[공학저널 전찬민 기자] 실내 오염물질의 농도가 높을 때 재실자의 건강과 생산성에 부정적인 영향을 미친다는 연구 결과가 보고돼 현대인이 80% 이상의 시간을 보내는 실내 공간에 대한 관심이 증가하고 있다. 또한, 미세먼지, 라돈 등 실내공기 오염물질을 제거해 쾌적한 실내 공기질을 확보하기 위한 기술주목도 주목을 받고 있다.
COVID-19 등 세계적인 펜데믹 상황에서 실내공기 전파에 의한 감염방지를 위해 실내 공간의 환기의 필요성이 전문가들 사이에서도 논의되고 있으며, 일반 사람들에게도 환기는 밀폐된 공간 내에서 건강을 유지하기 위해 매우 중요한 요소로 인식되고 있다. 이에 대응해 실내 공기질 개선을 위한 다양한 환기시스템이 개발되고 있으며, 이를 통해 재실자의 실내 쾌적성뿐만 아니라 건물 에너지의 효율성까지 극대화하려 많은 연구들이 진행 중에 있다.
대부분의 현대 건물에 적용된 기계 환기 방식은 많은 에너지를 소비하며 건물 내 설치공간을 필요로 하며 실내 냉방을 하기 위해 대부분의 공동주택 등 주거공간에는 실외기와 실내기로 구성돼 있는 에어컨 시스템을 설치해 사용하고 있다.
이러한 고도화된 설비는 재실자의 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있지만, 건축물의 냉난방 부하에 반대되는 영향을 미칠 수 있으며, 여러 종류의 설비 적용은 실내 공간을 많이 차지해 재실자에게 제공되는 전용면적을 줄일 수 있다는 문제가 발생할 수 있다. 최근에는 제습기의 사용을 통해 성능을 개선하는 연구도 진행되고 있으며 데시컨트 제습시스템을 적용해 일부 상용화가 이뤄지고 있다.
이처럼 쾌적하고 건강한 실내환경 구현을 위해서는 온도, 습도, 공기질을 적절하게 유지해줘야 하는데 냉방과 제습을 위한 에어컨뿐만 아니라 공기청정기, 열회수형 환기장치 등의 설치가 필요하다. 이에 따라 각각의 시스템이 유기적으로 결합하는 방식에 대한 연구개발이 관련 기업를 중심으로 많은 진행이 되고 있는 가운데, 최근에는 환기와 냉방이 하나의 장비로 결합된 ‘실외기 일체형 복합 환기 냉각장치 시스템’이 대안으로 떠오르고 있다.
기존 시스템의 경우, 냉방을 하기 위한 냉매배관이 연결된 실외기와 실내기 설치, 환기를 하기위한 전열교환기와 급배기 덕트를 별도로 설치해야한다. 또한, 실내 공기청정과 제습을 위해서는 사용자가 포터블 제품을 별도 구매해 사용해야 한다.
하지만, 실외기 일체형 복합환기 에어컨 시스템은 하나의 장비에 이들 기능들이 합쳐진 시스템으로 별도의 전용 덕트와 냉매배관 시공이 필요없이 환기를 하기위한 급배기 덕트를 이용해 냉방, 환기, 공기청정, 제습이 가능해 시공의 간편화와 사용자의 편리성을 높일 수 있다. 이와 더불어 에어컨의 실내외기와 전열교환기 합쳐진 장비를 외부 베란다나 기존 실외기실의 상부에 설치하므로써 공간 활용도를 높여줄 수 있다는 것이 장점이다.
이러한 실외기없는 복합환기 에어컨 시스템인 SOLOVAC SYSTEM을 개발한 ㈜솔로이엔씨는 국내 복합환기 시스템 중 최초로 인버터 컴프레서를 적용했으며 특히 인버터 컴프레서의 제어를 위한 인버터 드라이버를 자체에서 개발해 그 기술력을 인정받고 있다.
솔로이엔씨는 지난 1999년 실내공기질 개선을 목표로 주차장 무덕트환기시스템인 SOLOFAN 시스템과 빌트인 진공청소 시스템을 개발해 국내 대단지 아파트와 주상복합단지에 적용했으며 2004년도에는 공동주택의 세대 환기시스템을 도입해 실내환경 개선에 이바지 해온 환기전문 기업이다.
특히, 2007년에 기업부설연구소를 설립해 실내공기질 향상과 주거환경개선을 위한 끊임없는 노력과 연구 개발을 수행했으며 특히, 한국토지주택공사(LH)의 R&D개발사업인 하이브리드 에어컨시스템의 개발사업을 통해 축적된 기술을 바탕으로 자체 개발한 인버터 드라이버와 인버터 컴프레서를 적용한 실외기 일체형 복합환기 에어컨 ‘SOLOVAC 시스템’ 개발을 완성했다.
솔로이엔씨 최종수 대표이사는 “SOLOVAC SYSTEM은 냉방운전 시 실내 설정온도에 따라 인버터 컴프레서와 BLDC 급배기휀이 자동으로 회전수 제어에 의한 최적의 운전으로 에너지 절감을 이뤘다”며 “고효율 전열교환소자를 통한 환기시스템 운전과 공기청정 모드 운전 시에도 실내 미세먼지량과 CO2량에 의한 자동 풍량조절, 제습모드 운전 시에는 실내 습도에 의한 완전 자동 운전이 가능하다는 것이 장점”이라고 말했다.
그는 이어 “또한, SOLOVAC SYSTEM의 특별한 기능은 냉방모드 운전 중에 요리를 하거나 청소로 인한 실내 미세먼지와 CO2가 증가하게 되면 자동으로 급속환기모드가 가동된다”며 “이와 동시에 냉방 운전도 가능한 외기냉방모드 운전으로 전환돼 냉방을 하면서도 창문을 열지 않아도 빠른 시간 내에 실내를 청정상태로 만들어지고, 이후 자동으로 다시 냉방모드 운전으로 자동 전환되는 편리한 기능을 갖추고 있다”고 덧붙였다.
또한, 인버터 컴프레서를 적용한 빌트인 항온제습기의 개발을 진행하고 있으며, 곧 새로운 개념의 빌트인 제습기를 선보일 예정이다.
현재 일부 상용화된 빌트인 제습기는 공기 중에 습한 공기는 휀에 의해 제습장비의 증발기로 인입되어 일차 습공기중의 수분을 제거한 후 바로 응축기를 거쳐 제습된 고온의 공기가 실내로 방출되는 과정에 의해 실내의 습도를 낮추는 사이클로 구성돼 있다.
하지만, 35~40℃정도의 고온으로 실내로 방출되기 때문에 실내온도가 상승되고 쾌적한 실내조건의 온도를 유지하는데 한계가 있을 뿐만 아니라 정속형 컴프레서를 사용함으로서 높은 소비전력이 요구되고 있다.
반면, 빌트인 항온제습기의 경우, 인버터 컴프레서를 적용한 에너지 절감형 시스템으로 온도와 습도를 쾌적조건으로 유지할 수 있도록 별도의 열교환기를 활용, 사용자가 온도와 습도 설정을 할 수 있도록 적용했다.
최 대표는 “이러한 제어시스템에 의해 주변 환경 조건과 용도에 따라 선택해 사용할 수 있다”며 “사용 부하에 따라 냉매유량 조정, 팬의 속도제어와 별도의 열교환기의 가동 정지를 할 수 있도록 해 스마트한 제어로 실내를 쾌적한 상태의 습도와 온도로 유지시킬 수 있는 기존의 제습기와 차별화했다”고 덧붙였다.
이처럼 솔로이엔씨는 개발 시스템을 통해 시공 공종의 단순화, 원가절감과 사용자의 편의성과 친환경적인 실내 공기질 개선과 주거환경 개선을 목표로 하고 있으며, 나아가 국내 시장을 선도하는 기업이 될 수 있도록 지속적인 연구개발에 매진할 예정이다.
