산업 산업일반

[신성장동력속으로] 충남대 '열공학 실험실'

고효율·저비용 환기장치 상용화 눈앞

유성연 교수


최근 들어 건강에 대한 관심이 높아지면서 실내의 오염물질을 제거하기 위한 환기의 필요성은 그 어느 때보다 중시되고 있지만, 현실적으로 환기량의 증가는 필연적으로 많은 에너지를 소비하게 된다는 문제점을 안고 있다. 때문에 많은 제품들이 시중에 선보였지만 실내공기환경의 개선과 에너지 소비 절약이라는 두 마리 토끼를 동시에 잡기는 어려운 것도 사실이다. 특히 환기장치시스템의 경우 도입공기와 배출공기 사이에 알루미늄이나 종이 소재의 열교환기를 설치하면 배기열의 60~70%를 회수할 수 있지만 국내에선 대부분 수입품에 의존해 사용할만큼 관련 기술분야가 취약한 것이 사실이다. 대부분의 국내 업체들은 이 같은 문제점을 쉽게 해결하지 못해 어려움을 겪고 있다. 충남대학교 BK21 메카트로닉스사업단에 소속된 열공학실험실 역시 이러한 고민을 해결하기 위해지식경제부의 지원으로 배기열 회수용 플라스틱 열교환기 및 이를 이용한 환기장치 개발을 중점 수행하고 있다. 충남대 열공학실험실에서 개발에 성공한 플라스틱 열교환기는 기존의 알루미늄과 종이 열교환기의 장점을 갖추고 있으면서도 열성능 및 내구성이 뛰어나고 가격도 저렴한 것이 특징이다. 유성연 책임교수가 진두 지휘하는 열공학실험실은 이번 프로젝트의 공동 참여기업인 가교테크와 함께 플라스틱 열교환기 관련 5건의 국내외 특허를 등록ㆍ출원한 상태이며 이 플라스틱 열교환기를 활용해 절약형 환기장치를 상용화하는 단계까지 올라섰다. 유 교수는 또한 냉방부하 예측을 통해 냉방시스템 최적제어 기술을 개발하는데 성공했다. 유 교수는 국내 전체 에너지 수요의 25%는 건물부문이 차지하고 있으며, 건물에너지 사용량 중 50% 정도가 냉ㆍ난방과 관련된 공조설비에 사용되고 있다는 데 착안해 건물의 냉난방에너지 절감을 위한 제어 시스템을 개발하게 된 것. 유 교수가 개발한 기술은 운전자가 건물의 시간별 냉방부하 수요패턴을 사전에 예측할 수 있도록 해주고, 예측된 냉방부하를 바탕으로 시간ㆍ계절별로 달라지는 전기 및 가스 요금을 고려한 시스템 운전전략을 수립할 수 있도록 안내해 준다.

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