유천써모텍 유병기 상무, 티아이씨 장동식 대표, 풍천엔지니어링 박창현 이사가 ‘2019년 설비신기술대회’에서 국토부장관상을 수상했다.

한국설비기술협회(회장 김태철)가 주최하고 국토교통부가 후원하는 ‘2019년 설비신기술대회’가 11월 29일 한국엔지니어링협회 강당에서 개최됐다.

설비신기술대회는 설비분야의 우수한 신기술 및 신제품 개발을 장려해 국가산업 발전에 이바지하고자 2012년부터 개최돼 올해로 8회째를 맞았다.

한국설비기술협회 정기총회와 함께 열린 ‘2019년 설비신기술대회’에서는 수상한 신기술 및 신제품 발표회와 주요 제품 전시회도 열렸다.

김태철 회장은 인사말에서 “2019년도 설비신기술대회에 참석해주신 업계 관계자 여러분을 비롯해 발표자분들께 감사드린다”며 “그동안 전기, 소방, 통신 등 타 설비분야에 비해서 소외됐던 우리 업계가 작년 4월 17일 기계설비법이 제정돼 기계설비 발전에 기초가 마련됐고 더불어 이런 신기술 및 신제품이 접목돼서 기계설비산업이 확충되고 국가경제에도 이바지할 수 있는 산업으로 거듭나길 바란다”고 말했다.

한편 한국설비기술협회 정기총회에서는 2019년 가결산(안) 승인과 2020년 사업계획(안) 및 예산(안) 등을 심의 의결했다.

이날 설비신기술대회 시상식에서 국토부장관상은 풍천엔지니어링 박창현 이사(대향류형 냉각탑 백연 방지장치), 유천써모텍 유병기 상무(냉매 과냉각 및 과열증기 냉각을 활용한 복합열원 열펌프 시스템), 티아이씨 장동식 대표(고성능 공기청정기가 결합된 공기청정형 열회수 시스템 환기기술)가 수상의 영광을 안았다.

또 한국설비기술협회 회장상은 오종열 GS네오텍 팀장(디지털 레이아웃을 이용한 스마트 시공기술), 김진수 PPI평화(주) 부장(시공 프로세스 개선으로 인한 욕실 배수관로의 시공효율 향상기술), 김영득 인덕대 교수(이산화탄소 이차유체를 이용한 냉장 쇼케이스 기술)가 수상했다.

국토부장관상

대향류형 냉각탑 백연 방지장치 /박창현 풍천엔지니어링 이사

대향류형 냉각탑 백연 방지장치는 외기 및 냉각수 조건에 맞도록 바이패스 밸브(By-pass Valve)를 조절해 냉각수 일부를 충진물에 살수하지 않고 하부 수조로 바이패스시켜 적정 냉각수량을 열교환함으로써 외부 토출 시 과포화 상태가 되지 않아 백연이 발생하지 않는다.

백연 방지운전이 필요 없는 경우에는 댐퍼를 오픈해 정압 상승을 최소함으로써 냉각탑 성능 저하가 낮고 동력도 절감할 수 있다.

이 장치는 자동운전 시에는 외기온도와 습도, 백연코일 통과 전후 온도 등 각 조건에 맞춰서 백연방지 운전이 가능하다.

자동으로 운전됨에 따라 기존 수동으로 운전되는 것에 비해 운영의 편리성으로 보급 확대가 기대된다. 건물 공조용 냉각탑과 산업용 냉각탑의 백연 발생 방지뿐만 아니라, 백연이 발생하는 타 분야로도 확대가 가능하다.

박창현 이사는 냉각탑 백연방지장치 기술 개발 관련해 다수의 특허 및 논문도 발표했다.

국토부장관상

냉매 과냉각 과열증기 냉각을 활용한 복합열원 열펌프시스템 / 유병기 유천써모텍 상무이사

이 기술은 열펌프에서 냉매와 순환유체 열교환 시 디슈퍼히터 및 서브쿨러 열교환기를 적용하고 고온 및 저온 냉매 영역으로 구분해 열교환하는 기술을 이용, 열펌프의 냉방 및 급탕 성능을 향상시키고 지중 열교환기 천공 수량을 감소시킬 수 있다.

냉방 응축열 이용 급탕 가열 시 성층화 저탕조를 이용해 디슈퍼히터에서는 고온(60℃)의 급탕을 재열하고 서브쿨러에서는 저온의 급수를 예열 및 고온냉매를 저온으로 과냉각 하는 시스템을 개발해 일반적으로 고온 급탕 시 냉방성능이 현저하게 저하되는 문제점을 개선했다. 고온급탕 공급 시에도 우수한 냉방성능의 공급이 가능하며 또한 동일 기능의 선진국 제품보다도 우수한 냉방 및 급탕 성적계수(COP)를 확보했다.

특히 지열원과 냉각탑 복합열원을 동시 이용해 압축기 토출 과열 가스열은 상온의 냉각탑을 이용해 1차 냉각하고 저온의 지열원은 고온 냉매를 2차 과냉각 열교환해 최소의 지열원으로도 높은 냉방성능을 유지할 수 있다.

냉매 과냉각 과열증기 냉각을 활용한 복합열원 열펌프시스템은 이런 두 가지 기술을 이용해 일반적인 지중열원 시스템보다 지중열교환기 소요 수량을 30% 이상 절감하면서도 냉방 성능은 동등 이상 확보할 수 있어 지중열원 열펌프 시스템의 확대 보급 및 효율적인 신재생에너지 이용이 가능하다.

국토부장관상

고성능 공기청정기가 결합된 공기청정형 열회수시스템 환기 기술 / 장동식 티아이씨 대표

고성능 공기청정기가 결합된 공기청정형 열회수시스템 환기기술은 실내에 설치되는 기존 공조용(천장형) 기계식 열회수 환기장치에 고성능 공기청정기능을 추가한 외기 도입형 공기청정 환기제품이다.

이 환기기술은 환기 시, 에너지 절감을 위한 열회수 환기장치에 집진, 탈취, 항균 등의 기능이 있는 HEPA 필터를 적용해 공기청정기능을 강화했다. 특히 기존 기술 대비, 성능이 향상된 급기팬을 자체 개발해 적용, 헤파필터 적용에 따른 풍량 저하 방지 및 여유 있는 환기량을 확보할 수 있어 외기 도입 및 배분을 효율적으로 작동할 수 있다.

또 각 실내 급기유니트 및 전동댐퍼를 통한 각실 제어가 가능하므로 기존 세대별 환기기술대비 에너지 낭비요소를 대폭 개선했다.

무엇보다 환기장치 설치 위치를 실내로 전환하므로 외관이 미려하고 기존 기술 대비 환기장치 및 필터 등의 유지보수가 용이하다.

이 환기기술은 실내공기질 관련 산업에 확대 보급되면 국민보건위생에 기여뿐만 아니라, 국가에너지 절감 및 입주자들의 설비 유지관리비용 절감 효과도 기대할 수 있다.

장동식 티아이씨 대표는 호흡기 질환에 취약한 노약자나 어린이들이 생활하는 학교, 노인정, 유치원 등에 공간 활용도가 높은 이 기술을 확대 보급함으로써 실내 공기질 개선에 많은 기여를 해오고 있다.

협회장상

시공 프로세스 개선으로 인한 욕실 배수관로의 시공효율 향상기술 / 김진수 PPI평화 부장

욕실 배수관로의 시공 프로세스 개선으로 시공효율 향상 기술은 건물 도면에 맞게 제작돼 하나의 팩에 담아 제공되는 시공시간 절약형 원터치 모듈화 시스템으로 원터치 방식의 배관 연결재와 현장 여건에 맞는 PVC 배관재로 구성된다.

기존 PVC 오배수배관 시공 프로세스 중 현장 제작 부분을 공장에서 일괄 제작해 팩킹하고, 팩을 각 유닛(UNIT)으로 소운반해 현장 시공하는 기술로 경제적인 측면 및 시공성 향상 측면에서 우수하다.

PVC 오배수배관 원터치 모듈화 시스템은 CAP 디자인 설계로 현장 공정을 단순화하고 배관 제작 등으로 인한 작업 부산물 저감은 물론 시공 프로세스 개선을 통해 생산성도 향상시킬 수 있다.

닫힌 수압시험에서 전 호칭 모두 3.5kgf/㎠ 수압 및 꺾임 시험에 이상이 없었으며 열린 수압시험에서는 100mm의 경우, 체결력이 31kgf(304N) 이상에서 배수관의 수압시험 기준인 0.3kgf/㎠ 수압을 견뎠다.

욕실 배수관로의 모듈화로 시공 프로세스와 체결확인선(시공점검선) 통한 감리 프로세스를 개선하고 원터치 기능 개선을 통한 시공성과 5mm 내에서 체결해 체결력 향상 효과도 뛰어나다.

협회장상

디지털 레이아웃을 이용한 스마트 시공기술 / 오종열 GS네오텍 팀장

‘디지털 레이아웃을 이용한 스마트 시공기술’은 도면을 장비에 입력해 도면의 설계 좌표를 현장에 직접 레이저 포인트로 위치를 표시해주는 디지털 레이아웃 장비로서 정확한 위치 표시를 통해 시공과 검측에도 활용이 가능하다.

디지털 레이아웃 장비를 활용할 경우 현장에서 건축기계설비 등의 시공 시 오차 발생을 현저히 줄일 수 있고, 일정한 속도로 작업이 가능하며, 건축물의 바닥/벽체의 개구부와 인서트 및 슬리브의 정밀한 위치 선정 및 기구나 장비 설치 등 다양한 건축분야에서 기초 먹 관련 부품을 삭제해 유지관리가 필요 없다.

또한 검측 시 실제 시공된 위치의 좌표를 장비로 가져와서 컴퓨터에서 불러와 CAD를 통한 도면 수정도 가능하다.

디지털 레이아웃 장비를 3개 현장에 적용해 시공한 결과 작업시간 35% 이상 단축, 재작업 방지효과 5% 이상, 정확도 100%의 효율 향상을 구현했다. 이로 인해 시공 시 비용절감, 유지관리 편리성 등 경제적·기술적 측면에서 상당한 장점이 있다.

디지털 레이아웃을 이용한 스마트 시공기술은 기존의 먹선 시공방법과 비교 시 건축기계설비공사에 투입되는 인건비 및 재시공 비용 등 절감 및 타 공종으로 확대도 기대된다.

협회장상

이산화탄소 2차 유체를 이용한 냉장 쇼케이스 기술 개발 / 김영득 인덕대학교 교수

이 기술은 이산화탄소를 2차 유체로 사용한 냉장온도 5~10℃에서 ±1.5℃ 이내로 제어되는 냉장용량 1kW를 갖는 냉장 쇼케이스 2대를 병열로 연결한 2kW급 냉동시스템이다.

이 기술은 편의점 등에서 사용되는 2kW급 소형 냉장 쇼케이스 제작기술로 열교환기 동일 용량 대비 체적을 최대 30% 이상 절감할 수 있으며 시스템 COP를 기존 R-22 냉매 사용 냉장시스템 대비 동등 수준 이상을 확보할 수 있다.

기존의 내장·냉동에 사용하는 냉매방식은 하나의 냉매만 사용하는 일원냉매 시스템이었으나, 이 기술은 캐이케이드 즉 두 가지 냉매를 사용하는 냉각 기술로 친환경성과 높은 에너지 절약 특성을 가진 이산화탄소를 2차 유체로 사용한 점이 특징이다.

이산화탄소 2차 유체를 이용한 내장 쇼케이스 기술개발로 에너지 비용을 획기적으로 저감시킬 수 있으며, 친환경 사업에 적극적으로 대처할 수 있다. 개발된 기술을 활용해 공조산업, 냉동저장 기술, 가전기기 등의 사업에서 기술 확대가 기대된다.