 한국수자원공사법 개정 등을 통해 수열에너지사업기반이 마련됐다. 수열에너지는 국내 온실가스 중 7%를 발생시키는 건축물의 냉난방에 활용할 수 있는 잠재력이 커 효과적인 열원으로 주목받고 있다. k-water는 수열공급기반 데이터센터 집적단지로서 강원수열 융복합 데이터센터 클러스터를 추진, 현재 실시설계가 진행 중이다. 소양강댐 심층수 일간 24만1,000톤을 활용해 1만6,500RT 수열용량을 확보하는 것으로 이를 통해 68.5% 에너지절감을 기대하고 있다. 농업·산단의 2차 난방활용 후 데이터센터에 7℃냉수를 재공급하는 방식으로 수열 원소비용을 절감한다. 수열에너지로 기저부하를 담당하며 냉동기를 적용해 수열원 온도상승 시 냉동기를 가동함으로써 운영안정성을 확보하는 방식이 적용된다. 함광준 강원도청 팀장은 ‘강원 데이터센터 집적단지 추진현황’을 주제로 발표했다. 국내 데이터센터의 80%가 수도권에 집중됨에 따라 전기를 많이 쓰는 데이터센터, 공장 등은 앞으로 수도권에 들어서기 힘들어질 전망이다. 또한 국내 다수 건립이 추진되고 있는 글로벌 데이터센터기업 역시 RE100을 충족하기 위해 신재생에너지 충족이 가능한 입지의 선호도가 증가하고 있다. 이러한 배경에 따라 추진되는 강원 수열에너지 융복합 클러스터 ‘K-Cloud Park’는 강원도 춘천시 동면 지내리 일원 81만6,000㎡ 부지에 총사업비 3,439억원을 들여 2027년까지 데이터센터 집적단지, 물·에너지 집적단지, 스마트팜, 주거단지 등을 구축하는 사업이다. 총저수량 29억톤에 달하는 소양강댐 수열에너지는 방류수 평균수온이 5~7℃로 냉각수로 활용하기 용이한 열원이다. 소양강댐에서 통합관리센터로 보내진 수열을 데이터센터 냉각에 활용하게 된다. 이번 사업은 클라우드 데이터센터 6개 유치를 목표로 하며 이를 위해 수열에너지를 통한 냉방전력 절감, 프리쿨링시스템 적용, PUE 1.2 이하, RE100 및 탄소중립 등 친환경기업 이미지 제고, 변전소 2개의 안정적 전력공급, 세제혜택 등을 전략으로 삼았다. 올해 기본·실시설계와 접속도로 설계가 마무리되면 이후 접속도로 공사, 수열에너지 2단계 공급, 전력공급시설 공사, 통신인프라 공사, 기반공사 등을 거쳐 2027년 사업을 완료할 계획이다. 장원복 한일엠이씨 사장은 ‘데이터센터 설계단계 이슈사항 및 PM의 필요성’을 주제로 발표했다. 데이터센터사업에서 PM은 발주처의 비즈니스파트너로서 발주처의 특성에 따라 최적의 계획을 제안하며 설계 주요아이템을 협의·결정하는 디자인 매니지먼트로서 역할하게 된다. 또한 프로젝트 건설을 감독하는 일련의 과정에 참여하며 신뢰성을 테스트하는 단계별 공사관리자의 역할도 수행한다. 특히 시공품질 향상, 종합 시운전, 준공 후 관리 등의 역할도 병행하므로 우수한 성능의 데이터센터를 효율적·효과적으로 구축하도록 지원한다. 데이터센터 PM의 역할은 건축부문에서 △입지조건 △건축사항 △모듈계획 △배수계획 △DA계획 △방화구획 △구조계획 △소음계획 △내진계획 △옥외계획 등을 점검한다. 또한 기계부문에서 △외기 온·습도조건 △IT & UT 실내 온·습도기준 △냉방부하 선정 △용수·지역냉난방·가스·하수 등 인프라시설 △외기냉방 적용 △냉각방식 △CRAH 예비율 △버퍼탱크용량 △냉각탑보급수조 및 유류탱크 용량 등을 검토해야 한다. 또한 전기분야에서 △한전전력수전 △백업 발전 △UPS △IT인프라 등을 점검하며 소방부문에서 △소방시설 설계 선택사항 적용 △가스계 소화설비형식 선정 △가스계 소화설비 약제 △Data Hall 화재감지기 적용 △Data Hall 및 CRAH Room 소화설비 등을 선정한다. 이밖에도 △신재생에너지 △SPOF(Single Point of Failure) 등의 계획도 점검하는 역할을 맡는다. 3세션은 이송우 우원엠앤이 부사장이 좌장을 맡아 △국내·외 데이터센터 표준화 및 인증 방향(정상진 한국전자통신연구원 책임연구원) △데이터센터 차세대 냉각 유형 및 Case Study(최병남 삼화에이스 이사) △데이터센터 프리쿨링 시스템의 운전 모드에 따른 최적 제어 방안(이강현 존슨콘트롤즈 이사) △IDC 스마트밸브(안성진 하나지엔씨 팀장) △데이터센터를 위한 냉동기 및 냉각탑의 최적화 설계(이창수 유원공조 팀장) △인텔리전트 밸브를 통한 데이터센터의 에너지 최적화 기술(구희준 지멘스 부장) △데이터센터 RE100 필요성과 해외동향(권재원 한국에너지융합협회 한국RE100협의체 사무국장) △CFD를 활용한 데이터센터 입찰사례(전세민 포스코건설 과장) △데이터센터 Two Phase 쿨링 활용 방안(유기출 하니웰 대표) △신축 데이터센터 입지조건 및 사업방향(윤대중 YG홀딩스 대표) △데이터센터 기계설비시스템 최신 기술 및 설계 트렌드(진성오 우원엠앤이 상무) 등이 발표됐다. 정상진 전자통신연구원 책임연구원은 ‘국내·외 데이터센터 표준화 및 인증방향’발표를 진행했다. 2020년 기준 약 400MW 수준의 전력이 국내 데이터센터에서 사용되고 있다. 데이터센터의 에너지사용은 IT장비의 사용량과 냉각, 공조, 조명 등 데이터센터설비의 사용량으로 구분된다. 이에 따라 데이터센터의 에너지효율 향상을 위해서는 각 주요 구성요소의 에너지사용의 측정, 평가가 선결조건이다. 데이터센터의 효율측정 및 평가지표 개발은 데이터센터 자원효율, 안정성 등을 주심으로 구성되고 있다. 이중 그린데이터센터는 가장 엄격한 기준으로 데이터센터를 평가하고 있다. 데이터센터의 에너지효율을 측정하는 척도인 PUE는 데이터센터설비의 에너지효율을 정략적으로 측정할 수 있는 지표로 어떤 설비가 에너지효율이 낮은지 판별해 개선할 수 있는 핵심기술이다. 정상진 책임연구원은 “기존 가장 많이 활용되는 PUE를 비롯해 재생에너지 사용효율을 나타내는 REF, IT서버의 효율을 측정하는 ITEE, 서버의 가동율을 나타내는 ITEU 등이 데이터센터를 평가하는 척도로 활용되고 있다”라며 “이와 함께 데이터센터에서 발생한 열을 재활용하는 정도를 나타내는 ERF 등이 데이터센터의 수준을 종합적으로 평가하는 척도로 적용되는 등 향후 자원효율적 탄소중립 데이터센터를 실현하기 위해 관련 평가척도가 고도화될 전망”이라고 밝혔다. 최병남 삼화에이스 이사는 ‘데이터센터 차세대 냉각 유형 및 Case Study’를 발표했다. 디지털시대를 맞아 모바일기기, SNS 활성화 등으로 생산되는 데이터량의 폭증에 따라 이에 대응하기 위한 데이터센터의 역할이 강조되고 있다. 2019년 기준 민간 데이터센터 매출액은 약 2조7,066억원으로 상업용 데이터센터의 매출액은 약 7,691억원으로 매년 증가하고 있다. 데이터센터의 전기소비량 중 31%는 HVAC부문으로 정부가 온실가스를 배출하는 사업장을 대상으로 연단위 배출량을 할당해 할당범위 내에서 배출할 수 있도록 제한하고 있어 전기사용량을 줄이는 것이 핵심과제로 주목된다. 데이터센터 HVAC 전기사용량을 줄이기 위해 직팽식 냉동시스템에서 고효율 및 고집적 부하를 처리할 수 있는 시스템으로 개발되고 있다. 최근에는 △Direct Air Economizer △Indirect Air Economize △Water-side Economizer △SMART 프리쿨링 냉동기 등이 활용되고 있다. 최병남 이사는 “과거 물리적 구조 및 성능에 니즈가 집중됐다면 현재는 복잡하고 민감한 장비에 대한 관리시스템 니즈가 증가하고 있다”라며 “장비 볼륨당 열부하량 증가로 냉각풍량이 증가하고 높은 회로밀도로 인해 밀페형 시스템 적용이 어려워졌다”고 밝혔다. 이어 “회로간 거리가 가까워 부식진행에 따른 쇼트가 쉽게 발생하며 전자장치의 소형화로 부식에 대한 영향도 증가하고 있어 이에 대해 고려해야 한다”고 덧붙였다. 이강현 존슨콘트롤즈 이사는 ‘데이터센터 프리쿨링시스템의 운전모드에 따른 최적제어방안’ 발표를 진행했다. 데이터센터 설계 조건은 서버실의 온도가 관건으로 수냉식 시스템을 구성할 경우 출수온도 28℃ 수준으로 설계된다. 프리쿨링은 데이터센터 냉각비용을 감축할 수 있는 방안으로 주목받고 있으며 능동적인 제어가 가장 중요하다. 데이터센터 프리쿨링시스템 운전모드는 기계식 냉방운전(여름), 완전 프리쿨링운전(겨울), 하이브리드 냉방운전(봄, 가을) 등으로 구분된다. 대수제어를 통해 냉동기 부분부하 운전시 유량을 줄겨 소비동력 절감을 실현할 수 있는 장점이 있다. 하이브리드 냉방운전 시 외기로 냉각하기 위해 이코노마이저 유량조절밸브가 개방되며 냉각수온도와 칠러플랜트의 총 소비동력을 계산해 가장 최적의 조합으로 운전할 수 있다. 이강현 이사는 “프리쿨링 운전시간은 외기온도 및 서버실 설계온도와 밀접한 관련이 있으며 냉동기 대수제어는 냉동기의 효율운전 범위를 고려할 경우 총 소비동력을 절감할 수 있는 방안”이라며 “냉동기가 최적효율로 운전할 수 있도록 설계한다면 데이터센터의 냉각에너지 사용을 줄일 수 있다”고 밝혔다. 안성진 하나지엔씨 팀장은 ‘IDC 최적 에너지절감 스마트 BEMS 밸브(TA-Smart Valve)’를 발표했다. 글로벌 데이터센터시장은 2018년부터 연평균 19%씩 성장하고 있으며 2023년에는 약 513조원에 달할 전망이다. 국내 데이터센터는 2025년까지 32개의 신규 데이터센터가 구축돼 예정으로 2020년대비 2배 이상으로 성장할 것으로 보인다. 데이터센터의 서버설비의 최적운영환경을 유지하기 위해 항온항습기와 냉방설비가 설치되며 코일 내 냉각수를 제어하는 장비는 복합밸브 PIBCV로 성능을 향상시키고 있다. 정밀하고 효율적인 변유량 온도제어, 높은 Rangeability를 위한 EQM 플러그로 제작된 하나지엔씨의 TA복합밸브는 낮은 부하에서도 우수한 선형제어성능을 보장한다. 또한 모든 부하조건에서 높은 오소리티로 우수한 차압제어성능을 갖추고 있으며 운전 중 유량, 펌프양정 측정이 가능해 기계성능점검이 용이하다. 안성진 팀장은 “TA복합밸브는 실제 CRAH 부하조건에 대한 유량제어가 가능하고 부분부하가 발생해도 유량을 최적화해 정확하고 높은 에너지효율을 유지할 수 있다”라며 “실제 측정유량은 원격으로 확인할 수 있어 제어가 가능하며 특히 밸브 설치 전 Hyselect, Hyd-Sarek 등 수배관검토프로그램으로 설계최적화에 대한 검토를 진행해 시스템을 최적화할 수 있다”고 밝혔다. 이창수 유원공조 팀장은 ‘데이터센터를 위한 냉동기 및 냉각탑의 최적화설계’ 발표로 냉동기, 냉각탑 선정 시 고려사항을 공유했다. 데이터센터 냉동기, 냉각탑 선정에는 안정성, 효율성, 설치면적, 용이한 유지보수 등이 주요 고려사항으로 적용된다. 냉동기는 수냉식 냉동기, 공랭식 냉동기 등이 주로 적용디고 있으며 수냉식의 경우 적은 수전용량, 프리쿨링, 적은 설치면적 등의 장점을 가지고 있다. 공랭식의 경우 적은 물사용량, 단순한 제어구성 등이 강점이다. 수냉식 냉동기의 경우 냉각탑에 원활한 냉각수 공급여부가 핵심 고려사항이며 프리쿨링 모드변경 시 밸브의 개폐에 따른 냉수 및 냉각수 유량변경과 분당 몇 %까지 유량변경에 대응할 수 있는지 확인해야 한다. 공랭식 냉동기의 경우 설비인증, 냉수온도, 외기온도, 긴급재기동 등이 선정시 고려사항으로 꼽힌다. 긴급재기동의 경우 데이터센터의 전기적 문제발생에 따른 냉동기 정지 후 재기동 시 대응시간에 관한 것으로 데이터센터 안정성에 대한 요소다. 냉각탑은 직교류와 대향류 등이 있으며 직교류의 경우 용이한 유지보수, 작동 중 내부확인 가능, 낮은 냉각탑 높이 등과 적은 소음, 낮은 펌프양정 등의 장점으로 많은 현장에 적용되고 있다. 이창수 팀장은 “냉동기는 시수 공급량에 따라 수냉식 및 공랭식 등 방식을 선정해야 하며 최소 재기동시간을 통한 버퍼 탱크 사이즈를 최적화하는 것이 중요하다”라며 “냉각탑은 설치면적, 동력, 투자비 등이 주요 고려사항으로 운전 중에도 구동부 점검이 가능한 직교류 냉각탑을 우선 검토하는 것이 바람직하다”고 밝혔다. 구희준 지멘스 부장은 ‘인텔리전트 밸브를 통한 데이터센터의 에너지 최적화기술’을 발표했다. Tier 4 데이터센터의 35%가 지난 3년 이내에 IT서비스를 중단한 사례가 있으며 비효율적인 장비와 빈번한 시설보수 등에 따라 막대한 유지관리비용이 발생하고 있다. 데이터센터 내 칠러 등 냉방설비의 최적운전제어를 통한 두자리수의 에너지절약이 가능하며 지능적이고 지속적인 적응제어방식의 냉방시설에 의한 서버보호 및 데이터보안을 확보하는 것이 중요하다. 최대부하에서 정적밸런싱 밸브가 적용될 경우 압력변동에 대응하지 못해 냉동기 효율이 낮아져 에너지낭비로 이어진다. PICV 복합밸브를 적용할 경우 압력변동에 구애받지 않고 높은 냉동기 성능을 유지할 수 있어 정적밸런싱 밸브대비 최대 30%의 에너지를 절감할 수 있다. 구희준 부장은 “데이터센터는 부하에 대한 밸런싱이 중요하다”라며 “정유량밸브는 부분부하 운전조건에서는 균일하게 분배하는 것이 불가능하며 동적밸런싱 밸브의 경우 부하조건 및 압력변동에 상관없이 균일한 에너지분배가 가능하다”고 밝혔다. 이어 “지능형 밸브를 적용할 경우 최대 성능이 향상되며 유량값도 80% 수준으로 제한되고 에너지도 7% 절감할 수 있다”라며 “에너지 절감을 위해서는 분석에 따라 유량을 적응제어하고 저유량 구간에도 적응해 변동운전할 수 있는 밸브를 적용하는 것이 중요하다”고 덧붙였다. 권재원 한국에너지융합협회 한국RE100협의회 사무국장은 ‘데이터센터 RE100 필요성과 해외동향’을 발표했다. RE100은 2050년까지 기업이 필요한 전력량의 100%를 재생에너지 전력으로 사용하겠다는 민간 자발적인 캠페인으로 ESG 및 탄소중립과 연계돼 활성화되고 있다. 2021년 기준 가입기업은 300개사가 넘었으며 이들 기업의 소비전력은 315TWh 이상으로 국가 전력사용량 순위에서 12위 수준이다. 국내에서는 7개사가 가입했으며 가입 기업군 중 소비전력이 가장 큰 산업의 재생에너지 조달비율은 데이터센터 운용 IT업체가 포함된 서비스업이 105TWh로 71%, 제조업, 유통업 등 순으로 나타났다. RE100 이행수단으로는 △녹색프리미엄 △REC 구매 △제3자 PPA △지분투자 △자가발전 등이 있다. 해외 데이터센터의 RE100 이행수단은 REC가 가장 많으며 PPA의 전력구매물량이 급격히 증가하는 추세다. 권재원 사무국장은 “2024년까지 구축예정인 민간 데이터센터는 24개로 이중 18개는 상업용 데이터센터”라며 “구축예정인 상업용 데이터센터의 IT전력 공급가능량은 504MW로 예상되며 상업용 데이터센터 IT전력 공급가능량은 2020년 398MW에서 2024년 902MW로 약 2.2배 성장할 것”이라고 밝혔다. 이어 “SMP, REC 가격의 변동성 등 데이터센터 기업은 RE100을 이행하기 위한 방안을 고려해야 한다”고 덧붙였다. 전세민 포스코건설 과장 ‘CFD를 활용한 데이터센터 입찰사례’발표를 통해 데이터센터 구축에 대한 CFD의 역할을 공유했다. 최근까지 데이터센터의 냉방시스템은 공기의 순환 및 정체, 항온항습기 배치 등에 대한 세부예측이 선행되지 않고 최대부하에 맞춰 설계됐다. 즉 안전율에 맞춰 설계했으며 이는 비용증가로 이어졌다. 이러한 비용증대를 CFD 적용을 통해 예방할 수 있으며 설계단계에서 정확한 예측으로 효율적인 설계가 가능해졌으며 문제점 도출, 개선방안 마련, 관리 등 체계적인 접근이 가능하다. 다만 CFD의 정확도 및 신뢰도 확보가 우선돼야 하며 이를 위해서는 신뢰성 높은 결과물을 도출하기 위한 정보입력이 중요하다. 전세민 과장은 “CFD해석과정에서 공조전문가는 발생가능한 물리적 현상을 예측하고 해석전문가는 물리적 현상에 대해 경계조건을 입력해 실제상황과 유사한 결과를 계산할 수 있다”라며 “포스코는 이에 대한 전문인력을 운용하고 있으며 구조해석, 유동해석, 배관해석 등의 적용뿐만 아니라 스마트장비를 구비해 CFD의 결과의 신뢰성을 확보해 최적시스템을 구성하고 있다”고 밝혔다. 유기출 하니웰 대표 ‘데이터센터 Two Phase 쿨링 활용방안’ 발표를 진행했다. 정부는 냉매로 인한 탄소배출을 줄이기 위해 오존층 보호법 개정을 검토하고 있다. 이를 통해 HFC냉매에 대한 법적 규제근거가 마련될 것으로 보이며 대표적인 HFC 냉매는 R134a로 규제가 시행되면 사용이 불가능해질 전망이다. 데이터센터에 필요한 냉동기의 경우 매년 교체하는 설비가 아닌 장기사용에 따른 지속가능성을 염두해야 하는 것이 특징이다. 현재 냉매규제에서 자유로운 것은 HFO와 자연냉매다. 냉각시스템에 대한 친환경성을 요구하는 시대에서 Two Phase 냉각시스템이 수냉식대비 안정성이 우수하고 핫스팟 대응에 용이해 주목받고 있다. 특히 Two Phase 쿨링은 초출력 장비에 적합하며 낮은 열저항, 수냉식대비 낮은 유속으로 흐르기 때문에 작고 좁은 배관으로도 활용할 수 있다. 유기출 대표는 “하니웰의 Two Phase 냉각시스템은 기존 솔루션대비 40% 중량 및 전력소비량을 감소할 수 있으며 4배가량 우수한 냉각성능과 용이한 유지보수가 강점”이라며 “하니웰은 유체에 대한 기술력을 바탕으로 냉각시스템의 최적설계에 기여하고 있으며 지속가능성, 안정성 등을 고객에게 제공하고 있다”고 밝혔다. 윤대중 YDC홀딩스 대표 ‘신축 데이터센터 입지조건 및 사업방향’ 발표를 통해 데이터센터 동향을 공유했다. 민간데이터센터의 72.7%는 고객접근성, 낮은 지역속도, 인프라 우수성 등을 이유로 수도권 권역에 집중돼있다. 일부 코로케이션 목적이 아닌 자체사용 목적의 데이터센터의 경우 냉각효율개선 및 지형적 안정성, 지자체의 세제혜택, 광케이블 연결 등을 고려해 지방에 위치해있다. 네트워크기술의 발달 및 인프라확산, 수도권 내 적정부지의 지가상승 등으로 추후 수도권 외 지역으로 상업용 데이터센터 확산이 지속될 전망이다. 윤대중 대표는 “일부 투자자의 경우 전력만 있으면 데이터센터를 구축할 수 있을 것으로 생각하고 투자에 나서는 경우가 많다”라며 “이는 매우 위험한 투자로 수요층을 확보하지 못한 상황에서 데이터센터가 구축되기도 한다”고 지적했다. 데이터센터의 입지조건으로는 △전력 △위치 △대지면적 △인허가 △통신 △접안도로 △위험물 등이 있다. 윤대중 대표는 “가장 중요한 것은 전력으로 전력안정성을 위해 한전선로와 타 변전선로를 확보해야 하며 이를 통해 정전 및 사고에 능동적인 대처가 가능하다”라며 “전력과 함께 전자파 등에 대한 민원해소가 중요한데 데이터센터 사업에 대한 리스크를 명확히 하고 사업에 체계적인 접근을 해야 한다”고 밝혔다. 진성오 우원엠앤이 상무 ‘데이터센터 기계설비시스템 최신기술 및 설계트렌드’ 발표를 진행했다. 데이터센터는 2000년 이후 매년 5.9% 증가해 2020년 기준 156개로 나타났다. 민간에서 구축, 운영 중인 데이터센터는 88개, 정부 및 공공영역에서 운영하고 있는 데이터센터는 68개다. 데이터센터 설비의 자원사용 효율측정, 평가를 위한 세부지표 표준개발에 그린데이터센터 인증평가 지표가 적용되고 있으며 PUE 외에 △물사용량 △탄소배출 △에너지재활용 △신재생에너지 사용량 등을 평가하는 WUE, CUE, ERF, GEC 등이 활용되고 있다. 열원 및 공조방식에도 변화가 있는데 기존 냉수식, 공랭식, 수냉식 등 열원방식에서 프리쿨링 일체형 냉동기, 항온항습기 등이 추가적으로 설계에 반영되고 있다. 또한 공조방식은 △바닥급기+천장환기 △측면급기+천장환기 △천장급기+측면환기 △Row based Cooling △Rack based Cooing 등과 함께 증발냉각방식도 적용되고 있다. 진성오 상무는 “데이터센터 고객변화의 다양성이 강조되고 공간 확장성, 효율성 등을 고려한 설계에 대한 수요가 증가하고 있다”라며 “모듈러 데이터센터와 같이 시공성에 강점을 둔 데이터센터 등 다양한 형태로 니즈가 구현되고 있다”고 밝혔다. 이어 “특히 설계 초기단계에서 초기투자비 및 시설운영비간 균형을 고려하기 위한 프로그램 툴이 개발, 활용되고 있으며 냉각을 위한 방안으로 수열에너지가 활용되는 등 환경에 대한 지속가능성이 중요한 검토사항으로 떠오르고 있다”고 말했다. 4세션은 연창근 한국설비기술협회 데이터센터기술위원회 위원장이 좌장을 맡았다. △데이터센터, 지속가능성, 그리고 ESG(송준화 데이터센터효율협회 사무국장) △에너지효율적 데이터센터 기술사례(김기홍 기성이앤씨 부사장) △데이터센터 커미셔닝 표준 및 수행사례(박세훈 한일엠이씨 마스터) △데이터센터 냉동기의 효율적 운영과 유지비 절감을 위한 선정방안(최재용 한국코로나 대표) △제대로 활용 해보자! 프리쿨링 칠러!(김종헌 MTES 대표) △데이터센터 DCIM(나광호 어니언소프트 이사) △부산강서 그린데이터센터집적단지 조성(안)(이승희 부산정보산업진흥원 팀장) 등이 발표됐다. 송준화 데이터센터효율협회 사무국장은 ‘데이터센터, 지속가능성, 그리고 ESG’ 발표를 통해 데이터센터의 산업구조 및 시장동향부터 국내·외기업들의 사례를 소개했다. 데이터센터는 초연결 지능화사회의 IT서비스 제공 및 이용을 위한 필수 기반시설로 미래의 데이터센터는 Cloud Computing을 위한 하이퍼스케일 데이터센터와 Edge Computing을 위한 엣지(마이크로) 데이터센터로 이분화될 전망이다. 2026년까지 국내 신규 구축예정인 데이터센터는 21+개, 설치용량 900MW+에 달하며 하이퍼스케일 센터 구축이 늘고 있다. 2020년 기준 국내 10인 이상 기업의 클라우드 이용률은 23.5%에 불과하지만 클라우드 컴퓨팅의 시장잠재력이 높은 상황이다. 또한 한국의 첨단 ICT 기술은 세계적으로 인정받고 있으며 관련 인프라 및 산업이 빠르게 성장하고 있는 가운데 동북아 경제권의 중심에 위치 글로벌 CSP의 데이터센터 확장에 유리한 지리적 이점도 보유하고 있다. 데이터센터산업은 성장과 함께 지속가능성(Sustainability) 향상, ESG경영이라는 새로운 도전에 직면해 있다. 데이터센터 수요와 공급이 폭발적으로 증가함에 따라 사용되는 전력량도 지속적으로 증가하고 있기 때문에 미래사회를 위한 기후변화 대응을 위해 데이터센터의 양적인 측면(Quantity) 뿐만 아니라 질적인 측면(Quality) 까지도 고려해야 한다. 이를 위해서는 전통적인 에너지효율 관리방식인 PUE 개선 외에 CUE, WUE와 같은 신규 핵심시표를 활용해 RE100(탄소중립) 등을 통한 지속가능성을 높여야 한다. 글로벌 데이터센터 운영기업인 에퀴닉스는 2015년 RE100 이니셔티브에 가입해 2030년까지 운영 중인 모든 데이터센터에 100% 신재생에너지를 적용할 예정이며 EU Climate Neutral DataCenter Pact의 REBA(Renewable Energy Buyers)의 창립멤버로 데이터센터 지속가능성 향상을 추진하고 있다. 디지털리얼리티 역시 2016년 데이터센터 및 관계사센터의 RE100추진을 선언했으며 EN50600 기술위원회, 재생에너지구매자연합, USGBC(美 그린빌딩위원회) 등에 참여해 데이터센터 지속가능성 향상을 위해 노력하고 있다. 송준화 사무국장은 “미래사회를 위한 기후변화 대응 및 기업의 사회적 책임 완수를 위해 국내 데이터센터업계도 지속가능한 데이터센터 구축·운영, ESG경영에 적극 참여해야 한다”라며 “또한 산업성장을 저해하지 않으면서 정부의 탄소중립 2050 목표달성 및 데이터센터 지속가능성을 향상시킬 수 있는 다양한 정책적·기술적 제도가 마련돼야 한다”고 강조했다. 김기홍 기성이앤씨 부사장은 ‘에너지효율적 데이터센터 기술사례’ 발표를 통해 국내 데이터센터 설계경험을 공유하고 에너지절약을 위한 차기 데이터센터 설계검토방향을 소개했다. 국내 중소형 데이터센터는 PUE보다는 투자비, 안전성 등에 초점을 맞추고 설계의 잦은 용량변경 경향을 보이고 있다. 동일 공간 내 랙 밀도가 다양한 용량대를 수용하고 있으며 기존 건축물 내 데이터센터를 구축하고 있다. 상업용(코로케이션) 데이터센터의 경우 PUE 및 안전성을 중요시 여기며 TCO, ROI를 고려해 시스템을 선정하고 있다. 일반적으로 서버실 단위로 랙을 통일시키고 있으며 40MW 이상 수전용량을 확보한 대형센터가 주를 이룬다. 또한 국내 기업용, 해외기업용 데이터센터 역시 PUE 및 안전성에 초점을 맞추고 있으며 전용센터와 함께 40MW 이상 수전용량을 보유하고 있다. 기성이앤씨가 주목하고 있는 차세대 데이터센터는 LNG냉열을 활용한 시스템이다. LNG가 보유하고 있는 -160~-140℃의 냉열원을 1차 BRINE(FREON)으로 냉각 후 2차측 열교환기로 공급, ICE WATER를 제조해 데이터센터 온도유지에 필요한 냉열원으로 이용하는 시스템이다. 일반적인 데이터센터의 대단위 전력을 사용하는 냉각방식을 LNG냉열을 이용함으로써 필요 전력을 1/10로 줄여 에너지절감과 탄소저감을 도모할 수 있다. 김기홍 부사장은 “LNG냉열을 적용 시 시스템 안전성 확보가 매우 중요하며 LNG & FREON 열교환기 예비기 설치, 이중화 공급배관 설치가 필요하며 ICE WATER를 제조하는 열교환기를 빙축·수축 또는 판형으로 실시간 공급이 가능토록 구축해야 한다”고 말했다. 박세훈 한일엠이씨 마스터는 ‘데이터센터 커미셔닝 표준 및 수행사례’ 발표를 통해 데이터센터 커미셔닝의 특징과 주요 고려사항을 설명했다. 커미셔닝은 건축주 요구조건에 부합하는 품질의 인도물을 제공하기 위한 품질지향 프로세스로 건축설비시스템 커미셔닝은 시스템이 설계, 설치, 기능, 성능 측면에서 건축주 요구조건에 부합한지 검증하는 과정이다. 데이터센터는 어떠한 비상, 장애상황에도 365일 무중단 운영이 보장돼야 하는 시설이다. 고장 또는 결함, 장애상황을 구현해 무중단 조건을 검증하는 과정은 데이터센터가 운영 중일 때는 수행할 수 없다. 데이터센터 커미셔닝은 건물시스템 운영 전에 실제하거나 잠재적 문제를 명확하게 식별하기 위한 목적이 우선된다. 데이터센터 커미셔닝은 △공장검수 테스트(Factory Test) △설치완료 및 기동테스트(Start-up test) △구성요소 테스트 △시스템 기능테스트(System Functional Test) △전체 건물 테스트(Whole Building Test) 등으로 구성된다. 이러한 과정이 끝나면 최종단계에서 커미셔닝 과정 중 발생한 문제점 조치완료, 건물의 인수인계를 위한 운영자 교육, 커미셔닝 활동 관련문서 및 도서 제출 등까지 연결돼야 한다. 최재용 한국코로나 대표는 ‘데이터센터 냉동기의 효율적 운영과 유지비 절감을 위한 선정방안’ 무급유 인버터 터보냉동기 적용을 통한 데이터센터의 안정적·경제적 운영에 대해 소개했다. 무급유시스템은 오일프리시스템으로 매일, 매주, 매년, 격년 실행돼야 하는 다양한 오일관련 유지관리가 불필요하다. △오일레벨 확인 △오일교환 △오일필터 교환 △오일관리시스템의 주요구성품 점검 및 유지보수 △오일분석 수행 등이 이에 해당되며 연간 3,650달러가량을 절감할 수 있다. 최재용 대표는 “정속형 1,500RT 터보냉동기 8대의 용량을 무급유 인버터 터보냉동기 2대로 대체할 수 있다”라며 “최저 10% 부분부하 운전이 가능하기 때문에 데이터센터 운영 초기에 빈번히 발생하는 냉동기 저부하 서징에 의한 운전불능 문제를 해결할 수 있으며 폭넓은 운전범위로 냉동기 운영 안정화에 효과적”이라고 말했다. 이어 “향후 설계부하의 서버가 채워져 실내부하가 일정하더라도 외기온도 및 서버 사용부하에 따른 냉동기 부분부하 운전이 필요 시 인버터 냉동기 운용으로 에너지절감이 가능하다”고 강조했다. 김종헌 MTES 대표는 ‘제대로 활용 해보자! 프리쿨링 칠러!’를 발표하며 데이터센터 부하특성에 따른 프리쿨링 최적 운전방안을 소개했다. MTES는 지난 10여년간 주한 미군부대의 수많은 건물에 대한 공조부문 엔지니어링과 설계지원을 통해 첨단 공조기술을 보유하고 있으며 십수년간의 엔지니어링 노하우로 한국 기후와 실정에 맞는 국내형 솔루션 개발과 보급에 힘쓰고 있다. 데이터센터를 위한 프리쿨링 냉동기의 특징은 리커버리가 가능하다는 점이다. 프리쿨링 냉동기는 공랭식 외기간접 냉수냉각방식으로 수랭식과 달리 냉각탑, 냉각수 펌프가 필요없어 경제적이다. 응축기 코일외부에 프리쿨링 코일이 위치해 건물에서 돌아오는 냉수가 외부의 프리쿨링 코일에서 먼저 열교환한 뒤 증발기로 들어오는 구조다. 리커버리는 칠러압축기 토출압력을 이용한 온수열원이며 압축기의 폐열을 이용하므로 제습을 위한 에너지비용을 상쇄하는 최적의 옵션으로 각광받고 있다. 특히 여름철 덥고 습한 국내 기후에 맞도록 공랭식의 단점인 하절기 에너지비용을 줄이는 추가적인 효과가 있다. 김종헌 대표는 “엔진이 1개인 비행기와 여러개인 비행기는 안정성 측면에서 많은 차이점을 가지고 있는 만큼 냉동기 역시 스텐바이가 가능한 냉동기모듈시스템으로 최고 가동률을 유지하면서 펌프 동력비는 1/N로 절감할 수 있다는 장점이 있다”고 말했다. 나광호 어니언소프트 이사는 ‘데이터센터 DCIM’ 발표를 통해 데이터센터의 기반시설 관리에 대한 설명을 진행했다. 어니언소프트웨어는 2000년 설립된 데이터센터 운영솔루션 전문기업으로 상업용·기업용 데이터센터는 물론 공공, 금융권 데이터센터에 다양한 운영솔루션을 제공하고 있다. 데이터센터는 다양한 구성요소를 포함하고 있다. 서비스 제공자의 데이터가 앤드유저에게 제공되기 위한 플랫폼인 컴퓨팅 스페이스에는 서버, 스토리지, 랙, 네트워크 등으로 구성돼있으며 데이터센터의 안정적 전력을 공급하기 위한 장비로 서포팅인프라가 존재한다. 서포팅 인프라는 PDU, UPS, 배터리, 발전기, 수배전설비, STS·ATS 등 전력공급 관련기기와 데이터센터 내 온도 및 습도를 유지하기 위한 항온항습기, 고효율펌프, 냉각탑 등이 있다. 에너지 공급상황 및 보안·방재를 관리하기 위한 영역으로 오퍼에이팅 스페이스에 보안 및 방제, DCIMEMS, 사무실이 있다. 이러한 데이터센터 시설을 관리하기 위해서는 하루 총 12억건 이상의 관제점이 수집되고 처리돼야 한다. 여기에는 △전력계통도 △UPS △Li-ion 배터리 △Power Meter △분전반 △TOB △냉열원 계통 △냉각탑, 냉동기 △항온항습기 △공조기 △누수감지 △CCTV △출입통제 △소방 △태양광발전 △환경감시 등 다양한 요소들이 대시보드를 통해 관리되고 분석 및 보고서가 만들어진다. 이승희 부산정보산업진흥원 팀장은 ‘부산강서 그린데이터센터집적단지 조성(안)’을 발표하며 데이터센터 집적단지 조성에 있어 부산의 지리적 요인과 추진경과, 향후 계획 등을 소개했다. 2021년 국가 데이터센터 시범단지이자 클라우드 선도도시로 지정된 부산은 안정적인 전력인프라와 함께 해외로 나가는 해저 광케이블의 90%를 보유하고 있는 데이터요충지다. 특히 데이터센터의 중요성이 날로 증대되고 있지만 수도권에는 수전용량과 부지확보가 어려울 상황에서 부산은 약 2만7,000평규모의 글로벌데이터센터 시범단지에 다양한 기업들의 유지가 완료된 상황이다. 현재 부산 그린데이터센터 집적단지 조성에 대한 타당성 용역이 완료된 상황이며 기업들의 입주의향서 접수 및 적용기술 검토가 진행중이다. 집적단지의 기본방향은 아시아지역 글로벌 데이터센터 허브를 지향하며 친환경·그린데이터센터 단지를 조성하는 것이다. 지역 전·후방 산업과 연계하며 차세대 데이터센터 연구R&D센터 구축 및 전문인력 교육센터 등 지원센터도 들어설 예정이다. 이승희 팀장은 “그린데이터센터 단지조성을 위해 수소연료전지 및 수열에너지 기반 공조시설, LNG 자가발전과 연계한 가스냉난방 활용 및 데이터센터 폐열 활용 인근 건물 난방공급 등 친환경에너지 활용방안을 검토하고 있다”고 말했다.
대한민국의 미래성장동력이 될 데이터센터 기계설비분야의 기술교류, 연구개발, 설비산업 및 국가산업 발전에 이바지하기 위한 정보교류의 장이 펼쳐진다. 한국설비기술협회(회장 김철영)는 5월18일 SETEC에서 열린 ‘2022 대한민국 기계설비전시회(HVAC KOREA 2022)’에서 데이터센터산업 Non-IT 설비인프라 솔루션 개발에 앞장설 데이터센터 기술위원회 발대식을 개최했다. 데이터센터는 ICT 신산업 활성화를 위한 핵심기반시설로 D.N.A(빅데이터, 차세대통신, 인공지능) 및 ICBM(사물인터넷, 클라우드, 빅데이터, 이동통신) 기반 서비스 구현을 위한 데이터의 저장·처리·유통을 하고 있으며 신기술을 활용하는 분야가 점점 늘어나면서 데이터센터의 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 데이터센터는 일반건물대비 약 40~100배 이상의 에너지를 사용하는 최고의 고밀도 에너지다소비 건물군에 해당되며 에너지효율화와 에너지절약, 비용절감 등이 핵심키워드로 작용하고 있다. 24시간 가동되는 데이터센터는 서버운용뿐만 아니라 실내냉각과 습도유지에도 막대한 전력이 소비되고 있다. 수많은 데이터를 보관하고 관리하는 데이터센터의 발열, 탄소 배출, 전력 사용 등 환경에 미치는 영향이 적지 않아 에너지효율화 구현과 에너지절감 등 데이터센터와 환경 문제를 해결하기 위해 다양한 연구가 필요하다. 이에 따라 설비기술협회는 산·학·연 등 다양한 전문가들로 데이터센터 기술위원회를 구성했다. 데이터센터의 효율성을 높이고 기술정보교류, 연구개발, 기술보급, 기술교육 등을 통해 데이터센터 산업발전과 국가산업 발전에 이바지한다는 목적이다. 데이터센터 기술위원회는 데이터센터의 △에너지효율 향상, 탄소중립과 관련된 정책연구 및 조사 △정보교류 및 연구과제 개발 △기술기준, 표준 및 인증 개발 △기술교육 및 전문인력(구축 및 운영) 양성 △데이터센터 구성 솔루션, 가이드(구축 및 운영) 개발 △전시회 및 기술발표회, 강연·강습회, 간담회, 토론회 △에너지효율진단 및 기술자문 △기타 필요한 사항 등을 수행하기 위해 조직됐다. 김철영 회장은 인사말을 통해 “4차산업과 디지털산업이 미래 국가 성장동력으로 떠오른 지금 신산업의 핵심 기반시설인 데이터센터는 그 어느 때보다 중요성이 커졌다”라며 “이에 따라 협회는 그 중요성을 인지해 각 분야의 데이터센터 기술전문가들과 함께 데이터센터 기술위원회를 발족하게 됐다”고 말했다. 연창근 위원장은 “데이터센터 기술위원회는 산·학·연 등 다양한 분야의 전문가들로 구성해 데이터센터 설비관련 에너지효율화 및 관련기술 발전을 목표로 정책연구 및 기술연구개발, 기술정보교류, 기술교육 및 전문인력 양성 등 데이터센터산업 발전을 위한 다양한 활동을 추진할 것”이라며 “이번 발대식이 데이터센터 기술발전의 밑거름이 되길 바라며 위원회 활동에도 많은 관심과 참여 부탁한다”고 말했다.
한국에너지기술인협회(회장 함이호)가 기계설비 유지관리자 직무능력향상 및 성능점검기술 교육과정을 개설하며 그동안 기계설비 유지관리자 교육사업에 대한 관련업계의 갈등이 수면 위로 떠올랐다. 기계설비법 제20조에 따라 건축물의 기계설비 유지관리자로 선임된 자는 선임된 날로부터 6개월 이내에 기계설비 유지관리자 신규교육을, 3년마다 보수교육을 받아야 한다. 교육기관은 국토교통부장관이 정해 고시(국토교통부 고시 제2020-345호)토록 돼 있고 현재 대한기계설비건설협회가 유일하게 지정돼있다. 기계설비법에 따라 일정규모 이상 건축물은 기계설비 유지관리자를 선임해야 하고 유지관리자는 의무적으로 교육을 받아야 하기 때문에 관련 교육사업은 많은 수익이 창출될 수 있다. 기계설비법 제정 당시부터 유관단체 간 눈치싸움이 벌어졌지만 법 제정이 우선돼야 한다는 공감대 형성에 따라 커다란 분쟁으로 이어지지 않고 기계설비법 제정에 핵심역할을 수행한 기계설비건설협회가 단독으로 교육사업을 수행할 수 있었다. 이러한 과정에서 잡음이 아예 없었던 것은 아니었다. 시행령 제정 당시 ‘유지관리교육에 관한 업무를 건설산업기본법 제50조에 따라 설립된 대한기계설비건설협회에 위탁한다’라는 문구가 있었지만 관련단체의 반발로 ‘유지관리교육에 관한 업무를 기계설비와 관련된 업무를 수행하는 협회 중 국토교통부장관이 정해 고시하는 협회에 위탁한다’로 수정됐다. 교육기관 지정에 대한 격위가 시행령에서 행정규칙으로 하향됐으나 교육기관은 원안대로 기계설비건설협회 단독으로 지정됐다. 교육기관 위임을 시행령이 아닌 행정규칙에서 정하도록 함으로써 향후 수정의 여지를 크게 남겨놓은 것으로 일단락 됐지만 현재까지도 기계설비 유관단체들 사이에서는 기계설비건설협회의 단독 교육사업 위탁에 대한 불만을 가지고 있다. 유지관리자 교육기관 지정에 대한 갈등은 최근 에너지기술인협회가 ‘기계설비 유지관리자 기본과정’을 개설하며 재점화됐다. 에너지기술인협회에 따르면 기계설비유지관리자의 95% 이상이 ‘에너지관리’분야 국가기술자격을 보유한 에너지기술인이고 이들을 회원으로 하는 에너지기술인협회는 법제정 당시부터 유지관리자 등급과 관련한 민원이 쏟아졌다. 최근에는 유지관리자로 선임되고 기계설비건설협회에서 교육을 받았지만 유지관리업무를 어떻게 해야하는지 모르겠다는 항의가 대다수이며 기계설비건설협회에 문의해도 전문성이 떨어지는 답변으로 현장애로가 크다는 불만이 이어지고 있다. 이에 따라 에너지기술인협회는 회원에 대한 유지관리에 대한 이해도를 높이고 현장적용이 가능하도록 자체적으로 ‘기계설비 유지관리자 기본과정’ 동영상 교육콘텐츠를 개설해 회원에게 무료로 제공하고 있다. 에너지기술인협회의 기계설비 유지관리자 교육과정은 현재 △제1강-기계설비 기술기준 설명 △제2강-유지관리 점검표 작성 및 유지관리계획서 작성 실무다. 또한 유지관리자 교육을 수강한 사람을 대상으로 △제3강 점검·측정장비 취급법 △성능점검 점검표 작성 및 보고서 작성 실무 △측정·점검장비 현장취급 실무 △소양교육 등으로 구성해 성능점검 전문가 양성을 추진하고 있다. 에너지기술인협회 온라인교육센터에서 관련교육을 회원에 한해 신청할 수 있으며 5월7일 기준 ‘제1강-기계설비 기술기준 설명(4차시)’이 업로드, 57명이 교육을 수강 중이다. 5월 중 ‘제2강-유지관리 점검표 작성 및 유지관리계획서 작성실무(4차시)’를 대한민국명장, 산업현장교수 등 각 분야별 전문가가 참여해 제작한 교육영상을 업로드할 예정이다. 에너지기술인협회의 관계자는 “기계설비 유지관리자의 가장 핵심기술자 단체인 에너지기술인협회가 기계설비 및 건설과 어떠한 이해관계도 없다며 입법단계부터 철저히 배제됐지만 현재 기계설비 유지관리자를 에너지기술인이 겸직하며 업무의 과중도가 가장 높아 이에 대한 항의가 결국 우리협회로 몰리고 있다”라며 “현재 협회는 회원의 업무적응력을 키울 수 있도록 이해타산과 관계없이 회원에게 교육을 통해 민원을 해소해나가고 있으나 정작 이러한 문제를 해소해나가야 할 국토부와 기계설비 유지관리자의 경력관리와 교육을 전담하는 기계설비건설협회에서의 안이한 대응에 대해 매우 유감스럽게 생각하고 있으며 책임있는 조치를 바라고 있다”고 말했다. 이어 “비록 기계설비 유지관리자의 95% 이상이 에너지기술인이지만 기계설비법으로 인해 우리협회가 항의를 받아야 할 그 어떤 이유가 없으므로 기계설비의 모든 행정행위를 독점하고 있는 기계설비건설협회의 책임있는 행동이 요구된다”라며 “국토부는 보다 폭넓게 기계설비에 대한 교육경험이 풍부한 교육기관의 지정이 필요하다”고 말했다.
한국에너지기술평가원은 2022년도 제1차 에너지기술개발사업 신규지원대상과제 중 ‘태양열(광), 지열 등 재생에너지를 이용한 바이오매스(가축분뇨) 고체연료화 모델 개발 및 경제성, 환경성을 위한 선행조사·연구’과제의 주관기관으로 한경대 산학협력단을 선정했다고 밝혔다. 이번 과제는 소득증가에 따른 식생활의 변화로 매년 발생량이 증가하고 있는 가축분뇨를 태양열, 지열 등 재생에너지를 통해 고체연료로 탈바꿈하고 경제성, 환경성을 확보할 수 있는 방안을 모색하기 위해 마련됐다. 주관기관인 한경대 산학협력단을 중심으로 △가람이앤지 △고등기술연구원 △한국산업기술시험원 △환경전략연구원 △SK인천석유화학 등이 공동연구개발기관으로 참여한다. 한경대 산학협력단은 경제성, 환경성 분석 기반 가축분뇨 자원화사업 종합 추진방안 도출을 수행하며 가람이앤지는 가축분뇨 자원화사업의 실태를 조사하고 문제점을 도출할 계획이다. 산업기술시험원은 가축분뇨 자원화사업과 재생에너지 융합설계기술을 마련하며 고등기술연구원은 가축분뇨 자원화사업 공정모델을 도출한다. 환경전략연구원은 가축분뇨 자원화사업의 경제성, 환경성 확보방안을 마련하며 SK인천석유화학은 가축분뇨 자원화사업의 사업화모델 개발을 수행할 계획이다. 이번 과제를 통해 농산부산물과 가축분뇨 고체연료화에 대한 안정적인 기술개발체계를 확보하고 온실가스 배출권거래제도와 연계한 온실가스 감축방법론 개발방향을 확립할 수 있을 것으로 보인다. 가축분뇨 고체연료화…환경성·경제성 확보 중점가축분뇨 고체연료화 제시모델의 경제성, 환경성을 분석하기 위해 △타부처 가축분뇨 자원화사업 사례 선행조사 및 연구 △경제성, 환경성 향상을 위한 재생에너지 융합기술방안 연구 △가축분뇨 고체연료화사업 탄소배출권 연계 사업화모델 개발 △가축분뇨 고체연료화시설 환경관리방안 연구 등이 추진된다. 가축분뇨 자원화사업 사례 선행조사·연구를 통해 가축분뇨 자원화를 위한 부처별 협업방안이 도출되고 환경부, 농식품부 가축분뇨 추진사례 전수조사 및 문제점을 통해 환경성, 경제성을 고려한 가축분뇨 자원화사업방안이 제시될 것으로 기대된다. 가축분뇨 고체연료화를 위한 재생에너지 융합기술방안을 도출하기 위해 △태양열(광) △수열 △지열 △혐기소화 공정 △발전열 등의 활용방안을 제시하며 에너지절감형 공정개선 및 자동제어시스템 모델이 연구된다. 가축분뇨 고체연료화사업의 탄소배출권을 연계하기 위해 가축분뇨 자원화 공정의 CO₂ 배출량을 산정하고 REC·CER 등과의 연계방안을 마련한다. 가축분뇨 고체연료화시설의 환경관리 방안을 마련하기 위해 악취, 폐수, 분진, 중금속 등의 유해물질 저감과 친환경적 시스템모델을 연구할 방침이다. 이번 과제의 연구책임자인 윤영만 한경대 교수는 “가축분뇨는 농업분야에서 발생하는 중요한 바이오매스 자원으로 가축분뇨의 에너지화는 향후 농업부문 탄소중립 달성을 위한 핵심기술”이라며 “현재 가축분뇨를 에너지화할 수 있는 기술은 바이오가스화와 고체연료화가 있다”고 밝혔다. 이어 “바이오가스화에는 수분함량 90% 이상의 양돈슬러지를 활용하고 있으며 고체연료화에는 수분함량 80% 미만의 우분을 활용하고 있다”라며 “특히 고체연료화는 가축분뇨를 건조, 탄화시켜 연소용 연료로 제조, 이용하는 것으로 건조 및 탄화과정에서 많은 에너지가 소비돼 경제성이 낮은 상황”이라고 덧붙였다. 윤 교수는 또한 “이번 과제는 가축분뇨 고체연료의 경제성을 제고하기 위해 태양열, 바이오가스 발전열 등 재생에너지이용을 통해 제조과정의 경제성을 향상시키는 특징을 가지고 있다”고 강조했다.
탄소중립이란 배출원이 배출한 만큼을 흡수원이나 다시 흡수하도록 해 실직적인 온실가스 배출량은 ‘ZERO(0)’로 만드는 것을 의미한다. 정부는 신재생에너지공급의무화(RPS)비율을 2026년까지 법정상한힌 25%로 단계적으로 상향할 예정이다. 또한 정부는 2050년까지 온실가스 국내 순배출량 ‘0’ 달성을 의미하는 탄소중립을 실현하기위해 ‘미래생존을 위한 마지막 기회’라는 슬로건을 내걸고 2050 탄소중립 시나리오를 심의, 확정했다. 제주도는 제주도를 탄소없는 섬으로 만들기위해 2012년 CFI(Carbon Free Island) 2030'계획을 수립하고 재생에너지보급 확대정책을 시행해 왔다. 2022년 2월 기준 제주도 신재생에너지설비용량은 828MW에 달하며 2020년도 발전비중은 약 20%를 달성했다. 그러나 목표에 도달하기도 전부터 수요와 공급 불일치, 즉 전기소비량보다 생산량이 더 많아지게 되자 결국 제주도는 재생에너지설비의 가동을 강제로 중단하는 출력제한(Curtailment)을 시행하고 있다. 2016년 6회였던 재생에너지 출력제한은 2017년 14회, 2018년 15회, 2019년 46회, 2020년 77회로 급증하다 2021년 64회로 다소 감소하는 것으로 나타났다. 이는 4월부터 HVDC 제1연계선 70MW 역전송 효과였다. 재생에너지 보급과 확산으로 인한 출력제한 문제는 국내뿐만 아니라 선진국 및 동남아시아에서 빈번하게 발생하고 있으며 다양한 대응책이 강구되고 있다. 베트남은 2045년까지 재생에너지비중을 75%로 계획하고 있으며 지속적인 보급과 확산으로 과잉생산되는 출력제한이 발생하고 있다. 대응책 마련이 시급한 가운데 에너지기술평가관리원이 발주한 ‘재생에너지 출력제한을 이용한 P2Heat 기술개발’은 열에너지 중심의 전환·저장·활용시스템 구축 등 섹터커플링 기술개발 고도화와 건물, 상업, 농·수산업 부문의 섹터커플링기술 도입으로 에너지이용 합리화, 효율화 및 탈탄소화를 추진하기 위해 마련됐으며 제주에너지공사 컨소시움(이하 제주컨소)이 최근 수주했다. 제주컨소에는 △제주대 △에너지기술연구원 △생산기술연구원 △한화에너지 △인터텍 △에코브레인 △냉동공조산업협회 등이 참여하고 있다. 특히 제주컨소에 참여하고 있는 한화에너지는 베트남 캄람지역에 100MW급 태양광발전소를 운영하고 있으며 2021년 출력제한으로 전년대비 13% 이상 매전량이 감소할 정도로 출력제한을 대응한 기술개발 필요성을 어떤 기관, 기업보다 P2H기술의 중요성을 알고 있다. 제주컨소는 이번 R&D를 통해 국내 기술개발 및 실증연구를 토대로 베트남 및 동남아시아에 출력제한 대응 솔루션과 기술을 개발하고 해외진출을 도모할 계획이다. 섹터커플링 기술개발 고도화 재생에너지 출력제한 대응 P2H 시스템 기술개발의 연구목표는 변동성재생에너지(VRE) 출력제한(curtailment) 및 과전압 해소 등 전력계통 유연성 제고로 전력 공급의 신뢰성, 안정성 향상 등 전기의 품질을 유지하고 열에너지중심의 전환-저장-활용 시스템 구축 등 섹터커플링 기술개발 고도화를 추진하는 것이다. 또한 건물, 상업, 농수산업부문 섹터커플링기술 도입을 통한 에너지이용 합리화, 효율화 및 탈탄소화도 추진한다. 제주에너지공사의 관계자는 “전 세계적 기후위기에 따른 탄소중립 글로벌 뉴노멀 탄소중립 선언, 신재생에너지산업 중요성 확대 등이 세계적 흐름이다보니 탄소중립 여정이 본격화됐으며 에너지부문이 국내 탄소배출량의 87%를 차지하는 만큼 탄소중립의 핵심”이라며 “분산에너지 활성화, 출력제한 해소를 위한 제주지역에 대한 관심이 증가하고 있어 이를 위한 P2Heat 등 에너지통합시스템(섹터커플링) 기술개발이 필요하며 국내 최종에너지소비의 약 30% 이상을 차지하는 열에너지의 탈탄소화가 시급한 상황”이라고 밝혔다. 이 관계자는 “제주도 탄소중립 실현 및 재생에너지 출력제한을 이용한 P2Heat시스템 개발로 탄소없는 섬 제주도를 실현하는 한편 전국 1위 재생에너지 경쟁력과 산업부문별 P2H 연계로 탄소중립 동력화와 국내 확산 모델을 제시할 것”이라고 강조했다. 올해부터 2025년까지 총 106억원 내외 연구개발비가 지원되는 이번 과제는 시작품 단계에서는 출력제한에 대응하는 플러스 수요반응 자원 정확성 및 실효성을 위한 플랫폼을 개발하고 경제성 분석 및 수요관리 프로그램 연계 비즈니스모델을 개발하게 된다. 또한 에너지원별, 수요처별 에너지사용데이터 기반 빅데이터 분석 및 열에너지 공유거래 모델도 개발한다. 실용화단계에서는 초과전력 활용 MW급 친환경 멀티소스 열에너지 생산기술 및 공급-소비 최적화 P2Heat 기술과 2개소 이상 이종 대형 열에너지 수요처에 적합한 축열조, 열매체 등을 이용한 전력-열소비 기술을 개발할 계획이다. 또한 재생에너지 초과전력 연계 공동 축열 및 열분배기술, 열택배에 의한 농수축산시설 열공급 적용 및 실증도 진행한다. ‘탄소없는 섬, 제주(CFI JEJU)’ 프로젝트 이행을 위해 설립된 제주에너지공사는 이번 P2H 과제의 총괄주관이다. 현재 동복북촌, 행원, 가시리, 김녕, 신창 등 56MW 풍력발전단지를 운영하고 있으며 P2G, ESS 등 재생에너지 출력제한 완화사업을 추진하고 있다. 참여기관인 제주대학교 산학협력단은 열에너지 및 에너지모니터링 선행연구실적을 보유하고 있어 이번 과제에서 기 구축 시설농가와 실증사이트 연계를 맡았다. 에너지기술연구원은 계간축열시스템이 포함된 독립형 열네트워크인 진천 친환경에너지타운 구축 및 다수의 실증과제를 수행한 경험이 풍부하며 생산기술연구원은 예열연소 부하를 절감하는 배열회수 열에너지저장시스템과 150℃ 이하 저온 열회수를 위한 열화학식 복합축열 소재 및 시스템을 개발, 이번 과제에서 역할이 크다. 종합에너지 솔루션 보유기업인 한화에너지는 신재생에너지 에너지자립률 100%, 태양광·풍력·ESS 및 마이크로그리드 솔루션을 적용해 죽도 에너지자립섬 구축을 수행했으며 PV·ESS·EMS·MG 관리시스템에 대한 전문성을 바탕으로 설계, 분석, O&M 등 에너지생산 프로세스 전반에 걸친 종합적인 에너지솔루션을 보유하고 있다. 온배수열, 해수열, 지하수열 등 수열원 기반 열에너지 및 환경시설제어, 통합관리 전문기업 인터텍은 수열원 열에너지 활용 기반 농가시설온실 냉난방시스템 설비 및 공사는 물론 열에너지 기반 공장 및 건축물, 타운하우스 냉난방설비 공사 및 ICT기반 에너지모니터링 및 운영제어기술과 플랫폼 개발 역량이 뛰어나다. P2H 연계 플러스DR 플랫폼을 개발할 에코브레인은 기상예측자료 기반 재생에너지 발전 출력 예측기술과 전국계통 재생에너지 통합관제 모니터링시스템을 구축했으며 태양광, 풍력 등 재생에너지 발전사업에 맞춤형 정보를 제공하고 국가 그리드 그린에너지 빅데이터센터를 구축했다. 냉난방설비(TC86)관련 KS표준 표준개발협력기관(COSD)이며 단체표준 25개를 제정한 경험이 풍부한 한국냉동공조산업협회는 국내 안전규격, 표준화 활동은 물론 국제적 환경규제 및 친환경 정책 등 방향 수립을 위한 세계냉동공조협의회(ICARHMA) 활동을 바탕으로 이번 R&D를 통한 독자적인 표준 개발에 역량을 발휘한다.
기후위기로 인한 리스크 평가로 기업의 ESG 경영이 기관 투자자의 중요한 관심사가 되며 기업의 탄소경영이 필수로 자리 잡은 시대다. 지난해 12월 제26차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP26)에서 파리협약 제6조 국제탄소시장에 대한 ‘세부 이행 규칙(Paris Rulebook)’을 완성했다. 이는 국가 간 온실가스 배출권을 거래하는 시장의 통일된 국제 규범을 제정한다. 이번 파리협약 제6조 이행 규칙이 마련됨에 따라 △탄소배출권 시장의 확대 △ESG 투자 포트폴리오 다양화 △ESG경영의 안정성 확보에 기여할 것으로 예상된다. 450개 금융기관이 참여하는 글래스고 금융연합(GFANZ)을 이끄는 마크 카니 공동대표 로이터통신과의 인터뷰에서 COP26의 합의로 시장가치 1,000억 달러에 달하는 탄소시장이 탄생할 것으로 예측하고 있다. 기후변화센터(이사장 유영숙)는 29일 아티에코(대표 김유미)와 자발적 탄소시장 플랫폼 ‘아오라(AORA)’ 개설하고 양 기관의 상호 협력을 위한 업무 협약을 체결했다. 플랫폼 아오라는 ‘Alliance for Our Responsible Action’의 약어로 스페인어의 ‘지금(Ahora)’이라는 단어에서 영감을 얻은 명칭이다. 자발적 탄소시장 참여를 통해 ‘책임감 있는 행동으로 지금 기후변화대응에 함께 하자’라는 메시지를 내포하고 있다. 플랫폼 아오라는 NGO를 중심으로 한 공공성, 외부 자문을 통한 전문성, 블록체인 기술력을 더해 자발적 탄소시장 활성화 및 자발적 탄소배출권에 대한 신뢰성 강화 등을 목표로 론칭했다. 금융, 법, 시장 등 관련분야 전문가로 구성된 운영위원회를 구성하고 배출권거래제 실무경험을 갖춘 금융 전문가를 운영위원장으로 위촉해 플랫폼 운영의 전문성을 도모할 계획이다. 현재 자발적 탄소시장 플랫폼은 해외의 골드스탠다드(Gold Standard), 베라(VERRA)와 같은 해외 비영리 기관에 의해 활발하게 운영되고 있으나 국내의 자발적 탄소시장은 아직 걸음마 단계에 있다. 플랫폼 아오라를 통해 개인, 기업 등의 다양한 주체들은 자발적 탄소시장에 보다 쉽게 접근할 수 있고 자발적 탄소시장 배출권 거래 및 국내외 탄소 감축사업의 인증도 받을 수 있게 된다. 아오라를 통해 개인도 온실가스 감축활동에 참여한다는 자부심을 가질 수 있게 되며 기업들의 자발적 탄소시장 참여 의지도 확대될 것으로 전망된다. 기업들이 RE100 및 탄소중립 목표를 설정하고 다양한 로드맵을 구성하고 있으므로 아오라는 기업들의 기후위기 대응을 위한 종합 솔루션을 제공할 계획이다. 기후변화센터는 2008년 설립된 국내 최초의 기후변화 대응 비영리 민간단체로 국내 다양한 계층의 인식제고 및 정책제언 활동을 추진해오고 있으며 2014년부터는 해외 클린스토브사업 등을 통해 기후변화에 취약한 개발도상국의 기후변화 대응 역량을 강화를 위해 힘써오고 있다. 아티에코는 블록체인기반 플랫폼 솔루션 및 보안을 제공하는 IT기업이다. 친환경 제3세대 블록체인 엔진기술을 이용해 블록체인 및 NFT에 기반한 자발적 탄소시장 플랫폼 및 운영 서비스를 제공하고 플랫폼 운영의 안전성에 기여하는 것을 목표로 한다.
규제개혁위원회가 지능형건축물(IBS) 인증제도 폐지를 추진하고 있어 적절성을 놓고 관련업계에서 반론을 제기하고 나섰다. 의무획득이 아니며 인증획득 시 건축규제 완화 인센티브를 부여하는 인증제를 ‘규제개혁’을 명분으로 폐지하겠다는 것은 실적채우기용 조치가 아니냐는 비판이 제기된다. 대통령 소속 규제개혁위원회는 기업의 인증애로 해소를 위해 범부처차원의 법정인증제도 정비를 추진하고 있다. 지난 2014년 ‘범부처 인증제도 개선방안’, 2015년 ‘인증규제 혁신방안’ 등을 발표했으며 주기적·체계적인 인증제도 개선·정비를 위해 2018년 ‘적합성평가제도’를 도입해 실효성을 3년주기로 검토·정비하는 제도를 시행 중이다. 이에 따라 2020년 실시한 실효성검토에서 지능형건축물인증제도가 통합대상으로 결정돼 관계부처의 의견을 수렴하는 절차를 거쳤다. 지능형건축물인증제도가 인증실적이 미미하고 녹색건축물인증(G-SEED), 건축물에너지효율등급인증 등과 일부 기능이 중복된다는 이유에서다. 국토교통부는 검토결과 통합대상인 G-SEED 등과 인증목적이 다르며 중복인증기준이 일부분에 불과하고 타 제도와 통합 시 기업부담이 오히려 증가함을 근거로 들며 통합에 부정적인 의견을 제출했다. 대신 단기적으로 G-SEED 등과 중복항목 8개를 삭제하고 13개를 개정해 중복최소화를 추진하는 한편 통합은 중장기적으로 검토하겠다며 기존 ‘통합’을 ‘개선’으로 변경해 지난 1월 규제개혁위원회에 제출했다. 그러나 이러한 의견에도 불구하고 규제개혁위원회는 지난 4월초 열린 회의에서 ‘폐지’로 결정했으며 국가기술표준원에서 관련절차를 추진하고 있다. 국토부, “입법사항…제도 개선할 것”업계는 규제개혁위원회의 결정에 반발하고 있다. 4차 산업혁명에 대응해 스마트시티, 스마트빌딩을 중심으로 글로벌 선도국가로 도약하겠다는 목표를 내세우면서 인증실적을 이유로 지능형건축물인증을 폐지하겠다는 것은 언행불일치라는 것이다. 한국지능형스마트건축물협회(KISBA, 회장 김정욱)는 “4차 산업혁명을 이야기하는 시대에 인증실적이 미흡하다면 더욱 활성화시킬 방법을 찾아야지 오히려 폐지하는 것은 부당하다”라며 “지능형건축물을 스마트빌딩, 나아가 스마트시티와 연계함으로써 제도를 활성화할 수 있으며 최근 이슈화된 메타버스, 디지털트윈과의 연계는 지능형건축물인증이 가장 적합하다”고 비판했다. 지능형건축물인증제도는 쾌적하고 안전한 거주환경 조성을 위해 건축·설비 및 각종 시스템을 연계해 통합하는 지능형건축물을 활성화하고자 2006년 당시 건설교통부 고시로 시행됐으며 2011년 건축법 제65조의 2가 신설돼 법적근거가 마련됐다. 평가는 주거·비주거시설에 대해 △건축계획·환경 △기계설비 △전기설비 △정보통신 △시스템통합 △시설경영관리 등 6개 평가지표별로 각각 5~12개의 세부평가기준을 충족하는지 여부에 따라 배점을 부여한다. 2021년 10월 기준 총 226건의 예비·본인증이 이뤄졌으며 2019년 13건에서 2020년 27건, 2021년 10월까지 30건의 인증실적을 기록해 해마다 건수가 증가하는 추세다. 국토부의 관계자는 “지능형건축물인증은 본래목적 상 존치 필요성이 있으며 일부 중복의견을 수용해 개선하는 것이 최선”이라며 “건축법에 근거를 둔 만큼 폐지를 위해서는 입법절차가 불가피해 규제개혁위원회의 결정만으로 제도가 사라지지는 않으며 국회와 논의를 통해 제도를 정비할 것”이라고 강조했다.
민·관합동 수열에너지 보급 시범사업을 통해 2만4,350RT 규모의 수열에너지 적용이 이뤄질 전망이며 이를 바탕으로 2025년부터 적극적인 수열에너지 보급사업이 추진될 예정이다. 환경부(장관 한정애)와 한국수자원공사(K-water, 사장 박재현)는 4월20일 서울시 코엑스 그랜드볼룸에서 8개 수열에너지 보급 시범사업 대상기관과 사업의 성공적 추진을 위한 협약을 체결했다고 밝혔다. 8개 시범사업 대상기관은 △삼성서울병원 △더블유티씨서울 △미래에셋자산운용 △상주시 △앤씨소프트 △한국전력거래소 △충북도 △경남도 △교육청(에너지규모 순) 등이며 이들 기관의 건물 9개소에 수열에너지가 적용된다. 사업자 규모 (RT) 사업자 규모 (RT) 합 계 2만4,350 5. 상주 스마트팜(지자체) 600 1. 삼성서울병원(대기업) 1만1,200 6. 청주전시관(지자체) 300 2. 미래에셋자산운용(대기업) 2,000 7. 상주상하수도사업소(지자체) 56 3. ㈜엔씨소프트(중견기업) 600 8. 신방초등학교(지자체) 46 4. 한국종합무역센터(중소기업) 8,948 9. 한국전력거래소(공공) 600 ▲ 수열에너지 보급·지원 시범사업 대상자 선정결과. 이번 협약은 환경부가 처음으로 ‘민간·지자체 대상 수열에너지 보급 시범사업’을 시작하는 원년을 기념하고 시범사업 대상기관이 한자리에 모여 원활한 수열에너지 도입과 주변확산을 위한 마중물역할을 해나가자는 의미로 마련됐다. 삼성서울병원 등 건물 9개소에 수열에너지가 도입될 경우 전체 냉난방설비 연간 전기사용량의 35.8%인 36.5GWh가 절감되고 온실가스도 연간 1만9,000톤 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 수열에너지보급 시범사업 대상기관은 △수열관로 △열교환기 △히트펌프 등 설치비를 지원받을 수 있다. 이번 수열에너지 보급 시범사업은 2020년 6월 국무회의에서 관계부처 합동으로 수립한 ‘친환경 수열에너지 활성화방안’의 후속사업으로 환경부는 지난해 한강물환경연구소 등 2곳에 정부 수열에너지 보급 시범사업을 완료했다. 환경부는 올해부터 3년간 민간 및 지자체를 대상으로 수열에너지 시범사업을 추진하며 시범사업 기간 수열에너지 설치·운영매뉴얼 등을 정비하는 등 2025년부터 본격적으로 수열에너지 보급사업을 추진할 계획이다. 이를 통해 2030년까지 수열에너지 1GW를 도입해 전기사용량 427GWh 및 온실가스 21만7,000톤을 절감할 계획이다. 이와 함께 환경부는 K-water, 한국건설기술연구원 등과 함께 올해 말까지 ‘제로에너지건축물(ZEB) 인증제도’에 수열에너지가 포함될 수 있도록 관련제도를 검토하고 있다. ZEB 인증제도는 ‘녹색건축물 조성 지원법’에 따라 1,000km² 이상의 공공건물에 신재생에너지 도입을 의무화한 것으로 그간 태양광, 지열 등은 적용됐으나 수열에너지는 전기를 대체하는 생산량 산정기준 부재 등의 이유로 적용대상에 포함되지 않았다. ZEB 인증제도에 수열에너지가 포함될 경우 ZEB 인증제도의 인센티브인 용적율 완화, 취득세 감면, 금융지원 등을 받을 수 있어 수열에너지 보급이 더욱 활발해질 것으로 기대된다. 한정애 환경부 장관은 “수열에너지는 우리나라 재생에너지를 확대하고 건물붐누 탄소중립을 달성하는 핵심 열쇠”라며 “앞으로도 수열에너지 확대를 위한 제도개선과 기술개발 노력을 통해 민간기업의 ESG 확산과 ZEB 확대에도 크게 기여할 계획”이라고 밝혔다. 박재현 K-water 사장은 “물분야 탄소중립의 핵심인 수열에너지사업에 대한 민간과 지자체의 적극적인 참여에 감사드린다”라며 “수열에너지가 지역의 상징적인 건물에 도입돼 해당지역이 탄소중립의 명소로 거듭날 수 있도록 지원과 노력을 아끼지 않을 것”이라고 말했다.
지난해 12월 경기도 고양시 일산신도시에서 싱크홀 발생이 연달아 발생한 가운데 지하공간 개발에 따라 발생이 증가하고 있는 유출지하수의 관리와 활용방식 변화 필요성이 대두되고 있다. 수도권을 중심으로 지속 발생하고 있는 싱크홀은 지하공간에 있는 지하수 유출로 인한 지중공동화가 주요원인으로 지목되고 있다. 도시발달에 따라 지하개발이 확대됨에 따라 유출지하수 발생이 증가하고 있다. 2021년 기준 서울시에서만 1일 유출지하수 발생량은 19만6,000톤으로 2011년 16만6,000톤에서 20% 증가했다. 또한 활용하지 못하고 버려지는 유출지하수는 지난해 2,460만톤에 달하는 것으로 나타났으며 이를 하수처리비용으로 환산하면 270억원에 달한다. 서울시 유출지하수현황에 따르면 건물부문 유출지하수 1일 발생량은 9만7,052톤 중 하수도로 방류되는 유출지하수는 8만3,006톤으로 85%에 달하는 것으로 활용이 미미한 상황이다. 이렇게 발생하는 유출지하수는 대부분 하천유지용수나 하수도로 배출되고 있다. 하천유지용수나 하수도를 통해 유출지하수가 배출됨에 따라 지중공동화는 지속적으로 이뤄지게 되며 이는 지하공간의 불안정화를 야기하며 싱크홀 발생으로 이어지게 된다. 또한 서울시의 경우 유출지하수를 하수도를 통해 배출할 경우 톤당 400원을 부과하고 있어 아파트단지 등 대규모 지하공간이 있는 건물의 입주민들은 사용하지도 않은 하수도요금을 부담해야 한다. △헬리오시티(약 1,500톤/일) △호반 베르디움(약 200톤/일) △잠실 아이파크(약 700톤/일) △금천 롯데캐슬(약 700톤/일) 등 서울 주요 아파트단지에서 많은 양의 유출지하수가 발생하고 있으며 헬리오시티의 경우 하루 약 60만원, 한달 약 1,800만원의 유출지하수로 인한 하수도요금이 발생하고 있다. 청소, 조경, 공사 등에 유출지하수를 활용하는 방안이 권장되고 있으나 전문가들은 이러한 활용 역시 지표를 통해 유출지하수가 배출됨으로써 지중공동화에 대한 근본적인 해결책은 아니며 유출지하수로 인한 싱크홀 발생을 예방하고 하수도요금 부담을 해소할 수 있는 방안마련이 시급한 상황이다. 유출지하수 활용 친환경 냉난방 공급실현지하개발로 인해 발생하는 유출지하수를 인공함양해 지중안정화를 실현하면서 인공함양 전 유출지하수가 가진 에너지를 냉난방에너지로 활용할 수 있는 ‘유출지하수 활용 냉난방·인공함양시스템’이 주목받고 있다. 유출지하수 활용 냉난방·인공함양시스템은 연중 일정한 온도가 유지되는 유출지하수가 가진 에너지를 이용해 냉난방에너지를 생산하는 기술이다. 유출지하수량이 풍부할수록 생산할 수 있는 냉난방에너지와 효율이 증가하며 필요한 공사비가 줄어들게 된다. 특히 유출지하수의 열을 활용함으로써 기존 냉난방원으로 사용되던 EHP와 GHP대비 탄소배출량이 적으며 필요한 에너지양도 적어 냉난방비용을 절감할 수 있다. 실제로 20RT규모 유출지하수 활용 냉난방·인공함양시스템이 적용된 서초구의 지하 2층, 지상 5층, 연면적 721.16m²의 건물의 경우 5년간 시스템을 운영하고 있음에도 우수한 효율을 유지해 월 90만원 수준으로 24시간 냉난방을 가동하고 있다. 유출지하수가 흐르는 관로는 에너지생산을 위한 시스템과 독립돼있어 수질에 영향을 미치지 않으며 물이 가진 열을 활용하기 때문에 수량에도 변화가 없다. 실외기가 필요하지 않아 건물외관도 기존 설계를 유지할 수 있으며 인공함양함으로써 유출지하수 하수도요금 부담이 없는 것도 특징이다. 건물부지에 따라 즉시 적용가능하며 기존 하수도를 통해 유출지하수를 배출하던 건물의 경우 하수도요금 부담을 방지하고 냉난방비용을 절감할 수 있어 즉각적인 경제적 효과를 누릴 수 있다. 또한 기존 하천수를 활용한 수열에너지시스템이 수열원인 하천수를 활용하기 위한 관로공사로 인한 높은 공사비를 요구하는 것과 달리 건물 바로 아래의 지하공간을 개발하면서 발생하는 유출지하수를 활용하기 때문에 관로공사가 필요하지 않아 공사비용이 적다. 서울시에서는 유출지하수를 활용한 냉난방시스템 적용을 권장하고 있다. 특히 최근 서울시 녹색에너지과는 제20대 대통령직인수위원회에 유출지하수를 수열에너지로 인정해야 한다는 내용을 포함한 건의서를 전달한 바 있다. 이를 통해 유출지하수가 수열원으로 포함될 경우 신재생에너지 확보가 어려운 도심 내에서 건물부문 탄소배출 저감방안으로 확산될 것으로 기대된다. 민간차원 유출지하수 활용선도 ‘관심’민간차원의 선도적 유출지하수 활용이 추진되고 있어 관심을 받고 있다. 호반그룹은 지난 3월 국내최초로 서서울CC 기숙사 신축공사에 유출지하수 활용 냉난방시스템을 적용한다고 밝힌 바 있다. 특히 30세대 이상 공동주택 신축과 관련해 사업계획 승인 의무사항으로 ‘에너지절약형 친환경주택의 건설기준’에 따라 ‘친환경주택 에너지 절약성능 계획서’를 작성해 친환경주택에 대한 성능평가를 받아야 한다. 그러나 현행 친환경주택 에너지 절약성능 계획서 내 열원설비에 수열냉난방시스템이 포함돼있지 않아 호반그룹은 국토부에 수열냉난방시스템 포함을 적극 건의했다. 이를 통해 수열냉난방시스템을 통한 친환경주택 성능평가를 가능케 했으며 국토부의 관련법 개정검토도 이끌어냈다. 현재 공사가 한창 진행되고 있는 강동구 고덕비즈밸리의 경우 한강수계 인근에 위치해 지하 3층 이상 개발할 경우 부지에 따라 1일 6,000톤의 유출지하수가 발생될 것으로 예측되고 있다. 강동구는 고덕비즈밸리 내 입주기업을 대상으로 △냉난방 △건물용수 △클린로드 △쿨링포그 등에 유출지하수 활용을 적극 권장하고 있다. 하루 173톤의 유출지하수가 발생하는 고덕비즈밸리 입주기업의 현장에서 유출지하수를 냉난방 등에 활용할 경우 연간 1억원의 건물운영비를 절감할 수 있으며 이에 따른 투자비용 회수기간은 1.8년에 불과한 것으로 나타났다. 이에 따라 지하 6층~지상 21층 규모로 조성되고 있는 이케아 강동점의 경우 유출지하수 활용 냉난방·인공함양시스템 적용을 적극 추진하고 있다. 업계의 한 관계자는 “유출지하수 활용 냉난방·인공함양시스템을 통해 유출지하수로 인한 싱크홀을 예방함과 동시에 냉난방에너지 비용, 친환경 에너지사용을 실현할 수 있다”라며 “특히 2025년 제로에너지빌딩 의무화 시행이 예정된 가운데 신재생에너지 확보가 어려운 도심 내 건물의 신재생에너지를 확보할 수 있는 방안이 될 것으로 기대된다”고 밝혔다.
지하수, 토양오염의 주원인으로 지목받던 축산분뇨(이하 축분)가 친환경 에너지원으로써 전력위주의 농업에너지소비를 청정에너지로 전환해 농업분야 탄소중립에 기여할 것으로 기대된다. 경북도(지사 이철우), 한국전력공사(사장 정승일)은 4월15일 경북도 청송군 소재 유리온실 시설농장에서 ‘축분고체연료 이용 농가 열에너지 공급 실증시험설비’ 준공식을 개최했다. 이날 행사에는 △강성조 경북도 행정부지사 △김숙철 한전 기술혁신본부장 △이만근 한전 경북 본부장 △제갈성 한전 전력연구원 부원장 △이성호 청송군 부군수 △김규원 규원테크 대표 △이준호 켑코에너지솔루션 대표 △정창남 농림축산식품부 축산환경자원과 서기관 등 관계자 30여명이 참석한 가운데 진행됐다. 현재 대부분의 축분은 퇴·액비화를 통해 처리되고 있으나 토양 부영양화 및 농경지 감소 등으로 인한 살포가능지역 감소, 축산업 규제 강화로 축분처리에 대한 환경오염 문제가 대두되고 있다. 경북도와 한전은 2020년 ‘축분고체연료 기반 농업에너지 생산모델 실증 및 정책수립’ 협력을 위한 업무협약을 체결했다. 2021년 경북도, 한전, 규원테크, 켑코에너지솔루션 등은 축분고체연료 이용 농업 열병합발전 실증 공동연구 협약을 체결했다. 이러한 협약의 일환으로 이번 실증시험설비가 설치됐으며 경북도 내 축산농가에서 발생하는 축분을 펠릿화해 시설재배용 난방연료로 활용하기 위한 실증이 진행된다. 실증설비를 통해 2024년까지 축분펠릿 활용 농업용 에너지공급시스템의 △설계 및 운영 △성능검증 △데이터분석 △표준모델 보급방안 수립 △최적제어모델 개발 등을 위한 실증연구가 진행된다. 실증설비를 통해 연간 약 4,000톤의 축분이 환경친화적으로 처리될 것으로 전망이며 농·축산농가에서 활용되는 저렴한 농사용 전기를 경제성, 친환경성이 우수한 바이오에너지로 전환할 수 있을 것으로 기대된다. 이날 행사는 △경과보고(정훈 한전 전력연구원 실장) △기념사(김숙철 한전 기술혁신본부장) △축사(강성조 경북도 행정부지사) △환영사(이성호 청송군 부군수) △기념촬영 △실증설비 투어 등 순으로 진행됐다. 이번 실증설비 총괄책임을 수행하고 있는 정훈 한전 전력연구원 실장은 “축분으로 인한 환경오염 및 악취문제가 심각한 사회문제로 대두되고 농가에 생산단가대비 저렴하게 전기가 공급됨에 따라 과소비가 발생하고 있다”라며 “실증설비는 축분보일러와 후처리설비, 열공급설비 등으로 구성된 약 2MW 용량으로 경제성분석을 진행한 결과 농사용전기대비 27.2%, 정제유대비 46.9%의 가격경쟁력이 있는 것으로 나타났다”고 밝혔다. 이어 “2022년 3개월간 시운전한 결과 2020년 동월대비 전력사용량이 80% 이상 감소했으며 3개월간 절감된 전기요금 절감액은 4,360만원으로 농업종, 계약용량별 절감량은 상이하나 60% 이상 절감할 수 있을 것으로 보인다”라며 “올해 10월부터 시범보급을 실시할 계획으로 2023년에는 축분고체연료 사업확대를 위한 인센티브제도 설계, 온실가스 저감방법론 인증 등을 추진하고 2024년에는 기술표준화, 탄소배출권 사업모델 확보 및 보급사업을 추진해 전국으로 보급할 계획”이라고 덧붙였다. 김숙철 한전 기술혁신본부장은 기념사를 통해 “한전은 농사용전기를 원가의 50% 수준보다 더 낮게 공급하고 있어 해마다 농사용 전기사용량이 폭발적으로 증가하고 있어 적자가 가중되고 있다”라며 “이에 따라 전국지자체를 대상으로 농사용 전기사용량을 줄일 방안을 고민하던 차에 경북도의 적극적인 참여의사를 바탕으로 이번 사업을 추진할 수 있었으며 빠른 속도로 사업이 추진되고 있다”고 밝혔다. 이어 “앞으로 축분고체연료를 활용하는 설비를 전국에 확산해야 하며 모든 이해관계자가 만족할 수 있는 제도를 만드는 것이 숙제”라며 “연내 제도마련를 위해 협력해야 하며 설비보급이 확산될 수 있도록 성능 및 가격경쟁력을 강화하는데 노력해 나갈 것”이라고 강조했다. 강성조 경북도 행정부지사는 축사를 통해 “이번 준공식은 단순히 축산업의 문제점을 해결하는 것이 아니라 지역발전과 지방의 일자리문제를 해결할 수 있는 시작점이 될 것”이라며 “축분고체연료 활용설비 보급이 확산되기 위해서는 전반적인 관련제도가 개선돼야 하며 경북도는 한전과 함께 협업해 보급걸림돌을 해결하기 위해 노력할 것”이라고 말했다. 이어 “전 세계적으로 기후변화에 대응하기 위한 에너지정책이 추진되고 있으며 이러한 상황에서 축분을 통한 에너지생산으로 탄소중립에 많은 역할을 수행할 것으로 기대된다”라며 “경북도는 농촌지역의 많은 문제점을 해결하고 좋은 농촌을 만들어나갈 수 있도록 집중할 것”이라고 덧붙였다. 이성호 청송군 부군수는 “빠르게 변화하는 시대환경에 대응하는 기회를 청송에서 열었다는 점에서 자부심을 가지고 이번 사업의 관계자들에게 감사드린다”라며 “코로나19로 인해 농촌지역은 매우 힘들고 어려운 시기를 맞이하고 있으며 청송군은 농업인들과 농산품의 품질향상과 비용절감을 위한 기술개발과 브랜드 가치를 높이기 위해 끊임없이 노력하고 있다”고 밝혔다. 이어 “축분처리에 대체활용방안으로 추진되는 이번 농업에너지 전환 실증연구가 성공적으로 이뤄져 시대적 요구인 탄소중립정책에 부응하고 청명한 청송이미지에 부합되도록 노력하겠다”라며 “이번 사업이 우리나라의 선도적 사례가 돼 전국에 널리 보급되는 미래를 만들기 바란다”고 덧붙였다. 한편 이날 행사에서는 축분고체연료 전소보일러 설계, 제작 및 실증설비 준공에 기여한 공로로 김규원 규원테크 대표와 온실가스 감축 방법론 등록추진에 기여한 공로로 이준호 켑코에너지솔루션 대표 등이 감사패를 받았다.
공기열을 신재생에너지원에 포함하는 것을 골자로 하는 ‘신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법(이하 신재생에너지법)’ 일부개정법률안이 발의됐다. 송갑석 더불어민주당 국회의원(국회 산업통상자원중소벤처기업위원회)이 4월18일 대표발의한 신재생에너지법 일부개정법률안이 4월19일부터 28일까지 입법예고됐다. 이번 일부개정법률안이 통과되면 광역자치단체가 지역별 기후환경과 신재생에너지 수급상황 등에 따라 공기열을 신재생에너지로 활용할 수 있게 된다. 우리나라는 2030 국가온실가스감축목표(NDC) 상향을 통해 2030년까지 2018년대비 40%의 온실가스를 감축해야 하며 EU, 미국 등의 탄소국경세에 대응하기 위한 방안마련이 시급한 상황이다. 국내 중소기업은 직접수출뿐만 아니라 국내 납품 등을 통한 간접수출 규모도 상당한 만큼 탄소중립 달성에 취약한 기업들의 직접적인 타격과 해외시장에서의 경쟁력 감소가 우려되는 상황이다. 이에 따라 냉난방효율화에 쉽게 적용 가능한 공기열방식의 탄소배출 저감정책이 도입필요성이 강조되고 있다. 특히 건물 최종 에너지소비구조에서 가장 큰 비중을 차지하는 냉난방의 경우 태양광 이외의 타 에너지원 도입이 미미한 상황에서 공기열은 건물부문 탄소중립방안으로 받고 있다. 공기열은 온도차를 이용해 건물 내 열에너지 공급과정의 효율성을 높일 수 있고 탄소배출을 효과적으로 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다. 공기열 히트펌프기술을 사용하는 EHP는 냉난방용도로 많은 건물에 활용되고 있으며 지역·계절별 온도차에 따른 공기열의 COP에 구애받지 않고 건물 냉난방용 재생에너지로 활용할 수 있다. 송갑석 의원은 일부개정법률안을 통해 “공기열은 고온에서 COP가 더욱 우수하므로 지역별 온도차, 기후환경, 신재생에너지 수급상황, 산업여건 등을 고려해 해당 광역자치단체에서 조례로 공기열을 지정할 수 있도록 법을 개정해 다양한 신재생에너지원에 대한 선택권을 보장해야 한다”라며 “제주도는 태양광과 풍력발전 등 에너지공급 과잉으로 출력제어정책이 시행되고 있어 공기열 히프퍼프를 통해 전력수요를 끌어내는 것이 절실하다”고 밝혔다. 이어 “이에 따라 재생에너지 정의에서 광역자치단체가 조례로 공기열을 재생에너지에 지정할 수 있도록 하고자 한다”고 덧붙였다.
현대건설(대표 윤영준)과 LG CNS(대표 김영섭)가 부동산 전문 자산운용사인 퍼시픽자산운용에서 발주한 ‘용인 죽전 퍼시픽써니 데이터센터(IDC)’ 사업을 수주했다. 퍼시픽써니 데이터센터는 경기도 용인시 죽전동에 건립될 국내 최대 규모의 망중립 하이퍼스케일 데이터센터로서 대형 IT 업체들이 포진하고 있어 한국의 실리콘밸리로 불리는 판교 신도시 인근에 위치해 풍부한 트래픽 수요가 예상된다. 퍼시픽자산운용에서 글로벌 연기금인 캐나다연금투자위원회(CPP Investments), 신한금융투자 등으로부터 8,280억원의 투자를 유치해 시공된다. 국내 최대 총넓이 규모를 자랑하는 데이터센터로 지상 4층~지하 4층에 총면적은 9만9,070㎡다. 이는 축구장 면적의 약 14배 수준으로 수전용량은 100MW에 달한다. 죽전 데이터센터는 ‘완벽한 네트워크 중립’을 목표로 어떠한 통신사업자에게도 국한되지 않는 중립적 네트워크 환경 및 연결 서비스를 입주사들에게 제공할 예정이다. 입주고객사는 특정 통신사에 국한되지 않고 통신회선을 자유롭게 선택할 수 있다. 기존에 사용하던 통신망을 변경할 필요없이 그대로 옮길 수 있으며 최적의 통신망을 선택해 새롭게 구성할 수도 있다. 또한 에너지효율을 극대화한 친환경 데이터센터로 구축한다. 외기 온·습도 상태에 따라 냉동기 시스템의 운전 모드를 자동으로 제어해 불필요한 전력 낭비를 최소화하는 공조 시스템을 적용할 예정이다. 광활한 단일상면(床面: 데이터센터 장비·설비설치 공간)이 특징으로 하나의 상면에 약 1,000개의 랙(Rack)을 배치할 수 있다. 랙당 10kW이상의 고집적 전산실 환경을 제공해 고성능 컴퓨팅(High Performance Computing)을 구현하는 클라우드, 인터넷, 정보통신 업체들의 니즈를 충족시킬 예정이다. 이를 위해 건물 기둥을 최소화하는 특수 공법 설계를 적용한다. 단일상면이 넓으면 고객이 원하는 대로 장비 배치를 할 수 있어 맞춤형 코로케이션(Colocation)할 수 있으며 추후 IT장비가 급격히 확장되더라도 즉각 대응할 수 있다. 죽전 데이터센터는 24시간, 365일 무중단으로 운영하며 고객의 자산을 안전하게 보호한다. 주요 장비를 이중화해 주전원의 전원 공급이 중단되더라도 예비전원을 가동해 연속적으로 전원을 공급할 계획이다. 데이터센터는 3월 중 착공해 2024년 중 준공예정이며 현대건설이 시공하고 30년 이상의 데이터센터 구축 및 운영 경험을 보유한 LG CNS에서 인프라 구축 및 운영을 담당한다. 현대건설의 관계자는 “현대건설은 네이버 데이터센터 각 세종, 정부통합전산센터, NH통합 IT센터, 부산 글로벌 데이터센터 등 안전성과 보안성을 요하는 다양한 유형의 데이터센터를 건설한 경험을 바탕으로 용인 죽전 퍼시픽써니 데이터센터 시공을 담당하게 됐다”라며 “현대건설의 기술력과 노하우를 바탕으로 데이터센터 시공부문에서 선도적 입지를 굳혀 나가겠다”고 밝혔다. DX(디지털전환) 전문기업 LG CNS는 데이터센터 컨설팅부터 인프라 구축·운영을 총괄하며 전기설비·공조·보안·비상 대응체계 등 데이터센터를 구성하는 전 영역을 설계하고 관리한다. 데이터센터 구축을 완료한 후 입주 고객에게 ‘더 뉴 MSP’ 역량 기반으로 최적의 클라우드 통합 서비스도 제공할 계획이다. LG CNS는 압도적인 데이터센터 사업경험을 보유하고 있다. 국내 최초의 전용 데이터센터인 인천 데이터센터를 오픈하고 상암· 부산·가산 등 국내 4곳에 자체 데이터센터를 가동하고 있다. 또한 미주·유럽·중국 3개 글로벌 거점에도 데이터센터를 구축했으며 글로벌 CSP(Cloud Service Provider: 클라우드 인프라 제공기업)의 한국 리전(Region)도 운영하고 있다. LG CNS는 죽전 데이터센터 입주 고객을 대상으로 최적의 클라우드 통합 서비스를 제공할 계획이다. LG CNS는 국내 최초의 ‘더 뉴 MSP(Managed Service Provider: 클라우드 전환·운영 서비스기업)’ 사업자다. 더 뉴 MSP는 △클라우드 인프라 △응용 시스템 △보안 △비용 최적화 △DX 신기술 지원 등 클라우드를 최적으로 운영하는 사업모델을 말한다. LG CNS는 인프라 관리에만 치중된 기존 MSP의 한계를 뛰어넘어 고객이 클라우드의 장점을 100% 활용할 수 있도록 지원할 방침이다. LG CNS의 관계자는 “데이터센터 입주, 클라우드 전환, DX 신기술 연계에 이르기까지 LG CNS의 DX 전문 역량을 총망라해 고객 가치를 극대화할 것”이라고 강조했다.
호반그룹이 최근 이천시에 위치한 레저계열 H1클럽, 서서울CC의 기숙사 신축공사에 수열냉난방시스템을 국내 최초로 도입할 것을 밝힌 가운데 이를 위해 국토교통부의 관련법 개정 결정까지 이끌어내 주목받고 있다. 오는 2025년부터 30세대 이상 공동주택 시공 시 제로에너지건축물(ZEB) 인증이 의무화됨에 따라 재생에너지 적용이 대폭 확대될 것으로 전망된다. 특히 수열에너지는 물이 가지고 있는 열을 활용하는 기술로 냉난방 공급이 가능해 ZEB실현방안으로 관심을 받고 있다. 이와 함께 30세대 이상 공동주택 신축과 관련해 사업계획 승인 시 의무사항으로 ‘에너지절약형 친환경주택의 건설기준(이하 친환경주택 건설기준)’에 따라 ‘친환경주택 에너지 절약성능 계획서’를 작성해 증빙자료와 함께 제출해 친환경주택에 대한 성능을 평가받아야 한다. 재생E 적극 적용…EGS경영 실현호반건설의 관계자는 “호반건설은 46세대 규모 기숙사 신축에 수열냉난방시스템을 도입하고자 했으나 친환경주택 건설기준 내 열원설비에 수열냉난방시스템이 포함돼있지 않다는 이유로 친환경주택으로 인정받을 수 없는 상황이 발생했다”라며 “수열냉난방시스템 적용필요성에 대해 적극적으로 의견을 피력했다”고 밝혔다. 이어 “국가적 차원에서 추진하고 있는 친환경 개발사업에 정부가 아닌 민간기업이 자발적으로 시행하고자 하는 호반건설의 노력이 높이 평가받았다”라며 “호반건설의 노력을 통해 국토부는 민간기업의 수열냉난방시스템 적용이 원활히 추진될 수 있도록 관계기관과의 논의 등을 거쳐 고시·개정을 추진키로 결정했다”고 덧붙였다. 전 세계적으로 재생에너지, 탄소중립 등을 통해 환경문제를 해결하는 ESG경영이 기업경영 중요한 화두로 조명받고 있다. 이러한 호반건설의 재생에너지 적용에 대한 노력은 보여주기식이 아닌 ESG경영에 대한 사회적 책임을 진정성 있게 실현하는 사례가 될 것으로 기대된다. 이에 앞서 지난해에도 호반그룹은 옥수개발과 함께 수열에너지시스템을 골프장 직원숙소에 적용한 바 있다. 골프장 직원숙소는 기존에 사용하던 기름보일러를 수열에너지시스템으로 교체함으로써 냉난방비용을 최대 80%까지 절감한 것으로 알려졌다. 직원숙소에 적용된 수열냉난방시스템은 연평균 15℃의 일정한 지하수를 활용함으로써 계절과 상관없이 일정한 효율을 유지할 수 있으며 탄소배출은 물론 에너지비용도 줄일 수 있다. 이를 통해 기존 기름보일러대비 냉난방비용을 최대 80%까지 절감했으며 골프장 내 방치된 지하수 관정을 폐공하지 않고 재활용해 경제적 효과를 극대화했다 이천시 H1클럽은 지난 2019년 호반건설이 덕평CC를 인수해 6개월간 골프코스와 조경 등 시설에 대해 대대적인 리노베이션을 통해 프리미엄 골프장으로 재탄생했다. 3월에는 페어웨이가 보이는 클럽하우스를 신축해 고객들에게 호평받고 있다. 호반그룹은 현재 18홀 코스를 운영하고 있는 H1클럽에 상반기 내 9홀을 추가 증설해 총 27홀로 운영할 예정이다.
정부는 3월22일 2030 국가온실가스감축목표(NDC)를 40%로 상향하고 국가 탄소중립 기본계획을 수립하는 등의 내용을 담은 ‘기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장기본법 시행령안’을 확정했다. 환경부와 2050 탄소중립위원회는 ‘기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법 시행령안’이 이날 국무회의에서 의결돼 3월25일부터 시행된다고 밝혔다. ‘탄소중립·녹색성장기본법’은 2050 탄소중립이라는 국가목표 달성을 위한 법정 절차와 정책수단을 담은 법률로 지난해 9월24일 제정·공포됐다. 이후 6개월 동안 탄소중립위원회 주관으로 관계부처가 협의해 하위법령 제정작업을 거쳐 법체계를 완비했다. 이번 ‘탄소중립·녹색성장기본법’ 시행으로 우리나라는 2050 탄소중립 비전을 법제화한 14번째 국가가 된다. 2050 탄소중립 비전을 명시하고 중장기 국가온실가스 감축목표(NDC)를 2018년대비 40%로 명시했다. 이는 제조업 비중이 높은 국내 여건을 고려할 때 쉽지 않은 목표이나 탄소중립 실현과 온실가스 감축을 위한 정부의 강력한 의지를 반영한 것이다. 앞서 정부는 이러한 NDC 상향안을 지난해 10월 탄소중립위원회 전체회의와 국무회의 심의를 거쳐 12월 유엔기후변화협약 사무국에 제출한 바 있다. 아울러 감축목표 달성을 위해 국가 전체와 지역단위까지 기본계획을 수립해 점검하도록 하는 등 탄소중립 이행체계를 확립했다. 법 시행 후 1년 내 정부는 20년을 계획기간으로 하는 국가 탄소중립 기본계획을 수립(수립주기 5년)하고 지방자치단체는 국가 기본계획을 고려해 10년을 계획기간으로 하는 시·도 및 시·군·구 기본계획을 차례로 수립해야 한다. 또한 탄소중립에 대한 사회 각계각층의 의견을 모으는 협치(거버넌스)인 ‘2050 탄소중립녹색성장위원회’도 새롭게 구성된다. 위원회는 국가비전, 중장기감축목표 등 탄소중립 기본방향과 주요 계획 및 정책에 대해 심의·의결하고 추진현황과 성과를 점검하는 등의 역할을 수행한다. 국무총리와 민간위원을 공동위원장으로 하며 탄소중립 관련 정부부처를 아우르는 당연직 위원, 사회 각계를 대표하고 전문성을 갖춘 민간위원으로 구성된다. 지역단위에서도 관련 정책 및 계획에 다양한 지역 목소리를 반영하도록 ‘지방탄소중립녹색성장위원회’를 구성할 수 있도록 했다. 이와 함께 기본법 시행에 따라 국가 주요계획과 대규모 개발사업, 국가재정 전반에 온실가스 감축을 유도하는 ‘온실가스감축인지예산’과 ‘기후변화영향평가’가 도입된다. 국가예산이 온실가스 감축에 미칠 영향을 분석해 예산편성에 반영하고 결산 때 적정하게 집행했는지 평가하는 ‘온실가스감축인지 예산’은 기획재정부와 환경부 주관으로 2023년 회계연도부터 적용한다. 또한 온실가스를 다량 배출하거나 기후위기에 취약한 계획·사업에 대해 기후변화 영향을 사전에 평가하는 ‘기후변화영향평가’는 시범사업을 거쳐 오는 9월부터 단계적으로 도입한다. 탄소중립 도시의 지정, 녹색교통의 활성화, 탄소흡수원 확충 등 부처별로 특화된 감축정책을 추진할 근거도 마련했다. 환경부와 국토교통부는 공동으로 탄소중립을 공간적으로 구현하는 ‘탄소중립도시’를 추진해 나갈 예정이다. 지자체의 탄소중립 모델을 발굴·시행해 전 국토 확산 기반을 마련할 방침이다. 탄소중립 수준을 진단해 종합적인 탄소중립 도시 구축전략을 마련하고 배출·흡수정보를 공간적으로 구현하는 ‘(가칭)탄소공간지도’도 제작할 계획이다. 수송부문에서도 산업통상자원부, 환경부, 국토부, 해양수산부 등 관계부처가 공동으로 온실가스 감축목표를 설정하고 대중교통 활성화, 전기·수소차 전환, 철도·항공·선박의 친환경화 등 녹색교통을 활성화에 나선다. 탄소흡수원 확충을 위해서는 농림축산식품부, 환경부, 해수부, 산림청 등 관계부처가 산림의 지속가능한 관리로 탄소흡수기능을 증진하고 연안·해양, 농경지, 정주지 등으로 흡수원을 확대한다. 이와 함께 파리협정 제6조에 따른 국제감축사업 추진 근거도 마련했다. 각 국 또는 사업자는 국가 간 협력을 통해 국제 온실가스 감축사업을 시행하고 발생한 감축분을 국가 목표 달성에 활용할 수 있다. 심화하는 기후재난에 선제적으로 대비하고 기후위기에 적응하기 위한 시책도 강화한다. 대기 중 온실가스 농도 변화를 상시 측정·조사·공개하고 기후위기 감시·예측의 정확도를 높이기 위한 기상정보관리체계가 구축된다. 기후위기가 생태계·대기·물 등 환경에 미치는 영향을 조사·평가하기 위한 기후위기적응 정보관리체계도 구축·운영한다. 국가 차원에서 취약성 평가, 취약계층·지역 재해예방을 포함하는 ‘기후위기적응대책’을 5년마다 수립해 점검하고 이를 시·도 및 시·군·구 단위까지 확대한다. 또한 탄소중립 이행과정에서 피해가 발생하는 지역이나 계층을 보호하고 지원하기 위한 정의로운 전환 시책도 마련했다. 산업부, 고용부 등 관계부처가 협업해 기후위기 사회안전망을 강화하고 고용안정, 실업지원, 사업전환 지원 등의 종합적인 지원대책을 마련키로 했다. 특히 급격한 탄소중립 이행과정에서 피해가 큰 취약지역에 대해 정의로운 특별지구로 지정해 지원하고 지원기구로서 ‘정의로운 전환 지원센터’도 설립·운영한다. 이와 함께 탄소중립의 핵심 이행 수단 중 하나로 녹색경제를 구현하고 녹색산업을 육성·지원하기 위한 녹색성장 시책도 마련한다. 기업의 녹색경영과 녹색기술의 개발 및 사업화를 촉진하기 위해 체제 전환을 위한 기술지원, 금융지원 등의 방안을 마련하고 기후위기 대응을 위한 금융상품의 개발 등의 시책을 수립한다. 녹색기술·산업의 표준화 기반을 구축하고 녹색일자리를 창출하는 한편 녹색재화·서비스를 촉진하는 방향으로 조세제도를 운영하는 등 사회·경제 전반의 녹색전환도 추진한다. 정부는 탄소중립 정책의 안정적 추진과 산업구조 개편 등에 필요한 재원을 마련하기 위해 ‘기후대응기금’을 신설, 올해 1월부터 운영하고 있다. 올해는 2조4,000억원 규모로 편성했으며 △온실가스 감축 △신유망·저탄소산업 생태계 조성 △공정한 전환 △제도·기반구축 등 4대 핵심분야를 중점적으로 지원하고 있다. 향후 온실가스 감축효과를 극대화하는 감축사업을 최우선 지원하고 녹색금융·기술개발 사업 등에도 투자 규모를 지속적으로 확대해 탄소중립을 뒷받침하는 대표적인 재정 프로그램으로 안착·발전시켜 나갈 계획이다. 아울러 지역사회와 국민 생활 속에서 탄소중립을 위한 녹색생활이 확산될 수 있도록 실천기반도 마련하기로 했다. 지자체 장이 직접 참여하는 ‘탄소중립 지방정부 실천연대’를 법적 조직으로 새롭게 구성하고 지역 기반의 탄소중립 모델을 발굴·확산할 전문기관으로서 ‘탄소중립 지원센터’도 설립한다. 국민이 일상생활 속에서 전자영수증 받기, 리필스테이션 및 다회용기 사용 등 탄소중립 생활을 실천하면 경제적 혜택을 제공하는 ‘탄소중립실천포인트’ 제도도 올해부터 시행 중이다. ‘탄소중립실천포인트’ 누리집(cpoint.or.kr/netzero)에 회원가입을 하고 실천활동을 이행하면 1년에 최대 7만원까지 혜택을 받을 수 있다. 윤순진 2050 탄소중립위원회 위원장은 “탄소중립을 실현하기 위해 작은 실천부터 하나하나 행동에 옮기는 것이 중요하다”라며 “정부·기업·시민이 함께 힘을 모으면 미래를 바꿀 수 있다”고 밝혔다. 한정애 환경부 장관은 “2050 탄소중립 사회로의 전환을 위한 30여년 여정의 길라잡이가 돼 줄 ‘탄소중립·녹색성장기본법’이 시행된다”라며 “올해를 탄소중립 이행 원년으로 삼아 발전·산업·수송 등 사회 전 부문에 걸쳐 온실가스 감축을 위한 노력이 지속되고 정의로운 전환원칙에 따른 소외계층에 대한 사회적 배려도 이뤄지길 바란다”고 강조했다.
코로나19 바이러스 확진자가 연일 수십만명을 기록하는 가운데 취약계층인 학생들이 생활하는 학교시설의 실내공기질(IAQ) 관리를 위해 환기시스템 적용이 시급하며 이를 위한 기준마련이 필요하다는 주장이 제기됐다. 지난 16일 국회에서 개최된 ‘코로나19 등 바이러스 감염예방을 위한 학교 환기시스템의 중요성’ 포럼에는 국회, 보건, 의료, 대학, 연구기관, 기업 등 다양한 전문가들이 참석해 바이러스·미세먼지 문제해결의 대안으로 학교 환기시스템의 확대적용·개선방안 마련을 논의했다. 이번 국회포럼은 허종식 더불어민주당 국회의원과 인하대 수도권 미세먼지 연구·관리센터(이하 미세먼지센터)가 공동으로 주최했으며 칸kharn이 주관하고 교육부, 질병관리청이 후원했다. 특히 칸은 이번 국회포럼을 계기로 유튜브 채널을 개설해 발표를 비롯한 생생한 토론현장이 담긴 영상을 온라인으로 공개한다. 시청을 원하는 사람은 유튜브에서 ‘칸kharn’ 채널을 검색하면 된다. 포럼에서는 △바이러스·미세먼지가 청소년 신체에 미치는 영향(임대현 인하대 소아과 교수) △학교 환기시스템 현황 및 확대적용 필요성(민동준 교육부 학생건강정책과 사무관) △학교 환기시스템 최신 기술동향 및 연구성과(이윤규 한국건설기술연구원 선임연구위원) △공기질 향상 및 감염병 확산방지를 위한 DOAS 외기전담공조시스템(김종헌 MTES 대표) △학교 환기·냉방·제습·살균 등 복합환기시스템 기술동향(백재현 에이올코리아 대표) 등 발표가 이뤄졌다. 발표 이후 진행된 패널토론은 정용원 인하대 미세먼지센터 센터장이 좌장을 맡았으며 이상은 질병관리청 방역대책본부 역학조사팀 연구관을 비롯한 발표자들이 청중들과 함께 활발한 토론을 벌였다. 이수현 허종식 국회의원실 보좌관은 개회사에서 “코로나19뿐만 아니라 대부분의 바이러스는 비말이나 밀접접촉에 의해 전염될 확률이 가장 높다”라며 “교실이라는 곳은 특성상 밀폐된 공간에서 아동·청소년들이 밀접하게 접촉하는 공간이 될 수밖에 없다”고 지적했다. 이어 “학교 환기시스템을 주제로 삼은 이번 포럼은 학교에서의 바이러스 전염병 예방차원에서 매우 중요하다”라며 “이번 포럼을 통해 아동·청소년들이 학교에서 마음 놓고 지낼 수 있도록 환경시스템이 구축되길 바란다”고 밝혔다. 취약계층, 바이러스·미세먼지 ‘위험’임대현 인하대 소아과 교수는 ‘바이러스·미세먼지가 청소년 신체에 미치는 영향’ 발표에서 “코로나19 바이러스뿐만 아니라 사스(SARS: 중증급성호흡기증후군), 메르스(MERS: 중동호흡기증후군), 독감, 홍역, 수두, 수족구병, 뎅기열 등이 학교 내 감염병으로 잘 알려져 있다”라며 “학교는 교실 내 닫힌 공간에서 밀접접촉을 일정시간 동안 지속하므로 집단감염이 발생할 확률이 크다”고 지적했다. 미국 미시간주가 일일 단위로 발표하는 학교 내 코로나19 집단감염 현황에 따르면 유치원·초등학교·중학교·고등학교에 발생하는 집단감염은 학생뿐만 아니라 교직원에게도 빈번하게 발생하는 것으로 나타났다. 또한 1979~1988년 영국에서 발생한 66차례의 학교 내 집단감염 사례를 분석한 논문에 따르면 학생 8,000여명, 교직원 500여명이 감염돼 1명이 사망한 것으로 집계되기도 했다. 이 66차례의 사례에서 호흡기·위장관 등 바이러스 감염은 55회로 83%에 달하는 것으로 나타났다. 임대현 교수는 “미세먼지의 경우 취약계층인 소아, 청소년이 노출되면 독성이 나타나며 특히 기저질환이 있는 아이들은 독성이 더욱 잘 나타나게 된다”라며 “미세먼지는 뇌, 눈, 심장, 폐, 미세혈관 등에 영향을 미쳐 손상을 입히며 고혈압, 심부정맥, 당뇨병, 정신질환 등을 유발하고 임신, 태아 발달, 출산 등에 모두 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다”고 경고했다. 미국에서 취약계층인 소아, 천식 기저질환이 있는 아동 등 150명의 유치원생을 대상으로 실내 대기오염물질과 증상에 대해 조사한 결과 기침, 쌕쌕거림, 활동량 저하, 운동장애, 대화장애 등이 나타났다. 인하대가 인천, 제주지역 초등학교 2학년 학생 1,396명을 대상으로 조사한 결과 대기질이 상대적으로 나쁜 인천에서 더 많은 학생들이 알레르기 비염을 앓는 것으로 나타났다. 인천 22곳의 대기질 평균 PM10은 52.37㎍/㎥, PM2.5는 14.3㎍/㎥였으며 71개 교실평균 PM10은 154.2㎍/㎥, PM2.5는 17.78㎍/㎥로 나타났다. 이에 비해 제주 4곳의 대기질 평균 PM10은 20㎍/㎥, PM2.5는 4.1㎍/㎥였으며 교실 6곳의 평균 PM10은 59.36㎍/㎥, PM2.5는 5.61㎍/㎥로 나타났다. 학생 조사결과 인천지역 초등학교 2학년 학생들의 알레르기 비염 진단병력은 34.13%에게 나타났으나 제주지역 학생들은 20.02%로 더 적었다. 또한 천식의 경우 12개월 이내 치료병력이 있는 인천지역 학생은 4.19%인 것에 비해 제주지역 학생은 3.78%로 더 적었다. 임대현 교수는 “소아 천식환자 30명을 대상으로 가정 내 미세먼지 농도를 낮춰 10주간 관찰한 결과 약물사용이 감소했으며 부분적으로 폐기능 개선효과가 관찰됐다”라며 “학교 교실에서의 바이러스는 집단감염을 유발하며 미세먼지는 농도에 따라 증상이 심해지는 데다 기저질환이 있는 경우 증상이 더 나빠지므로 환경개선의 필요성을 확인할 수 있다”고 밝혔다. 전국 환기설비 설치학교 2.8% 그쳐 민동준 교육부 학생건강정책과 사무관은 ‘학교 환기시스템 현황 및 확대적용 필요성’ 발표에서 “전국 2만391개교 대상으로 학교 환기설비 설치현황을 조사한 결과 2021년 기준 공기정화설비는 1만6,808교로 82.4%에서 설치하고 있으나 기계환기설비는 567교, 2.8%로 나타났으며 병행설치된 경우는 3,015교로 14.8%였다”라며 “2020년 기준 전국 유치원·초등학교·중학교 내 공기정화장치 설치는 완료됐지만 66㎡ 교실규격의 1.5배에 해당하는 환기용량에 부합하지 않는 경우가 많아 추가조치가 필요하다”고 밝혔다. 국내 학교 환경위생관리는 학교보건법 상 ‘학교 환경위생 및 식품위생 관리매뉴얼(이하 매뉴얼)’에 따라 실시하고 있다. 매뉴얼은 1인당 환기량이 시간당 21.6CMH 이상이 되도록 유지·관리기준을 규정하고 있으며 실내 CO₂ 농도를 자연환기 시 1,000ppm, 기계환기 시 1,500ppm 이하로 유지토록 하고 있다. 또한 미세먼지의 경우 PM10 75㎍/㎥ 이하(체육관 150㎍/㎥ 이하), PM2.5 35㎍/㎥ 이하로 유지하고 오존은 0.06ppm 이하로 유지토록 하는 등 코로나19 바이러스보다는 미세먼지·황사·유해가스 중심으로 관리하고 있다. 최근 코로나19 확산에 따라 마련된 ‘유·초·중등 및 특수학교 코로나19 감염예방 관리안내’에 따르면 교실 내 감염예방을 위해 창문은 상시 개방토록 하고 있으며 부득이한 경우 창문을 쉬는시간마다 개방하거나 환기설비를 가동해 충분한 환기가 실시되도록 권고하고 있다. 또한 환기설비는 내부순환모드를 지양하고 외기도입량을 최대로 하되 필터교체 시 누기가 발생하지 않도록 해야 하며 냉난방기 사용 시에도 1시간마다 1회 이상 맞통풍 환기를 실시토록 조치했다. 민동준 사무관은 “현재 전국 교실에 설치된 공기정화설비의 대부분은 공기청정기로 확인되고 있으나 공기청정기는 내부공기를 정화해 순환시키는 방식이므로 환기의 보조적 개념으로 보는 것이 적절하다”라며 “장기적으로는 기계환기설비를 고려하는 것이 적절하나 기계식 환기장치는 기존학교건물에 설치 시 천장해체, 덕트설치 등 작업이 선행되야 하며 에너지측면이 고려되지 않으면 외기유입에 따른 열손실 발생으로 냉난방비 부담이 가중될 가능성이 있어 이러한 문제를 해결할 수 있는 종합적 학교 환기시스템 개발이 필요한 실정”이라고 지적했다. 이와 관련해 현재 교육부·과학기술정보통신부는 공동주관으로 ‘에너지·환경 통합형 학교 미세먼지관리기술 개발사업’을 추진 중이다. 2019년 착수해 2024년까지 진행되는 해당 사업은 신재생에너지 활용, 에너지 소비효율 개선에 기반한 학교 미세먼지 관리를 위한 사업이다. 교육부는 사업결과를 토대로 학교현장에 최적화된 청정공조환기시스템 적용과 학교 맞춤형 공기환경 개선방안이 마련되고 법·제도적 개선을 통해 전반적인 학교 IAQ관리방안이 도출될 것으로 기대하고 있다. 민동준 사무관은 “현재 교육부는 ‘그린스마트 미래학교사업’을 통해 노후 학교시설을 개축 또는 리모델링해 4차 산업혁명에 대비할 수 있는 학습환경을 갖추고자 한다”라며 “사업추진 과정에서 학교환기 및 공조시스템, 내부공기순환 등 학교의 건축적 설계를 사전에 고려하면 학교환기에 투입되는 사회·경제적 비용을 감축할 수 있을 것으로 판단된다”고 밝혔다. 이어 “전열교환이 가능한 환기를 통해 에너지손실을 줄이고 IAQ를 적절히 관리할 수 있을 것”이라며 “공기 중 부유세균, 바이러스 살균 등 복합적 환기시스템에 대한 기술적 여건을 함께 고려해 코로나19와 같은 감염병 확산조건 등 환경적 요소에 선제적이고 즉각적 대응이 가능토록 예방하는 것이 중요하다”고 강조했다. “공기청정기 우선설치, 코로나19 이후 상황 악화”이윤규 건설연 선임연구위원은 ‘학교 환기시스템 최신 기술동향 및 연구성과’ 발표에서 “지난 5일 기준으로 신규확진자 중 18세 이하 비율은 25.8%인 6만5,490명에 달하며 1학기 개학 이후 확진자가 급증해 개학 첫날 16% 학생들이 등교하지 못했다”라며 “학교 공기정화장치 보급이 공기청정기에 편중돼 기계환기설비 보급이 부족하고 환기설비의 유형, 제품별 성능 및 유지관리 등에 대한 지식과 정보도 부족한 형편”이라고 지적했다. 이어 “당초 학교시설에 환기장치 중심의 보급이 적절하다는 권고사항이 있었음에도 미세먼지 중심의 대책마련에 따라 콘센트만 연결하면 사용할 수 있는 편리성 탓에 공기청정기 중심으로 보급이 이뤄져 왔다”라며 “이처럼 환기장치를 설치하지 않고 공기청정기를 설치함에 따라 코로나19 감염확산 이후 오히려 더 문제가 되는 상황”이라고 밝혔다. 미국 EPA(US Environmental Protection Agency: 환경보호청)는 공기청정기 사용의 경우 자연환기만 가능한 교실에서 외기상태로 자연환기를 할 수 없을 때 사용토록 하고 있으며 이밖에는 기계환기를 권고하고 있다. 또한 기계환기 중에서도 교실 밀폐상태 유지나 환기효율성을 높이기 위해 중앙집중형 기계식환기시스템을 활용토록 권장하고 있다. 실내 오염농도는 오염물질의 발생량, 환기량은 물론 환기설비 운영 및 유지관리에 따라 크게 달라질 수 있다. 환기방식 중 희석환기는 일시적 또는 지속적 오염물질 발생조건에서 오염농도를 50% 줄이려면 공기체적의 2배 이상의 공기가 필요하다. 다만 효과적인 치환환기의 경우 효과가 더욱 커질 수 있다. 이윤규 위원은 “국내에서도 학교 IAQ에 대해 질병청, 건설연을 비롯한 산·학·연 등의 주도로 다양한 개선전략을 이미 도출해두고 있다”라며 “이러한 정보들이 잘 전달되지 못한 문제가 있어 개선이 필요하다”고 밝혔다. 최근 학교에 설치되고 있는 환기장치(공기순환기) 사례를 보면 일반적인 천장형, 바닥상치형에서 나아가 창문 또는 벽체타공을 통한 스탠드형 환기장치가 확산되는 추세다. 또한 전열교환시스템은 물론 UV살균시스템, TiO₂ 광촉매 살균방식, 고성능필터 및 다중필터시스템 등 내부구조가 고도화되는 방향도 엿볼 수 있다. 이에 더해 벽체타공이나 일부 창문점유가 필요 없는 창문설치형 하이브리드 환기설비 등 차별화 제품도 등장하고 있다. 이윤규 위원은 “가장 중요한 것은 단순한 환기뿐만 아니라 에너지를 적게 쓰면서 효율적으로 환기하는 것”이라며 “효율적 환기를 위한 시스템 제어, 내·외기 공기질 센싱 및 모니터링 등 기술이 개발돼있음에도 불구하고 현장적용 시 녹록지 않은 환경탓에 효과적으로 적용되지 못하고 있다”고 밝혔다. 이어 “고무적인 점은 학교 미세먼지 관리를 위한 교육부·과기부 공동 R&D사업단이 운영 중이어서 기술개발, 현장적용, 법·제도개선을 포괄하는 개선방안이 도출되고 있다는 것”이라며 “해당 사업단에서는 관리시스템을 적용하려는 시도 역시 병행되고 있다”고 소개했다. 건설연은 최근 코로나19 확진자가 발생한 학교를 대상으로 실내 공기오염물질 거동특성 및 영향인자 분석을 실시했다. 교실감염 사례에서 24명 중 20명이 확진된 사례였으며 최초확진자는 교실 중간에 위치해 발생 당일 수업시간 중 종일 체류했다. 교실 내 다수 학생들이 마스크를 벗은 채 친교활동했으며 기계환기장치는 없었다. 이러한 상황에서 밀폐공간 내 에어컨 및 공기청정기가 가동된 점이 감염을 확산시킨 요인으로 분석됐다. 바이러스와 입자크기가 유사한 에어로졸을 분사해 거동특성을 실험한 비말유사입자 실험에서는 밀폐 시 냉방기에 의해 발생한 바람이 기류방향을 형성, 입자를 확산하는 것으로 관찰됐으며 자연환기 시 입자제거가 빠르게 이뤄졌으나 창문개방 위치에 따라 일부 와류발생이나 기류방향에 변화가 나타났다. 공기감염 우려가 있는 OO고등학교 기숙사 독서실을 대상으로 환기장치를 시험설치하고 비말유사입자 실험을 실시한 결과 환기장치 흡기구가 위치한 저층부에서 오염물질 흡입이 원활한 것으로 확인됐으며 환기설비 상단 배기구에서 배출된 신선공기에 의한 상층부 기류가 형성되는 현상이 나타났다. 이윤규 위원은 “기존에는 전문가들이 기계환기설비를 보급하는 것이 좋겠다는 수준으로 발언해왔으나 현재는 기계환기설비를 설치해야 한다고 강하게 주장할 정도로 기류가 변했다”라며 “앞으로는 학교현장에 보다 많은 정보를 제공해 관리자에게 관리포인트를 알려주고 위험도를 줄일 수 있는 방안을 제시할 수 있어야 한다”고 강조했다. DOAS, 환기량 증대·냉난방 가능김종헌 MTES 대표는 ‘공기질 향상 및 감염병 확산방지를 위한 DOAS시스템’ 주제발표에서 “IAQ관점에서 최근 화두는 외부 미세먼지 유입방지와 내부 밀폐환경으로 인한 감염병 예방”이라며 “환기는 반드시 필요하지만 냉난방장치와 같이 시스템 유사성이 있는 설비와 통합할 경우 에너지효율, 환기효율 향상이 가능하다”고 밝혔다. 교육부는 일반적인 교실의 적정 풍량을 800CMH로 정해두고 있으며 유사한 공간의 냉난방을 위한 풍량은 1,600CMH 수준이다. 이를 결합할 경우 팬동력을 줄여 에너지를 절감하는 한편 고정비용을 줄여 경제성을 높일 수 있으며 환기풍량을 크게 증가시킬 수 있어 정부기준을 상회하는 IAQ관리가 가능하다. 최근 학부모단체를 중심으로 교육부 관리수준이 미흡하다며 WHO 수준의 기준상향을 촉구하는 만큼 국민들의 만족도 향상이 가능할 것으로 예상된다. 이러한 솔루션으로 주목받는 시스템이 DOAS(Dedicated Outside Air Systems)다. DOAS는 전체 냉난방부하를 하나의 공조기에서 처리하는 기존 일반적인 공조시스템과 달리 실내에 필요한 신선한 외기만 별도로 처리하는 외기처리 전용 공조시스템을 말하며 중앙식 또는 각 존으로 직접 공급하는 별도의 장치를 의미한다. DOAS는 공조와 환기가 일체형으로 구성돼 환기량을 증가시킴으로써 감염병 전파력을 줄일 수 있다. 또한 환기·공조기가 일체화돼 설비계통과 제어의 통일성에 따라 계통단순화가 가능하며 외기량이 많아 외기직접냉방을 이용한 에너지절약과 지구온난화 방지에 효과가 있다. 과거 DOAS는 지열·태양광 등 신재생열원을 사용해 한 대의 대형 공조기덕트를 이용한 공기분배시스템으로 작동했다. 각 교실을 공조기 한 대로 연결하므로 팬동력이 과대해지고 덕트 정압제어가 필요하므로 제어공사비용이 증가하는 문제가 있었다. 또한 교실별 제어를 위해 별도 풍량제어가 필요했으며 단독운전이 불가한 한계도 있다. 이에 따라 최근 DOAS 공조유니트(DOAU)로 대체되는 추세다. 지열·태양광 외 다양한 신재생열원 사용이 가능하며 각 교실별 존 공조시스템으로 개별운전이 가능하다. 또한 환기장치정도의 덕트로 실별환기와 냉난방을 동시에 해결할 수 있으며 재실인원에 따른 환기량의 능동적 변경이 가능하다. 특히 교실음압전환이 가능하다는 점과 헤파필터로 미세먼지 대부분을 필터링할 수 있다는 점이 큰 장점이다. 학교 교실의 경우 교실당 DOAU 1대를 설치해 시공비절감과 신재생에너지활용을 통한 에너지절감이 가능하다. 또한 주간에는 환기·냉난방 겸용으로 기존 열회수형 환기장치대비 2배의 환기량을 확보하면서도 외기를 직접 냉난방에 활용하며 실내 재실인원에 따라 환기량을 조절할 수 있다. 이와 함께 재실인원이 없는 야간에는 음압·UV살균을 통해 실내 부유물과 바이러스를 음압으로 포집, UV를 통한 실내소독으로 환경관리가 가능하다. 냉난방·제습 겸용 환기 ‘주목’백재현 에이올 대표는 ‘학교환기·냉방·제습·살균 등 복합환기시스템 기술동향’ 발표에서 “현재 학교의 기계환기설비 보급률이 매우 낮은 상황이며 올해 초 경기도교육청을 시작으로 환기시스템으로 변화가 예상된다”라며 “3년 전 공기청정기 중심으로 학교 공기정화장치가 보급돼 현재까지 주력을 차지하고 있다”고 밝혔다. 국내 환기시스템 구매규모는 300억원 수준으로 파악되고 있으며 올해 경기도교육청의 환기장치 보급사업을 통해 약 1,000억원의 예산이 배정됐다. 이후 서울시 및 전국 시·도의 보급사업이 개시될 경우 약 2,000억원의 시장이 형성될 전망이다. 학교 환기시스템 적용 시 학교보건법 시행규칙이 기준이 되고 있으며 주요 항목에 대한 관리기준은 △PM2.5 35㎍/㎥ △PM10 75㎍/㎥ △CO₂ 1,000ppm △HCHO(폼알데하이드) 80㎍/㎥ △총부유세균 800CFU/㎥ △TVOCs(총휘발성유기화합물) 400㎍/㎥ △환기량 21.6CMH/인·h 등이다. 2019년 발표된 ‘학교교실의 실내공기질 실태에 관한 연구’ 논문에 따르면 학교 신축 직후 유해화학물질인 톨루엔, 자일렌 등의 농도가 각각 1,061㎍/㎥, 1,681㎍/㎥ 등으로 기준치를 초과했으며 준공 6개월 이후에는 TVOCs가 580㎍/㎥로 기준치를 초과하는 것으로 나타났다. 특히 최근에는 교실 내부의 제습 역시 건강·쾌적환경 조성을 위해 중요한 관리포인트로 여겨지고 있다. 적정 습도가 유지되지 않으면 냄새, 결로, 곰팡이, 세균, 불쾌지수 상승, 피부질환 등을 유발할 수 있다. 이에 따라 학교 IAQ 확보를 위해 복합적인 공조시스템의 필요성이 대두된다. 기존 공조기의 경우 공기청정기능이 있어도 미세먼지 집진기능에 국한되며 기계환기장치는 환기성능·효율에 주력해 오염외기 차단효과가 제한적이고 에어컨시스템은 IAQ관리기능이 없는 데다 환기 시 부하가 증가하는 단점이 있다. 최근 속속 개발·출시되는 복합환기제품의 경우 외기도입을 통해 실내공기질을 관리하며 공기청정·제균기능을 결합, 안전한 IAQ확보가 가능하다. 또한 히트펌프를 적용, 실내 온·습도조절은 물론 외기와 연동한 실내공기질 조절이 가능하다. 기존 공기청정·환기·냉난방 등 각 기기가 담당하던 영역을 복합환기장치 한 대로 처리하면서 기존에 각 기기가 가진 단점을 극복하는 솔루션이 되고 있다. 복합환기장치의 형태는 기능에 따라 다양한 기술의 제품들이 개발돼 유통 중이다. △UV LED 및 TiO₂ 광촉매 적용 제균환기 △신소재 적용 압축식 판형·로터형 제습환기 △고체제습제 적용 압축식 제습환기 등이 있다. 바이러스·세균 기준마련 ‘시급’이어진 패널토론에서는 토론자·발표자는 물론 청중들이 참여해 활발한 의견이 오갔다. 좌장을 맡은 정명원 인하대 미세먼지센터장은 “코로나19 바이러스가 심각한 상황에서 학교 환기시스템의 중요성을 강조하기 위해 공공기관, 의과대학, 전문연구기관, 산업계 등 다양한 관계자들이 참여해 의미가 크다”고 강조했다. 민동준 사무관은 학교시설의 기계환기설비 보급확대 방안에 대한 질문에 “고정식인 기계환기설비는 효과에 대한 여러 연구발표 자료를 통해 우수함이 확인됐지만 결국 문제는 재원”이라며 “임차해 사용하는 공기청정기와 달리 시공이 동반되는 기계환기장치는 초기투자비용이 크다”고 밝혔다. 이어 “신축의 경우 반드시 기계환기장치가 적용돼 문제없지만 기존 학교의 경우 지역별로 재원확보를 통해 점차적·중장기적으로 도입을 확대할 수 있는 방안을 모색해야 한다”고 밝혔다. 또한 민동준 사무관은 복합환기장치의 인증제도 마련방안에 대한 질문에 “복합환기장치에 적합한 인증제도는 없지만 에너지·환경 통합형 미세먼지 관리기술개발사업을 통해 미세먼지에 대한 인증제도 마련을 위한 절차는 진행하고 있다”라며 “제도마련 후 법제화할 수 있는 방안을 고민 중”이라고 밝혔다. 이에 대해 이윤규 위원은 “실제로 예산확보가 학교 기계환기장치 보급에 중요한 만큼 국회에서 이런 논의를 하게 돼 뜻깊고” 덧붙였다. 김종헌 MTES 대표는 DOAS를 통한 환기풍량 증대 시 기류조성에 따른 불쾌감 증가 가능성에 대해 “기류가 강하면 불쾌감을 느낄 수 있으나 PMV척도에 따르면 그 기준이 0.3m/s”라며 “1,700CMH일 경우 풍속기준 이하가 가능하며 다수 디퓨저를 고르게 분포시킬 경우 쾌적한 기류조성이 가능하다”고 밝혔다. 이어 외기가 나쁜 상황이 문제가 되므로 야간에도 음압보다는 양압이 적절하지 않겠냐는 질문에 대해서는 “미세먼지뿐만 아니라 실내의 바이러스도 문제가 되므로 실내의 바이러스를 효과적으로 제거하기 위해서는 배기량이 더 많은 음압이 적합하다”라며 “양압은 실내가 깨끗할 경우에 적용하므로 실내오염방지 등 IAQ관리가 목적인 학교 교실은 음압유지가 효과적이라고 판단한다”고 밝혔다. 이상은 질병관리청 역학조사팀 연구관은 역학조사 관점에서 환기시스템의 중요성에 대한 질문에 “최근 확진자 폭증에 따라 역학조사보다 확진자관리가 중요해졌으며 확진자 25%가 18세 이하 학생들이어서 학교관리의 필요성이 매우 크다”라며 “조사 결과 시설 내에서의 감염이 더 많은 것으로 나타나 학교 내 환기시스템의 중요성이 매우 중요하다”고 밝혔다. 이어 “집단감염 발생 시 환기방안에 대해 건설연과 함께 연구한 결과 중요성을 명확히 확인한 만큼 산업계의 환기시스템 개발역할이 증대됐다”라며 “학교를 포함한 실내공간의 환기조건, 위험도 평가 등에 대한 연구의 필요성이 크다”고 밝혔다. 이윤규 위원은 가정보다 층고가 높은 교실에서 천장형 환기의 기류순환 문제는 없는지에 대한 질문에 “가장 좋은 것은 치환환기인데 예컨대 한쪽 벽면이 모두 급기, 다른 쪽이 모두 배기라면 아주 효과적인 환기가 될 것”이라며 “그러나 천장형·스탠드형·바닥상치형 등 모든 형태의 환기방식을 실측하면 가장 효과적인 것은 천장형”이라고 답했다. 이어 “이유는 바이러스가 공기중에 균등하게 분포하지 않고 호흡기 위치에 있는 경우가 많으므로 큰 차이는 아니나 대체로 천장형이 효율면에서는 우수하다”라며 “스탠드형 역시 1대보다는 위치에 따라 2대를 설치하는 것이 효과를 크게 향상할 수 있으며 결국 어떤 방식이냐가 중요한 것이 아니라 어디에 어떻게 설치하냐가 환기효과를 가름할 것”이라고 조언했다. 또한 이윤규 위원은 수직기류환기의 효과성에 대한 질문에 “수직기류환기 방식은 앞서 언급한 치환환기를 구현할 수 있는 방법으로서 수술실 등에서 활용하고 있으나 모든 학교 교실에 이러한 시스템을 구축하기는 어려울 것”이라며 “차선책으로서 현재 현장에 적용되는 3가지 환기방식에서 기류방향을 제어하는 방법이 사용되고 있으나 법·제도적으로 특정 방식으로 제한하는 기준을 두기는 어렵다”고 밝혔다. 이어 미세먼지 및 기타 공기질 기준이나 이에 대한 제거성능 평가기준은 존재하지만 공기부유 세균·바이러스에 대한 공기질 기준 및 제거성능 평가는 마련되지 않고 있다는 지적에 대해 “지적한 내용은 매우 시급히 해결해야 할 문제”라고 공감하면서 “과기부·산업통상자원부가 협력해 2년 전부터 관련연구를 수행 중이며 단체표준 제정을 준비 중”이라고 밝혔다. 이윤규 위원은 또한 “한국공기청정협회에서 이를 진행 중이며 올해 상반기 중 단체표준의 윤곽이 잡혀서 평가기준으로 제정될 예정이며 하반기에는 인증제도 시행 등이 가능할 것”이라며 “다만 항균, 항바이러스의 다양한 기술적 원리를 모두 수용하지는 못하고 있어 이러한 부분에 대한 추가 보완절차가 필요하다”고 밝혔다. 이에 대해 임대현 인하대 소아과 교수는 “임상의사로서 볼 때 환기시스템 도입 유·무에 따른 발병 차이 등을 조사하고 긍정적인 결과가 도출된다면 이러한 포럼이 더욱 힘을 받을 수 있을 것”이라며 “또한 바이러스와 미세먼지는 관리방안에 대해 다른 측면이 많은 만큼 환기·공조분야에서 미세먼지처럼 바이러스에 대해서도 깊이 있는 연구가 필요하다”고 밝혔다. 백재현 에이올 대표는 제습부하 처리가 중요해지는 가운데 재생열(제습제를 재생하기 위해 사용하는 열) 부하에 대한 질문에 “에어컨은 축합(Condensation)방식을 사용하며 제습기는 축합 후 콘덴서를 통한 재가열을 통해 습도를 낮춘다"라며 "이에 비해 환기의 경우 배기(EA)·외기(OA)가 연결돼있으므로 외기도입해 콘덴서 열을 배출시키는 시스템이므로 제습에 보다 유리하다”고 밝혔다. 이어 “그러나 이는 현열·잠열제어가 가능하지만 에너지가 많이 사용되므로 최근에는 제습제를 활용한 흡착식 제습시스템이 많이 연구·도입되고 있다”라며 “제습 후 흡착제를 재생시키는 데 추가적인 히팅없이 응축기 폐열을 통해 효율을 향상시킬 수 있으므로 응축폐열을 통한 신기술을 확보했다면 이는 매우 우수한 시스템”이라고 밝혔다. 특히 청중으로 참석한 임태규 힘펠 상무는 “경기도교육청 학교 환기장치 도입사업에 참여한 기업으로서 일부 내용의 공유필요성이 있어 내용을 공유하고자 한다”라며 “일정이 급박하게 진행된 해당 사업은 설치환경이 제한적이어서 대부분 스탠드형 환기장치가 설치됐으나 일부 기업은 사업공고에 임박해 스탠드 제품을 개발, 납품함으로써 환기량, 소음 등 문제점이 발생하고 있다”고 지적했다. 이어 “환기기업으로서 고품질·성능 제품이 설치됨으로써 산업 고도화 및 성장의 계기가 됐으면 하는 바람이 있으나 요구풍량, 소음에 미달하는 장치가 설치되는 문제가 있어 아쉽다”라며 “향후 KS인증 등 검증된 성능의 제품이 학교 교실에 설치되고 장기적으로 운영될 수 있으면 한다”고 밝혔다. 이에 대해 민동준 사무관은 “공기순환기 납품 시 애로사항에 대해 경기도교육청에 확인하고 문제점이 있을 경우 제도개선할 부분에 대해 판단해 조치할 것”이라고 밝혔다.
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