기술자료

8-03. 국산 열회수형 환기 장치의 문제점

M 관리자 5 13,702 2013.09.29 17:58
KS B 6879 : 2012 에서 명칭을 "열회수형 환기장치"로 통일하였음으로 협회에서도 이 용어를 준용한다.
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이 글은 우리나라에 있는 모든 환기장치가 동일한 문제가 있다는 것은 아니라는 점을 먼저 밝힌다. 여기서 언급된 단점 들이 해소가 된 환기장치도 있을 것이다.
그러나, 거의 대부분의 제품들에서 공통적인 문제점이 발견되고 있기에 소비자가 옳바른 판단을 할 수 있도록 글로 정리한 것이다. 이 글을 보고 있는 관련 제품의 생산사 중에서 언급된 문제점이 해소가 된 제품이 있으시다면 적극적으로 의견을 개진해 주시길 바란다.

물론 여기서 언급된 문제점은 제품의 문제이기는 하나, 근본적으로는 KS 인증을 받은 제품을 대상으로 무조건 최저가입찰만을 하는 우리나라 구매 시스템의 문제이기도 하고, 더 나아가서는 싼 것만을 찾는 소비자의 잘못이기도 하다. 그렇지만 결정적으로는 소비자측면에서 건물의 성능과 삶의 질을고려하지 않는 설계자 즉 엔지니어의 잘못이 가장 크다.

먼저 판형열교환기의 내부 사진이다.

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1. 필터와 기기 사이의 틈새 과다

기기의 누설율 시험에 영향을 미치지 않고, KS에 별도의 기준이 없는게 원인이기는 하나, 필터와 기기 사이의 틈새가 사진처럼 어이없게 벌어져 있는 제품이 많다. 물론 사진의 필터는 필터로써의 기능을 하지 못하는 제품이기는 하나, 먼지는 걸러줄 수 있는 제품임에도 사진처럼 필터를 잡고 있는 틈새가 크고, 심지어 필터가 덜렁거릴 정도라면 "필터"라는 이름이 허망하다. 

또한 KS 에 필터의 성능요건이 없어, 조금 과장되게 이야기해서 "의미없는 천(?) 조각"을 끼워 넣고 필터라고 우기는 제품도 있다. 

그나마 주택성능등급에 필터의 요건이 있기는 하나, 의무규정도 아닌게 문제가 된다.

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연결부위를 크게 찍은 사진이다.

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2. 열교환소자의 효율

열교환소자의 효율문제는 현행 기준으로 볼 때는 그리 문제라고 볼 수는 없는 사항이다.

현행법에 의하면 유효전열교환효율(난방) 기준으로 70% 만 넘기면 고효율기자재로 인정받고, 환기장치의 가장 큰 시장인 공동주택에서, 고효율기자재인증을 받은 제품 중에서 최저가로만 입찰을 하므로 환기장치 생산사는 더 우수한 성능의 열교환소자를 사용할 의무도, 의도도 없다는 것이 큰 이유이다.

이는 이 한 분야만의 문제도 아니고, 설계사에서 법에 나온 기준만 도면에 명기를 하는 이상 최저가 입찰을 하는 시공사의 잘못만도 아니다. 
또한 설계사에서 법에 나온 기준 이상을 명기하면 색안경을 끼고 바라보는 우리나라의 조달 시스템부터가 잘못되어져 있다. 

디자인만 창의적 사고를 요구하는 것이 아니다. 건축물의 성능 역시 창의적 사고를 바탕으로 설계자가 그 성능을 부여해야 하는 것이다. 이는 설계자의 의무이자 권리인데, 우리나라는 근본적으로 이 것이 시스템적으로 결여되어져 있다.

아래 나와있는 열교환소자는 70%의 효율을 맞추기 위한 최소한의 여건을 갖춘 제품일 뿐이다.
성능이 높은 열교환소자는 "열회수형 환기장치의 종류 및 특징"에서 따로 다룰 것이다.

어찌보면 이런 만듦새로 70%의 효율을 넘었다고 하니, 도대체 고효율기자재의 기준인 70% 는 누가 정한 것일까 라는 의문도 든다.
팬, 열교환소자, 필터, 껍데기, 컨트롤러 까지가 모두 개별적으로 구매가 가능하고, 회사라는 것은 이 것들은 모아다가 이런 식으로 조립만 하면 효율 70%를 넘길 수 있다는 이야기가 되므로, 효율이 70% 이하로 가는 것이 더 어렵겠다는 생각도 든다.

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열교환 소자를 확대한 사진이다.
이처럼 합성수지와 펄프를 혼합한 형태의 소자가 우리나라 열교환소자의 대부분을 차지하고 있는데, 열과 함께 습기까지 교환되도록 만든 "전열 교환 소자"이다.
현재 우리나라 환기장치의 거의 대부분이 이 전열교환 소자를 사용한다.

겨울에 이 소자 내부의 습기가 얼어버리는 문제가 발생하기도 하는데, 이 문제는 다른 글에서 다루는 것이 좋을 것 같다.

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3. 팬의 성능과 텅빈 내부 공간

다른 글에서 좀 더 자세히 다루었지만, 팬의 성능은 환기장치의 소비전력을 결정하는 중요한 부품이다. 
우리나라 KS에서 다행히도 "에너지계수"라고 하는 항목이 있어 팬의 전력소비를 따지도록 되어져 있어서 성능이 높은 고효율 팬을 사용하는 회사도 있지만, 이 역시 시공사 입찰시 전혀 고려되는 항목이 아니기 때문에, 처음에 고효율 팬을 사용한 회사 조차도 가격을 내리기 위해서 고효율기자재의 요건만 충족한 팬으로 사양을 내리고 있는 실정이다.

또한 사진에서 보다시피 이 환기장치라고 하는 것이 그저 부품의 단순조립일 뿐, 그 어떠한 기술적 노하우도 보이지 않게 내부가 구성되어져 있다. 이러니 매년 수많은 업체가 이 시장에 뛰어 들고 매년 수많은 업체가 시장에서 사라져 가는 일이 반복되고 있으니 기술이 축척될리가 만무하다.

특히 대기업제품이라 할지라도 결국 환기장치는 중소기업의 OEM 생산이기 때문에 몇년에 한번씩 입에 맞는 중소기업으로 바꾸어 버리면 그만이라, 중소기업 입장에서는 비싼 돈을 들여서 기술을 개발할 필요성을 느끼지 못하고 있다.

이러한 텅빈 공간은 뒤에서 다루고 있는 기기의 단열도 문제가 되지만, 소음 증가 등의 원인이 된다.

CAM00646.jpg


소비전력의 단순한 측정을 해 보았다.
현재 유럽은 환기장치의 소비전력을 0.45 W/㎥ 이내로 하고 있다.

이 제품은 150CMH 제품인데, 강/중/약/대기전력 순으로 측정을 한 결과 유럽기준의 두배에 가까운 소비전력을 보이고 있다.

현재 거의 모든 회사가 마치 자사만 고효율팬인 DC 모터를 사용하고 있다고 선전하지만, DC 모터가 아닌 AC 모터를 사용하고 있는 환기장치는 없다. DC를 사용하는게 중요한게 아니라 어떤 DC모터를 사용하느냐가 중요하다. 

다행인 것은 KS 에 "에너지계수"라는 효율대비 사용에너지를 판단할 수 있는 제도가 생기면서 고효율 DC모터를 사용한 제품 들이 나오기 시작했다는 것이다. 기존 제품 대비 거의 절반의 전력으로 가동될 수 있을 정도이다. 

현재 우리나라 고효율기자재 인증에서는 에너지계수가 "10"을 넘으면 고효율로 인정하고 있다. 
이 에너지계수를 확인할 수 있는 방법도 다른 글에서 다룰 것이다.

아래 제품은 인증서에 "에너지계수"가 없는 것으로 보아 이전에 생산된 제품으로 보인다.
주의할 것은 단독주택에 들어가는 제품 중에서 아직도 이런 제품이 있다는 것이다.

"강" 모드에서 113W를 보인다. 계산 결과는 0.75 W/㎥ 이다.

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"중" 모드에서 85W를 보인다. 계산 결과는 0.70 W/㎥ 이다.

DSC05534_s.JPG


"약" 모드에서 56W를 보인다. 계산 결과는 0.62 W/㎥ 이다.

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사용을 하지 않을 때의 대기 전력도 4.7 W 로 상당히 많은 양을 보이고 있다.

DSC05536_s.JPG



4. 기기의 단열

사진에서 보다시피 우리나라 거의 모든 환기장치의 기기 단열은 PE, PP 계열의 발포단열재 10mm~12mm만 하고 있다. 이는 단열의 목적으로 설치되었다고 하기엔 민방한 수준이며, 이 역시 KS 에 기준이 없는 것이 원인이다. 이 미미한 단열은 기기의 표면 결로로 이어진다.

이 결로라는 것이 단순히 물이 묻어 있는 것으로 끝나는 것이 아니라, 천장의 오염, 기기의 부식으로 이어지면서 큰 하자를 부를 수 있는 원인이 된다.

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아래 사진은 실제 운용되고 있는 환기장치를 적외선카메라로 촬영한 모습이다.
외기(O.A)가 유입되는 곳의 기기 외부 표면온도가 -2.5℃ 로 나타난다. 손으로 이 부위를 만져보면 결로수가 기기 표면에 한가득 모여 있는 것을 볼 수 있다.

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그럼 항상 그렇듯이 문제는 독일산 제품을 사용해야 되는 것인가? 로 귀결된다.

독일 제품은 분명 위에서 이야기한 모든 문제가 해결되어져 있다.
하지만, 이는 고스란히 기계값에 반영이 되어있어서, 국산의 기기만의 가격은 약 50만원 내외, 독일산의 기기만의 가격은 약 500만원 내외를 이루고 있다. 무려 10배의 차이인 것이다.

결국 소비자가 판단할 문제이지만, 이 글을 적고 있는 시점에서 아이러니하게도 50만원짜리 국산은 돈 값을 못한다는 생각이 들고, 500만원짜리 독일산은 돈값을 하고 있다는 생각이 든다. 아마도 엔지니어적인 입장에서의 만족감 때문에 그러할 것이다. 

소비자는 철저히 비용대비 효과를 따지게 되므로, 이를 판단하는 것은 소비자의 몫이다.
하지만 협회에서는 가급적 국산 중에 그나마 제품을 골라 골라서 사용하시기를 추천하는 바이다. 
사용 후 문제점을 지속적으로 이야기해보고, 그래도 개선의 여지가 없다면 수입산의 가격이 낮아지기를 바랄 수 밖에...

ps. 곧이어 올라올 "환기장치의 종류 및 특징" 이라는 글에서, 우리나라 환기장치 중 사용성이 높은 제품과 그 것의 장점을 최대한 끌어 올릴 수 있는 방법에 대해 언급될 것이다.


Comments

1 김용철 2013.10.01 09:26
잘 배우고 가겠습니다.
G 이재준 2013.10.23 08:53
그렇다면, 로타리 방식의 국산제품은 어떤가요? 제품가격이 독일산 제품의 절반정도하던데요.
M 관리자 2013.10.23 09:00
위의 문제점은 비슷하게 가지고 있습니다. 그러나 다른 의미로 판형보다는 낫습니다.
판형과 로타리형의 장점과 단점에 대한 글은 주말쯤 올라갈 예정입니다.
G 박건우 2014.09.01 23:01
글 잘봤습니다. 열교환기에 대한 예찬이 많이 사그라 드네요.
저렇게 필터와 기기사이에 틈새가 많다면 기밀측정을 할때, 열교환기의 RA,SA를 차폐시키더라도 기밀도를 매우 떨어뜨리는 요소가 되지는 않나요? 사진상의 제품만 보면 열교환기 내부가 생각보다 부실해 보이네요. 겨울에는 한시라도 작동을 시키지 않으면 안되는건가;
M 관리자 2014.09.01 23:14
안녕하세요..

"빠른 속도로 개선되고 가고 있다" 라고 말씀드리는 것이 최선일 듯 합니다.

이 글을 쓴 시점이 2013년 9월이니.. 그 시점에서 이미 상기와 같은 문제점이 많이 해소된 제품이 있었으며, 최근까지도 지속적으로 개선되고 있기는 합니다.
물론 개선의 기준을 어디로 보느냐에 따라 달라지겠습니다만, 상기와 같은 복합적인 문제점을 안고 있는 제품은 그리 많지 않습니다.

또한 상기와 같은 제품으로 협회 인증 조차 받을 수도 없구요..

본 글은 소비자가 체크할 사항을 정리한 것이라고 이해해 주셨으면 좋겠습니다.

감사합니다.