한국설비기술협회(회장 김철영)가 주최하고 국토교통부가 후원하는 ‘2021년 설비신기술대회 및 정기총회’가 11월 26일(월) 한국엔지니어링협회 회관 대강당에서 개최됐다.

설비신기술대회는 설비분야의 우수한 신기술 및 신제품 개발을 장려해 국가산업 발전에 기여하기 위해 2012년부터 개최돼 올해로 10회째를 맞았다.

이날 설비신기술대회 시상식에서 정철영 금성풍력 연구소장(환기 및 제연기능을 갖는 벽부형 축류 송풍기-Smoky wall Axial-), 김성현 성지공조기술 대표(펌프내장형 대온도차 냉동기), 김용엽 한성인더스트리 연구소장(스마트 하이브리드 분배기)이 수상의 영광을 안았다.

또 한국설비기술협회 회장상은 삼양발브종합메이커 송명규 이사(유량제어 스마트 밸브와 이를 이용한 유량제어 시스템), 시스템벤트 안정헌 대표(지하주차장 미세먼지 제거 Smart ECO Ventilation System), 조인트유창써멀시스템 김현성 상무(내진전용 Seismic Soꠓlution Joint)가 수상했다.

설비신기술대회 시상식에 앞서 협회 제로에너지·환기특별위원회 활동에 지속적으로 후원해온 경동나비엔 손연호 대표이사에게 환기산업 발전과 국민보건에 기여한 공로 감사패가 전달됐다.

김철영 협회장(사진)은 개회사에서 “우리 협회는 54년 전통을 갖고 있는 설비기술인의 모임으로 지난 1년 동안 코로나19로 인해 모든 업무를 비대면으로 추진하는 등 어려움이 있었음에도 불구하고 많은 사업을 진행했다”며 “특히 자동제어민간자격증사업, 지역난방공사의 R&D사업, 대한설비설계협회와 BIM기술 발전 업무협약 체결 등 여러 성과도 거두었다”고 밝혔다.

이어 김 협회장은 “이 자리는 올해를 정리하고 2022년 임인년을 준비하는 뜻깊은 자리로 앞으로 협회 발전은 회원 여러분들의 진심 어린 말과 애정 어린 관심 등이 절실히 필요하다”라고 좀더 적극적인 참여를 독려했다.

방현하 국토교통부 기술정책과 과장은 협회 박정기 부회장(사진)이 대독한 인사말에서 “이제 기계설비도 단순히 양적인 것만 고려해 원가를 절감하거나 효율을 만들어내는 것은 이미 한계에 도달했다”며 “4차산업 기술의 시대는 오직 한 분야의 기술로만 모든 것을 해결하는 게 아니라 정보와 가술, 환경공학 등 다른 분야와의 융복합이 필요한 시대”라고 말했다.

이어 방현아 과장은 “세상은 너무도 빠르게 변화하고 있으므로 새로운 시대에 적응하고 살아남기 위해 끊임없는 도전이 필요하다”며 “설비 신기술 개발을 위한 모든 분들의 열정과 노력이 설비산업 발전으로 이어질 수 있게 우리 부에서도 뒷받침할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.

한편 한국설비기술협회 정기총회와 함께 열린 ‘2021년 설비신기술대회’에서는 수상한 신기술 및 신제품 발표회와 주요 제품 전시회도 함께 열렸다. 이어 열린 한국설비기술협회 정기총회에서는 2021년 가결산(안) 승인과 2022년 사업계획(안) 및 예산(안) 등을 심의 의결했다.

국토부장관상 / 정철영 금성풍력 연구소장

환기 및 제연기능 갖는 벽부형 축류 송풍기 -Smoky wall Axial-

정철영 금성풍력 연구소장은 개발제품과 관련해 다수의 특허등록 및 논문발표 등을 통해 소방방제청의 제연설비 기준을 상회하는 기술을 확보하는데 기여한 점을 인정받았다.

금성풍력의 환기 및 제연기능 갖는 벽부형 축류 송풍기(Smoky wall Axial)는 건축물의 환기 및 제연운전에 소요되는 전력량 절감을 위해 3차원 유동해석을 통한 최적화를 진행해, 선진 타사의 제품과 대비해도 우수한 수준의 전압효율을 달성했다. 또 구조해석을 통한 구조적 안전성 검토와 함께, 최종적으로 공인시험기관의 고온 운전성능시험 결과, 고온 조건에서 정상적인 운전성능을 입증했다.

기존 환기시스템에서 부족한 내열성 및 고온 운전성능 확보를 위해서 벨트 구동방식을 모터 직결 방식으로 변경해 고열로 인한 운전 중지를 예방하고, 각도 조절식 블레이드를 채용해 넓은 범위의 유량과 압력에 대응하도록 설계됐다.

정철영 소장은 “최근 들어 대형화 추세에 있는 건축물의 지하주차장이나 지하상가 등에 적용이 가능한 환기설비로서 축류 임펠러와 모터, 회전체 등을 벽체에 부착시킬 수 있어 구조가 간단할 뿐만 아니라 유지관리가 용이하며 기존 환기구의 벽체에도 설치가 가능해 설치공간을 크게 줄일 수 있다”고 강조했다.

이어 정 소장은 “개발제품은 신축 또는 기존 건축물의 환기 및 제연설비로서 활용이 가능함은 물론, 설치면적의 감소로 인해 건축물의 공간 활용성 증대가 예상되고 유지보수가 용이해 향후 수요가 증가될 것으로 예상된다”고 밝혔다.

국토부장관상 / 김성현 성지공조기술 대표

펌프 내장형 대온도차 냉동기

김성현 성지공조기술 대표는 펌프 내장형 흡수식 냉동기 관련 순수 국내 기술개발을 통해 펌프내장형 대온도차 냉동기를 상용화하는데 기여한 점을 인정받았다.

성지공조기술의 ‘펌프 내장형 대온도차 냉동기’는 기존의 냉동기보다 건물 냉방에 투입되는 초기 투자비용을 비롯해 에너지 및 유지관리 비용을 획기적으로 저감시킬 수 있어 탄소중립 실천 및 ESG 최적화에도 기여할 수 있는 제품이다.

일반적으로 건물 중앙냉방에서 냉수를 생산하기 위해 사용되는 흡수식 냉동기는 냉수/냉각수 -5℃ 온도 조건으로 설계되고 냉수/냉각수 펌프를 별도로 설치해 냉동기와 배관을 통해 연결하는 구성이다.

펌프 내장형 대온도차 냉동기는 냉수/냉각수 -10℃를 적용해 유량을 50% 감소시켜 냉각탑의 초기 설비비 및 운용비를 대폭 감소시킨 게 특징이다.

또한 냉동기 내부에 펌프를 내장해 배관 및 펌프 공간을 축소시켰으며 무세관/무정비 기술을 적용해 화학세관, 용액정제 등의 유지관리가 필요 없고, 전열관 내부의 효율 저하가 없어 운전비를 7% 감소할 수 있다.

여기에 병렬식 인버터 냉수펌프를 적용해 일반 인버터 운전 대비 운전비 10% 감소, 냉동기/냉각탑 운전비 절감 시스템을 통해 운전비 9%를 줄일 수 있다. 이로 인해 초기 설비비 및 운전비용 대폭 저감, 유지관리 편리성, 설비공간 축소 등 경제적 측면과 기술적 측면에서 좋은 평가를 받아 지역난방공사에서도 -10℃ 대온도차 냉동기 사용을 권장하고 있다.

국토부장관상 / 김용엽 한성인더스트리 연구소장

스마트 하이브리드 분배기

김용엽 한성인더스트리 소장은 스마트 하이브리드 분배기 제품개발은 물론 특허 및 단체표준 인증 획득에 주도적 역할을 수행했으며 개발된 기술을 활용해 난방설비 이외의 타 설비 분야의 적용 확대에도 앞장선 점을 인정받았다.

온수분배기는 공동주택의 난방설비에 적용되는 제품으로 기존 분배기는 주요 소재로 금속(황동, STS)을 사용하고 있어 내구성은 우수하나 부식에 대한 구조적인 문제점이 있다. 또 소재 특성상 가공성이 떨어져 제작 공정이 여러 단계로 세분화되는 등 제품 생산성 향상 및 안정적인 품질 확보에 다소 한계가 있었다.

한성인더스트리의 ‘스마트 하이브리드 분배기’는 내구성과 가공성이 우수한 복합소재를 적용해 분배기의 주요 구성품을 일체화함으로써 제품 구조의 단순화를 통해 하자발생률을 낮춰 안정적인 품질 확보가 가능하다. 또 제품 경량화 및 소형화로 시공성 및 사용자 편의성을 개선했다.

그 밖에 제품에 환수온도센서 및 누수센서를 적용하는 등 제품 고도화를 통해 난방효율을 높이고, 하자(누수) 발생 시 알람(경보)으로 사용자가 신속한 조치가 가능하게 함으로써 유지관리의 편의성을 향상시켰다.

한국설비기술협회 회장상 / 송명규 삼양발브종합메이커 이사

유량제어 스마트 밸브와 이를 이용한 유량제어 시스템

송명규 삼양발브종합메이커 이사는 유량제어 스마트 밸브와 이를 이용한 유량제어 시스템의 기술개발과 관련해 밸브의 구성 및 제어방법 등 주요 기술개발에 기여한 점을 인정받았다.

기존 밸브의 경우 차압 및 유량을 제어할 목적으로 다이아프램과 스프링을 사용해 압력변화에 따른 스템의 상하 작동으로 저유량 사용 시에 배관 내 헌팅, 오링부 누수 및 다이아프램의 파손 등 많은 문제들이 발생된다.

삼양발브종압메이커의 ‘유량제어 스마트 밸브와 이를 이용한 유량제어 시스템’은 전자식 압력계 및 전자식 구동기를 활용해 차압 및 유량을 제어하는 기술로, 밸브에서 다이아프램과 스프링을 제거함으로써 밸브의 크기 및 중량을 감소시켜 운반과 설치가 용이하며, 설치 공간에 대한 활용도가 높다. 또한 전자식 구동기를 활용한 밸브 스템의 작동방식을 변경해 사용 중에 발생할 수 있는 누수 위험을 최소화했으며 전자기기를 활용한 제어방식으로 열원관리의 효율성을 높여 에너지절감 효과가 기대된다.

이밖에도 통신기능을 활용한 제어방식으로 건물 관리자들에게 관리의 용이성을 제공함으로써 비용절감, 유지관리의 편리성 등 경제적, 기술적 측면에서 높은 평가를 받고 있다.

이 시스템은 신축 아파트 및 빌딩 현장 설치는 물론 기존 아파트, 빌딩 등에 설치된 기존 밸브의 대체가 가능한 제품으로, 국내 자동제어 컨트롤 밸브 시장 규모가 2023년 4,740만 달러로 연평균 약 6% 성장할 것으로 전망돼 향후 건설분야에서 높은 경쟁력을 갖출 것으로 평가된다.

한국설비기술협회 회장상 / 안정헌 시스템벤트 대표

지하주차장 미세먼지 제거 Smart ECO Ventilation System

안정헌 시스템벤트 대표는 기존의 지하주차장 환기시스템보다 배기 및 환기에 투입되는 에너지 비용 및 유지관리 비용을 획기적으로 저감시킬 수 있는 기술개발과 관련 기술 및 부품을 활용해 타 분야로 시장 저변 확대에 기여한 성과를 인정받았다.

시스템벤트의 ‘지하주차장 미세먼지 제거 Smart ECO Ventilation System’은 외부에서 실내로 유입되는 미세먼지 및 오염물질을 제거해 주차장에 청정한 공기를 공급하므로 쾌적한 주차환경을 확보할 수 있다. 특히 바이패스(by-pass) 및 가변 운전을 통해 전기사용량을 획기적으로 줄일 수 있어 운전비용 저감은 물론 유지관리 편리성 등을 제공한다.

시스템 원리는 미세먼지로 대기의 오염물질 농도가 증가되면 자동으로 지하주차장 출입문이 닫혀 유입되는 미세먼지를 차단한다. 이를 위해 외기 미세먼지 농도에 따라 신선 공기가 들어오는 풍도와 미세먼지가 들어오는 풍도를 별도 구분한 가변형 바이패스(by-pass) 제어기술을 적용했다. 급기용 공기청정 유니트에 내장된 전기집진기(EAC)를 이용해 신선외기를 도입하고 존별로 설치된 미세먼지 및 일산화탄소 감지센서를 통해 외기도입량을 조절해 공기청정도를 향상시키는 한편 에너지절감도 실현했다. 또한 ECO지하주차장 시스템 제어 및 청정도 자료를 관제 시스템 및 스마트 웹으로 관리자와 입주자에게 제공하고 있다.

한국설비기술협회 회장상 / 김현성 조인트유창써멀시스템 상무

내진전용 Seismic Solution Joint(SSJ)

김현성 조인트유창써멀시스템 상무는 순수 국내 기술개발을 통해 초고층 건물뿐만 아니라 모든 건축물 배관에 적용 가능한 내진용 신축이음관을 상용화하는데 기여한 점을 인정받았다.

SSJ 신축관은 지진에 의한 복합적인 변위, 대교에서 발생되는 풍하중에 의한 배관 흔들림, 사계절 온도변화에 따른 열 변위(수축/팽창) 및 각각의 건축 구조물을 잇는 배관에서 발생(Building Expansion Zone)되는 3차원 변위를 동시에 흡수해 배관의 손상 및 누수를 방지할 수 있도록 개발, 제작됐다.

이 기술은 열에 의한 직선 변위뿐만 아닌 내진, 바람, 건물 E/J 등 배관의 각종 움직임에 따른 모든 방향의 변위를 흡수하고, 배관의 과응력을 해소하며 일반적인 신축이음관과 달리 배관이 가동 중인 상태에서도 반력이 발생되지 않아 구조물 시공을 최소화하고 변위 흡수량이 커 설치 개소를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 배관수명과 동일한 내구연한과 모든 배관에 적용이 가능한 편리성 등 경제적, 기술적 측면의 우수성을 갖추고 있다.

이와 함께 기존의 신축이음관보다 다양한 변위 흡수가 자유롭고 국내 건출물 내진설계 기준 관련해 안전성과 경제성, 시공성 등에도 적합하며 내진뿐만 아닌 타 설비배관의 접목에도 기술 확대가 기대된다.