경동 나비엔   김성진, 김영균  

1. 머리말

인류의 문명이 발달할수록 지구 온난화와 미세먼지는 증가하고 메르스 코로나바이러스와 조류 인플루엔자 등 세균성 질병은 확산되어 우리의 생명을 위협하곤 한다. 이렇게 악화된 환경을 극복하기 위해서는 그 원인을 찾아 제거하거나 개선해야하며 우리의 일상적인 생활에서도 위생성을 확보하기 위해 노력해야 한다. 위생성의 확보는 정부의 정책도 중요하지만 개인의 자발적 노력이 효과적이며 이를 위한 위생용수의 확보는 건물 시스템에서 갖춰야할 중요한 시설중의 하나이다.

건물에서 위생성은 재실자의 안전성과 쾌적성에 버금가는 요구사항으로 우리의 건강과 높은 삶의 질을 추구하는데 있어 간과할 수 없는 기능임에 틀림없다. 특히 편안한 휴식을 추구하는 호텔, 기숙사, 주택 등의 주거 시설에서 온수 성능은 더욱 중요하다. 그리고 불특정 다수를 대상으로 많은 온수를 사용하는 사우나 시설과 수영장의 급탕설비는 냉난방 설비보다 더욱 중요하다.

급탕 설비는 건물의 용도와 규모 등을 고려하여 열원 용량과 시스템을 결정하는데 시스템에는 저탕 탱크 방식과 순간 급탕 방식으로 구분할 수 있다. 몇 년 전까지만 해도 중앙 급탕 방식의 중대형 건물은 대체적으로 저탕 탱크 방식을 적용했었다. 그러나 근래 들어 순간 급탕 방식을 적용하는 사례가 증가하는 추세에 있다. 따라서 저탕 탱크 방식과 순간 급탕 방식의 특징을 파악하고 급탕량에 따른 부하 계산 방법을 확인함으로써 설계 엔지니어에게는 선택의 폭을 넓히고, 사용자와 관리자에게는 위생성, 경제성 및 편리성을 제시하고자 한다.

2. 급수 시스템

급수 시스템의 변천 과정을 확인하면 급탕 시스템의 방향성을 가늠하는데 있어서 이해가 용이할 것이다. 펌프 제조사인 G사에 의하면 우리나라는 1990년도에 부스터 펌프를 도입했고 1997년부터 활성화 되었다고 한다. 

따라서 20년 전에 지어진 대부분의 건물에는 고가수조를 설치하여 중력으로 하향 급수하는 방식이었을 것이다. 그리고 이후부터 부스터 펌프에 의한 상향 급수 방식을 적용하기 시작했는데 이는 펌프 제어기술이 발달함으로써 가능하게 되었으며 다음과 같은 장점을 갖게 되었다.

첫째 고가 수조의 필요성이 없어짐에 따라 수조내 물의 무게와 구조체의 중량을 고려하지 않게 되면서 구조 보강이 완화되었거나 재실자의 안전성이 강화 되었을 것이다. 또한 건축 공사비를 낮추고 급수용 입상관중 1개를 배제함으로써 경제성 높은 건물의 구성이 가능하게 되었다.

둘째, 유지 관리가 용이해지고 수질 오염원을 차단함으로써 건물의 위생성이 향상되었다. 고가수조에 침전물이 발생하는 것은 물론이고 이끼나 미생물 등이 서식할 수 있으며 심지어 2013년 1월 미국 LA와 올해 5월 구미에서 발생했던 것처럼 사체가 유기되는 경우까지 있었다. 그러나 관리자들의 동선으로부터 원거리에 위치하고 있어 중요한 시설임에도 불구하고 점검에 소홀했던 것 또한 사실이었다. 따라서 부스터 펌프를 이용하는 상향 급수 방식은 관리자에게 편리성을 제공할 뿐만 아니라 이용자에게 좀더 맑은 물을 공급할 수 있는 방식이라고 볼 수 있다. <그림 1>에서 시스템의 구조적인 차이를 확인할 수 있다.