사무실환경개선을위한공기조화기관리및개선방법 창원대학교환경공학과하현철 1. 서론 생활수준이높아지면서쾌적한사무실( 실내) 환경에대한요구도가높아 지고있다. 쾌적한실내환경조건을결정짓는요소로실내의열환경, 공기 질환경그리고물리적환경인음환경과광환경등을들수있다. 사무실공기질환경제어는쾌적성과유해성측면에서고려되어야하는 데, 쾌적성측면이란직접적인건강에는유해하지않더라도악취나텁텁 ( 답답) 함등에의한불쾌감을유발하지않도록관리하는것을말한다. 유 해성측면은실내에존재하는유해한성분( 화학적인자및생물학적인 자) 이실내환경기준을초과하지않도록유지하는것을말한다. 열환경요소인온도와습도는일정한범위에서운전되어야하고, 실내공 기질은유해성측면에서실내환경기준이하로유지해야한다. 오염물질의 농도를최소화하도록실내환경을제어하기위해서는에너지가수반되므로 모든오염물질이전혀존재하지않은상태를만들수는없다. 즉, 적절한 실내환경유지를위한에너지비용과쾌적함을유지하지못했을때발생 되는의료비및생산성저하로인한인건비손실등을종합적으로고려한 범위에서실내공기질을유지하는것이필요하다. 사무실환경의오염문제는일반적으로알려진바와같이 1960년대말과 1970 년대초에걸친오일쇼크이후, 에너지효율이높은밀폐된건물이 설치되면서부터이다. 창문이나출입문을통해외기가유입될경우냉난 방부하증가로에너지손실이크게발생하기때문에창문이나출입문을 통해외기가유입되는것을막고, 공기조화기( 이하공조기라고함) 를설치 하여실내의공기순환과온도, 습도를기계적으로조절하였다. 에너지비용이높지않았던시절에는공조기를설치하더라도, 환기를위 해창문이나건물틈사이로유입되는외기를포함하여총외기유입량이 전체공조량의약 25% 까지되도록설치하였다. 이렇게유입된깨끗한외 기에의해오염된사물실공기가희석되어실내공기는항상일정농도이
하로유지될수있었다. 특히, 과거의경우에는사무실에서발생될수있 는오염물질의종류가별로많지않고농도도낮은상태에서충분한외기 가유입되어사무실환경은쾌적한상태로유지될수있었다. 하지만, 현대의사무실은각종파티션( 금속재질이아닌섬유재질), 카펫, 복사기및프린터, 컴퓨터등사무용품의사용과좁은공간에많은사람 들이근무하면서사람으로부터발생되는이산화탄소 (CO 2 ) 및채취등에 의해옛날보다훨씬더다양하고고농도의오염물질이발생하고있지만, 에너지비용을고려해외기유입량은급격하게감소시켜실내공기질이 악화되었다. 그결과로실내거주하는사람들이두통, 무기력증, 피부발진, 눈과코점막자극증상, (Sick Building Syndrome) 이나타나게되었다. 호흡기장애등을호소하는이른바빌딩증후군 빌딩증후군을예방하기위해서는효율적인환기가무엇보다도필요하 다. 사무실의쾌적성과유해성측면의관리에있어가장중요한것은사 무실공기교환률인데, 미국냉동공조학회(ASHRAE, American Society of Heating, Refrigeration and Air conditioning engineers) 등에서는일반적 으로 6 회/hr 이상으로유지하도록하고있다. 유해성측면에서의사무실의공기질관리를위해, 산업보건기준에관한 규칙제 49조에분진과가스상물질 3종등총 4종에대한기준이제정되 어있다. < 표 1> 사무실공기기준 항 목 기 준 호흡성분진 150 ug/m 3 이하 일산화탄소 10 ppm 이하 이산화탄소 1,000 ppm 이하 포름알데히드 0.1 ppm 이하 하지만, 사무실환경의쾌적성을유지하기위한온습도기준은아직제정되어있지않지만, 미국냉동공조학회에서는다음과같은권고치가제시되어있다.
< 표 2> ASHRAE 의온습도및기류속도권고치 구분여름겨울 온도 ( ) 23-26 21-23 습도 (%) 50-60 20-30 기류속도 (m/s) 0.25 이하 0.15 이하 사무실환경개선을위해서는적절한환기가필수적이고, 쾌적함을위해서도온습도및기류를고려한환기를해야한다. 이러한모든것을달성하기위해공조기를이용한냉난방및환기를실시하는사무실에서, 공조기관리소홀로인해공조기내부에서미생물증식, 필터파과에의한분진유입등으로공조기가오히려오염원으로작용하는경우를많이보게된다. 쾌적한사무실환경을조성하고관리하기위해서는사무실환경을제어하는공조기에대한이해와관리방법의숙지가필수적이다. 본강의에서는공조기시스템에대한이해와공조방식에대해개략적으로이해를하고, 사무실공기질개선을위한공조시스템의관리방법에대해알아보고자한다.
2. 공기조화설비의기초 2.1 공기조화의정의 공기조화(air conditioning) 라고함은실내의온도, 습도, 기류, 청정, 환 기등의조건을실내에있는사람또는물품등에대하여알맞은조건으 로유지하는것을말한다. 이가운데서온도는우리들의감각에가장민 감하게느껴지므로온도에비중을두어냉방또는난방이라고부르기도 하지만, 다른요소를무시해서는완전한공기조화라고부를수없다. 따라 서공기조화( 줄여서空 라부른다) 란공기의상태를조정하여인간에대 해서는居 感을양호하게하고, 물품에대해서는최적한공기의상태를 기계적으로만들어내는것의의미가된다. 공기조화설비는넓은의미로 해석하면실내에방열기를설치하는직접난방설비등도포함되며온습도에 관계되지않은환기설비도포함될수있다. 그러므로공조설비는곧 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning) 라고고표현을한다. 2.2 공조의기본역할 공조기의 4 대요소는온도, 습도, 기류, 공기정화로나눌수있다. 1) 온도 여름철에는냉방을통해, 겨울철에는난방을통해실내의온도를조절 하여 20~23 정도로유지하게된다. 일반적으로유닛히터나냉각코일 을이용해서실내온도를조절하는경우가있고, 공조기를통해냉 난방 된공기를공급하는경우도있다. 2) 습도 실내습도는 ASHRAE에서제시한 50~60% 범위( 겨울철최소 20-30% ) 로유지하기위해가습과제습을하게된다. 1 제습( 감습) 장마등과같이습도가아주높아불쾌한경우에는공기중의수분을감소시켜적절한습도를유지하는것이필요하다. 일반적으로일정수분을
유지한상태에서온도를낮출경우어떤온도이하로될때공기중의수 분이물방울로낙하하게된다. 이온도를노점온도라고하는데, 공조기에 서도수분을함유한공기를냉각코일을통과시켜노점온도이하로유지해 주면공기중에포함된수분이물로응축되게된다. 여름철아파트단지 에서보면윗집의에어컨실외기에서 불에떨어져분쟁이발생되는것을보게된다. ( 감습) 방법은그림 1 과같다. 발생된응축수가아랫집빨래나이 공조장치를이용한제습 그림 1. 공조기의제습원리( 출처건축공기조화설비, 성안당) 2 가습겨울철에실내습도가너무낮으면눈이건조해지거나, 코의점막이건조해지기쉽게때문에일정습도이상을유지할수있도록가습을해주어야한다. 가습의원리는그림 2 와같은데, 건조한공기에물을분무하고, 수조에떨어지는물을계속분무하면분무수의온도는통과하는공기의습구온도에서서히근접하고, 분무수는공기로부터증발에필요한열( 잠열) 을빼앗아수중기로되고공기중에가습시켜간다. 공기는열을빼앗긴만큼건구온도가낮아지기때문에가습후반드시가열이필요하다.
그림 2. 공조기의가습원리( 출처건축공기조화설비, 성안당) 3) 기류속도( 급기속도) 온도가적절하게조절된공기라도급기유속이적절하지않을경우에는 불쾌감을주기때문에적절한유속을골고루급기시키는것이매우중요 하다. 공조를하고있는실내에서는온도와습도를일정하게제어하기때 문에, 기류에대해서는어떤범위내에유속을묶어둘필요가있다. 이와 같이실내의기류는실의형상, 취출구의형태와속도, 실내공기의온도 차, 취출구와흡입구의위치관계등여러가지요소에의해결정된다. 그림 3. 급기기류에의한쾌적도( 출처건축공기조화설비, 성안당)
4) 공기정화 실내에서는사무기기및가구, 사람의활동등에의해사무실내부오 염도가높아질수있기때문에적절한외기유입으로희석을해주고있 다. 하지만, 외기의경우에도분진등에오염되어있기때문에, 실내재순 환기류및유입외기도적절하게처리하여분진과오염물질을제거해줄 필요가있다. 그림 4. 공조기의공기정화원리( 출처건축공기조화설비, 성안당) 2.3 공조설비의구성 주택의거실이나사무실빌딩의사무실등에서재실자가쾌적한환경아 래에서생활하고작업을계속하려면실내공기상태를어떤한정된범위내 의온도와청정도로유지해야한다. 그러나이사무실주변의외부상태는 항상변동하고있어외벽이나유리창을통해서실내로의열출입이나발열 은항상실내온습도변동의원인이되므로실내의열을조절해서실내온 습도를희망하는상태로유지한다. 재실자의호흡작용이나흡연, 실내에 설치한각종기기류의운전에따라실내공기중의탄산가스나먼지뿐만이 아니라때로는인체에해로운일산화탄소, 암모니아, 아황가스등이발생하 고또한그농도가높으면다른재실자에게불쾌감을주게된다. 이와같 이원래실내공기중에포함되면좋지않거나허용되지않는불순물의농 도를저하시키기위해서이들불순물을포함하지않거나또는포함되었다 해도농도가아주낮은신선한외기를도입해서실내공기의청정도를유
지하는것을환기라고한다. 환기용도입외기의온습도는실내공기와다 르므로실내공기상태까지냉각제습또는가열, 가습해야한다. 직접공 조대상공간에유출입하는열을실내열부하라고하고환기용외기를실내 조건까지냉각또는가열하기위해서필요한열량을외기부하라고한다. 열부하는냉방을필요로하는경우에는냉방부하, 난방을필요로하는경 우에는난방부하라고한다. 1) 열원또는냉원공기를가열할때는그열원을공급하는증기또는온수를발생시키기위한보일러, 냉각의경우에는냉원을만드는냉동기가필요하다 2) 공기조화기(AHU : Air Handing Unit) 먼저공기로부터먼지및불순물을제거하여깨끗이하고, 냉원을사용하여공기의온도및습도를조절한다. 열원또는 3) 공기분배장치공기를필요한장소에보내고적당히분배하는장치를말하다. 및덕트가이에속한다. 송풍기 4) 자동제어장치실내온도습도를일정하게유지하고가열과냉각을행하는데있어서경제적인운전을하기위하여각종조작을자동으로행하는장치이다.
그림 5. 공조설비구성예 Return air Supply air Outdoor air 그림 6. 공조기의기본구조( 출처 : www.shinsungeng.biz)
3. 공조방식 3.1 공조방식의분류 일반적으로공조방식은그림 7과같이중앙식과개별식으로분류할수 있으며, 중앙식은다시전공기방식, 공기수방식, 전수방식으로나누어진다. 또한개별식공조방식은패케이지에어컨에의한방식이이용된다. 이들 각각의간단한특성및장단점을기술하면다음과같다. 단일덕트방식 중앙식 전공기방식 멀티존 Unit 방식이중덕트방식각층 Unit 방식 병용식 유인 Unit 방식 FUC 방식 공조방식 복사냉난방냉난방방식방식 전수방식 FUC 방식 냉매식 FUC 방식 개별식 페케이지에어컨 그림 7. 공조방식의분류
1) 전공기방식 실내의열을공급하는매체로공기를사용하는것이전공기방식이다. 그림 8에서와같이외기와실내환기의혼합공기를공조기로이끌어제진 한후, 열원장치에서만든냉수와증기또는온수와열교환시켜, 냉풍또 는온풍으로해서덕트를통해실내로송풍한다. 공기조화는온습도를조 정하는것외에공기의정화도필요한요소이므로탄산가스, 세균, 냄새 등의희석과산소의보급을위해외기를도입하는것이효과적인방법이 다. 대체로집회실이나회의실과같이사람이많이모이는장소에는아주 많은양의외기를필요로한다. 전공기방식은이러한경우에적합한방 식으로단일덕트방식, 멀티존유닛방식, 이중덕트방식, 각층유닛방식 이있다. 그림 8. 전공기방식 2) 병용식( 공기- 물) 열의매체로서물과공기를병용하는방식이다. 이방식은아래그림 9 에나타난바와같이열원장치에서만든냉수, 온수또는증기를실내에 설치한열교환유닛으로보내서실내공기를냉각또는가열한다. 또한, 전 공기방식과마찬가지로공조기에서냉각 감습또는가열 가습한외기를 실내로송풍한다. 물의경우에는동일한열량을처리하는데공기에비해
단면적이매우적게든다. 따라서실내의열을처리하기위해서는공기보 다물이스페이스를절약할수있는유리한점이있다. 그러나공기조화 의요소중공기의환기를할수없으므로, 필요최소량의외기는실내로 송풍해야만한다. 종류로는유인유닛방식, FCU(fan coil unit) 방식, 복사 냉난방방식등으로분류된다. 3) 전수방식 그림 9. 병용식( 공기- 물) 이방식은물만을열매로해서실내유닛으로공기를냉각 가열하는 것으로써, 실내의열은처리가가능하지만외기를공급하지못하기때문 에공기의정화및환기를충분히할수없다. 따라서이방식은문의개 폐등에의해서공기가실내로유입되는경우와적은인원이단시간재실 하는경우에사용되며, 겨울철의가습도공조기로하기에는부적합하다. 이방식에는 FCU 방식이있다.
그림 10. 전수방식 4) 냉매방식 이방식은냉매에의해실내의공기를냉각 가열하는방법으로, 옥외 의공기나물과열교환해서배열또는흡열한다. 여름에는냉매의직접팽 창에의해실내공기를냉각감습하지만, 겨울에는열펌프로서가열하는 경우와다른열원장치에서만든증기, 경우가있다. 온수또는전열에의해가열하는 그림 11. 냉매방식
5) 세부방식 1 단일덕트방식 ᄀ 일정풍량방식 (constant air volume : CAV) 이방식에는다른공조방식에비해가장일반화된것이며, 각공조방식 의근원이되고있다. 중앙기계실에는다른기기와함께 AHU를설치해 서냉각 감습및가열 가습한공기를덕트를통해각실로송풍하는방 식이다. 보통의경우는그림 12 에나타난바와같이, 외기와실내환기의 혼합공기를공조기에서제진한후, 냉각 감습혹은가열가습해서각실 로하나의덕트를통해일정량의공기를송풍한다. 각실에는그실의최 대부하를처리할수있는만큼의공기를송풍한다. 단일덕트 일정풍량 방식에서는각실로보내는송풍량이언제나일정하고, 열부하에따라서 송풍온습도를변화시켜실내의온습도를조절한다. 이방식의내용은풍 량이일정하고송풍덕트가하나라는것이요지이지만, 부하특성이다른 여러개의실을이방식으로공조하기위해동일한부하변동을하는구역 마다에공조기를분할하는방식도채택될수있다. 이방식에서실내공 기의온습도제어는대표가되는실또는환기덕트속의공기온도및상 대습도를검지해서, AHU의냉각코일또는가열코일로들어온냉수와온 수또는증기의유량을가감하고가습량을조정해서송풍온도와습도를 조절하는것이보통이다. 그러므로이방식은사무실의내부와홀(Hall) 등 과같이부하변동이적은실이나동일한부하변동을하는실의공조에적 합하다. 또한, 극장 공장등의대규모공간과건물의내부, 식당, 회의실, 및엄밀한온습도를요구하지않는곳에주로채용될수있다.
그림 12. 단일덕트 ( 일정풍량방식) ᄂ 재열방식 단일덕트 일정풍량방식에서는동일공조계통내에서부하변동이있을 경우제어할수없으므로, 중앙공조기를분할하는조닝(zoning) 의방법이 있다. 그러나, 기계실스페이스와장치용량의관계등으로공조기의분할 이불가능한경우에는여러개의존(zone) 에공통인공조기를두고, 각 존별로나누어지는덕트속에재열기를설치하여각각개별제어한다. 냉 방시에는중앙공조기로부터냉풍을급기하여현열부하가적게된존은재 가열해서실온의과냉을방지할수있다. 난방시에는중앙공조기의가열 코일에서 1 차로가열하고, 필요에따라덕트속의재열기에서 2차가열을 한다. 이와같은공조방식을단일덕트존리히트방식이라한다. 이존리히 트(zone reheat) 방식도일정풍량방식과마찬가지로존의제어가가능하 지만, 각실마다부하변동이생기는경우개별제어가가능하므로, 호텔과 같이객실이많은건물에서는이방법을사용해도좋다. 이와같은공조 방식을단일덕트터미널리히트(terminal reheat) 방식이라고한다. 이들 재열방식은냉방시에는냉각한공기를재열하므로, 열경제적으로는유 리한방법이아니다. 난방시에는중앙공조기의가열코일에 1차가열하고
필요에따라재열기로 2 차가열을해서실내로송풍하기때문에, 열의혼 합손실없이실온을조정할수있다. 재열기의열원으로전열 증기 온 수가사용되지만, 전열의경우에는온도조절을하기위해서만이아니고 공기의과열방지를위한보안장치를반드시설치해야만한다. 증기또는 온수를사용하는경우에는배관과제어밸브등이천장속에설비되기때 문에, 수량을조정할때의발생소음과누수에주의해야한다. 그림 13. 단일덕트( 재열방식) ᄃ 가변풍량방식 (variable air volume : VAV) 단일덕트 일정풍량방식에서는송풍량을일정하게하고송풍온도를바 꾸어실온을제어하지만, 가변풍량방식(VAV) 은송풍온도를일정하게하 고송풍량을변경해부하변동에따라실온을소정의상태로유지하는방 식이다. 이 VAV 방식에서덕트계통은각터미널의최대부하에대처할
수있는능력을갖게되지만, 열원및공조기의용량은동일시각에대해 서각터널부하의합계가최대로될때의용량을갖추면좋다. 냉방시에 는실내부하가가볍게되면그에따라서 VAV유닛이작동해서냉풍량이 지나치게냉각되는것을방지한다. 또한, 난방시에는냉방을할때와마찬 가지로부하가가볍게되는경우실온이지나치게상승을하지않도록풍 량을조절한다. 전체적으로실내부하가감소하면터미널에서조여지는풍 량도많아지며, 덕트속의정압이상승해서가변풍량장치의발생소음이 커지게되는원인이된다. 또, 송풍기가불안정한운전상태로들어가는일 이있으므로정압의조정이필요하다. 그림 2 각층유닛방식 (step unit system) 14. 단일덕트( 가변풍량방식) 이방식은단일덕트방식의변형으로서각층마다공조기를분산설치 한것이며, 각층마다또는각층의존마다운전이가능하고온도제어도 가능하다. 각층유닛방식에도여러가지방법이있지만, 아래그림(a) 에 서와같은경우에는, 외기용공조기(1 차조화장치) 를설치하고이것으로부 터필요한외기를도입해서조화한 1 차공기로한다. 냉각 감습혹은가 열가습된 1차공기는덕트를통해각층또는각존에설치된 2차조화장
치로송풍한다. 2차조화장치에서는복도또는수평덕트에의해실내환기 를흡입하여(2 차공기), 이것과 1 차공기를혼합 조화한뒤취출한다. 이 방식에서는외기용덕트가각층을관통하고있지만, 단일덕트방식보다 덕트스페이스가적게된다. 또각층단독운전이가능하지만외기용공조 기는전체계통분의용량을갖고있으므로, 단시간운전이면외기용공조 기는정지시키고실내공기를순환해서급기해도좋다, 또한가지의경우 는아래그림 (b) 에나타난바와같이옥상에 1 차조화장치를설치하고, 각층의환기를공용의환기팬을이용해서이공조기에되돌려보내서외 기와혼합하고조화시킨뒤각층의 2 차조화장치로송풍한다. 각층의 공조기에는필요한온도까지냉각또는가열해서실내로송풍한다. 중간 공조기에는환기를 하고, 1차공조기로되돌려보내지않고전량을옥외로배출 실내로는외기만을제진한후송풍하면열원의절감을도모할수 있다. 이경우는제진장치를 1차공조기에서만모아서설치할수있으므 로고도의제진이가능하고유지관리면에서도유리하다. 그림 15. 각층유닛(unit) 방식
3 멀티존유닛방식 (multi zone unit system) 공조기(AHU) 에냉온양열원코일을설치하고, 각존의부하상태에따 라냉온풍의혼합비를바꾸어서송풍공기를필요온습도로유지하여각 존별덕트에공급하는방식이다. 즉, 이방식은아래그림에나타낸바와 같이송풍기의토출측에냉각코일과가열코일을병렬로설치한멀티존 유닛(mult-zone unit) 이라부르는중앙식공조기를사용하는방식이며, 공 조기로부터덕트는여러개의존으로분할되어있다. 이방식에서는각 존별제어댐퍼 ( control damper) 에의해냉풍 온풍의혼합비가바뀌며, 그 에따라송풍온도가변화면서실내로송풍된다. 또, 각존의대표실내에 설치한써머스탯(thermostat) 에의해존마다의소정온도로조정해서송풍 하기때문에실내온도는터미널리히트방식과마찬가지의제어성이얻어 진다. 그러나존이아주많은경우에는덕트의분할수에한도가있으므로, 중소규모의공조스페이스를조닝하는경우에사용된다. 또한, 이방식에 서는냉난방부하가최대일때는댐퍼의누설이외에냉풍과온풍의혼합 이없으므로열의혼합손실은비교적적지만, 냉풍과온풍의혼합량이같 은양에가깝게되면혼합손실도많아진다. 소형건물등에서복열원이 없는경우에는바이패스외기에의해온도의조정을하는수도있다. 또, 이방식에서혼합량의조정은댐퍼에서행하기때문에, 어떤존댐퍼의조 이는정도에따라서다른존의풍량에영향을미치게하는수도있다
그림 16. 멀티존유닛방식 4 이중덕트방식 (double duct system) 이중덕트방식은중앙기계실에설치된 AHU에서냉온풍이각각전용의 덕트를통해공급되고, 이것이혼합상자( 혹은혼합기) 에서각실의부하상 태에따라냉온풍을혼합해서소정온도의공기가되어송풍되는것이다. 즉, 이방식은아래그림에나타난바와같이공기의냉각장치와가열장 치및 2 개의전용덕트로되고, 이덕트에의해냉풍과온풍을별도로보 내서혼합상자(mixing unit or mixing box) 에서적당한비율로혼합하여 각실이나혹은각존에보내는것이다. 멀티존방식에서는각존에서요 구하는송풍온도로하기위해공조기로냉풍과온풍의혼합비를바꾸어 단일덕트를송풍하지만, 이중덕트(dual duct) 방식에서는공조기에서처리 한냉풍과온풍을각각별개의덕트로송풍해서필요한장소에설치한혼 합상자에서혼합한다. 이때혼합공기는실내의써머스탯의지령에의해 혼합비를바꾸어소정의온도로해서실내로송풍한다. 이중덕트방식의
경우에도멀티존방식과마찬가지로, 냉난방부하가최대로될때이외에 는냉풍과온풍이혼합되기때문에열의혼합손실이생긴다. 그러나제어 상으로는혼합상자의설치장소에의해서, 존리히트또는터미널리히트 방식의경우와마찬가지로존제어또는개별제어가가능하다. 또, 존전체 가냉난방어느쪽인가한편으로좋은때는다른편의덕트는실내환기 를순환시킨다. 이경우냉온풍의송풍기, 덕트, 조화장치의용량은각각 최대부하에대응하는것이어야한다. 이방식에의하면하계냉방시에일 부난방을필요로하는경우에도가능하다. 그림 17. 이중덕트방식 5 유인유닛방식 (induction unit system) 이방식은실내에유인유닛(induction unit) 을설치하고, 아래그림에나 타낸바와같이 1차공조기로부터조화한 1차공기를고속덕트를통해 각유닛에송풍하면, 1차공기가유인유닛속의노즐을통과할때에유인 작용을일으켜실내공기를 2 차공기로하여유인한다. 이유인된실내공
기는유닛속의코일에의해냉각또는가열된후, 1차 2차의혼합공기 로되어실내로송풍되는방식이다. 그림 18. 유인유닛방식 6 팬코일유닛방식 (Fan-coil unit system : FCU) 이방식은물- 공기방식의공조방식중가장많이사용되는것이며, 송 풍기 냉온수코일및공기정화기등을내장시킨유닛(FCU) 을아래그림 에나타낸바와같이실내에설치하고, 냉수또는온수를공급해서내장 된코일등의작용으로실내공기를냉각 가열해서공조하는방식이다.
그림 19. 팬코일유닛방식 7 복사냉난방방식 이방식은파이프코일( 혹은패널) 을바닥이나천장에설치하여냉수또 는온수를보내고, 이것과병용한중앙의조화장치에서조화된공기를덕 트로실내에보내냉난방하는것이다. 즉, 통상의공조방식과는달리복사 냉난방방식은아래그림에나타낸바와같이, 건물의바닥또는천장속 에파이프를매입해서이것에냉수또는온수를보내냉난방하는방식이 다. 냉방시에는표면온도를낮추어서벽과천장으로부터의열이실내부 하로되는것을사전에제거하는것이므로, 천장 벽등의표면에코일을
매설해서냉각한다. 이경우냉수에의해벽면밑천장의표면온도가낮 기때문에, 실내공기의노점온도가높으면표면에결로가생기게된다. 따라서패널표면온도를실내노점온도보다높게해둘필요가있다. 이 와같은제습조작은별도로냉각 감습한공기를송풍하는것에의해보 충해야만한다. 또한, 이방식에서는외기의직접도입이어려우므로일반 적으로덕트방식과병용하게된다. 대상으로한바닥복사난방이성행하고있으며, 우리나라의경우에는주로겨울만을 냉수에의한패널방식은 천장과벽의표면온도가낮아서실온분포는균일하게할수있지만냉각 면의설치, 배관, 제어설비가높게되므로사용하지않는다. 그림 20. 복사냉난방방식
8 패키지형유닛방식 (package unit system) 이방식은송풍기, 가열코일( 혹은냉각코일), 공기여과기및냉동기등 을내장한공장제작의공조기를단독또는여러개설치하여공조하는방 식이다. 즉, 이방식은중앙식에쓰이는것을소형화해서한개의유닛으 로한것이지만, 공조장치에필요한것은모두포함하고있는일종의개 별식공조방식이다. 응축방식에따라수냉식과공랭식으로나뉜다. 그림 21. 패키지형유닛방식
4. 공조시스템과실내오염저감방안 부적절한공조시스템관리에의한미생물증식등으로인해공조기를 가동하면냄새가난다는경우를많이보게된다. 특히, 주말에가동하지 않은공조기를다시가동하는월요일오전이나비오는날공조기에서냄 새가난다는불만을제기하는경우가많다. 또, 공조급기그릴에분진이 많이부착된경우에는필터에서분진을제거하지못해분진을다량함유 한공기가급기되고있는것은아닌지의심하는경우도많다. 공조기에서냄새가나거나분진이유입되는경우는다음과같이요약할 수있다. - 외기유입구로부터고농도의오염물질유입 - 외기유입을하지않음으로인해실내에서발생된오염물질이고농도 로정체되는경우 - 필터, 덕트, 냉각코일, 가습장치등의청소미비로미생물성장 - 부적절한필터선택및필터청소와교체를하지않아필터자체가 실내오염원으로작용 부적절한공조시스템관리와설계불량등으로인해실내오염문제가 발생하는것을방지하기위한대책은다음과같다. 1) 외기유입구위치 외기를유입하는유입구위치가부적절하여오염된외기를유입하여실 내공기질을오히려악화시키는경우가있다. 그림 22는모자동차공장 도장부스옥상의모습이다. 도장건조라인에서나오는각종오염물질을 배출시키는팬토출구에공조기가설치되어있다. 여기에설치된공조기 는사무실과연결된것으로사무실직원들이공조기에서도장악취가너 무많이난다는불만을토로해서원인을찾고해결책을제시한사례이다. 공장내에서발생된각종오염물질이배출되는위치에공조기외기유 입구를설치하였지만, 공조기내부에서는전처리필터만설치되어있을 뿐가스및악취를제거할수있는시스템이설치되어있지않았다. 따라
서이러한경우에는그림 23과같이공조기유입구를신선한공기를유입 할수있는위치로옮기는것이최상의대안이라고할수있다. 그림 22. 공조기주변상황
AHU 플레넘설치 옥상 배기구 출입문설치 철망설치 그림 23. 옥상외벽 공조기외기유입을위한덕트설치 공장뿐만아니라일반사무실의경우에도, 공조기외기유입구를설치 할경우에는보일러배출구, 수냉식열교환기, 도로변주변을피하고최대 한오염물질이유입될가능성이적은곳으로선택해야한다. 특히, 수냉식냉각탑의관리가부적절할경우에는수증기에는레지오넬 라균과같은미생물이포함되어증발되는데, 냉각탑주변에설치된외기 유입구를통해수증기에포함된미생물이실내로유입될가능성이높다. 또, 수분의농도가높은곳에외기유입구를설치할경우에덕트내부에 수분이응축되어미생물이서식할수있는환경을조성할수있기때문에 그에대한고려도충분히해주어야한다.
2) 취줄구및배기구위치 공기조화를행하고있는실내에서거주자의쾌적감은주위공기의온도, 습도및기류에의해좌우된다. 일반적으로인간의거주역( 居 ) 인바닥 면에서 1.5~2m 한값으로유지할필요가있다. 정도의높이의범위에있는온습도및기류속도를적절 취출공기의온도또는풍속은실내공기의그것과는대단한차이가있으 므로취출공기는거주구역에도달하기전에실내공기를유인하여온도 습도및풍속이다같이허용치에달한후에거주구역에흐르도록해야 한다. 이것이적당하지않으면드래프트를느끼거나공기의정체감을일 으켜서거주자가대단한불쾌감을느끼게된다. 즉인체주위의기류가너 무빠르면드래프트를느끼게되고, 기류가너무늦게흐르면체류감이 있어서모두불쾌감을초래하게된다. 드래프트에있어서특히문제가되 는것은겨울철창면을따라서생기는냉기가취출기류에의하여밀려내 려와서바닥을따라거주구역으로흘러들어오는 콜드 드래크트 (Cold Draft) 이다. 이를방지하기위하여창대또는창밑의바닥면에취출구를 설치하여창면의냉기를실내상부로불어올리는방법이나또는방열기 를설치하여밀려내려온냉기를가열하는방법등이채용된다. 이와같이난방또는공기조화의목적으로실내에공급되는공기는그 온습도와풍속을적당하게하여재실자로부터불쾌감을주지않도록분배 되어야한다. 아울러실내에공기를분배하는목적은위생적이고신선한 공기를보내서재실자에게쾌감을주도록하기위함이므로, 취출구및흡 입구의위치를적절히배치하지않으면안된다. 인체주위에흐르는공기속도에대하여어느정도가좋다고하는명확 한값은없지만, 일반적으로 0.1~0.2m/s 가알맞다고한다. 그러나기류속 도에따라인체의방열량도달라지므로이보다약간빠른속도까지허용 된다고생각해도된다. 따라서냉풍인경우는 0.3m/s 이내, 온풍에서는 0.5m/s 이내정도의기류속도이면된다.
1 취출구의종류 취출구는덕트로부터실내로공기를취출하기위해쓰이는기구이며, 취출풍속과취출방향이조절가능한것이보통이다. 취출구의설치위치 는천장이나벽면이많지만창대나바닥면에설치하는경우또는천장의 조명기구에조합시키는경우등이있다. 취출구의종류는기류의방향과 형상에의하여그림 24 와같이축류( ) 취출구와복류( ) 취출구로 대별된다. 그림 24. 취출구종류
그림 25. 취출구형상( 출처건축공기조화설비, 성안당)
한편, 취출구에서의추출풍속은빠른편이좋으나, 발생소음이커지게 되므로실의사용목적에따라제약을받는다. 일반적으로쓰이는취출구 풍속과건물종류와의관계를표 3 에나타내었다. < 표 3> 벽면설치취출구의허용취출풍속 2 흡입구의종류 흡입구의종류는별로많지않은데, 일반적으로펀칭형혹은갤러리등 이사용되고있으며, 머시룸(Mushroom) 형흡입구를설치하는경우도잇 다. 펀칭형은다공금속판(Punching Metal) 을사용한것으로큰설치면적이 필요하다. 갤러리(Gallery) 는벽또는문에설치하는환기용으로문등에 붙일때는도어그릴(Door Grille) 이라고부르고, 외기취입구등에서는갤 러리라고부른경우가많다. 머시룸형은극장등의큰실내에서좌석밑 에설치하여바닥밑의환기덕트에연결하고있으며, 기류의침체를방지 하는것으로서방호용으로덮개를지닌버섯모양의형상을하고있다. 흡입구의설치위치는실내의천장 벽면등이많으나, 출입문 벽 면에그릴또는언더컷(Under Cut) 을설치하여여기에서복도를거쳐흡 입하는경우도있다.
3 취출구와흡입구의배치 ᄀ 취출구의배치 공조부하가평면적으로균등하게분포되어있을때는취출구도원칙적 으로균등배치한다. 특히, 냉방시에는저온취출기류가자중으로내려앉 으므로, 상층부공간에서충분히확산된후거주역에강하시키면된다. 천 장높이가낮은방에서는유인비가큰취출구를선정한다. 부하기집중되어있을때는취출기류를그근처에불어내서부하기류의 온도를완화시킨다. 특히난방시에는외기에면한창에부하가있고, 그 부분에서생긴저온공기를취출기류로교반함으로써바닥가까이유입하 는공기온도를높여서상하온도차를적게할수있다. 그림 26은각종취 출구의일반적인설치위치를나타내고있다. 그림 26. 취출구와그설치위치( 출처건축공기조화설비, 성안당)
ᄂ흡입구의배치 흡입기류는취출기류만큼공기분포에영향을미치지는않지만, 취출구 와의상대적인위치관계에의해실내에기류가고르게흐르도록배치한 다. 부하가집중되어있을때는부하에의해생긴기류를거주역에분산 하기전에회수하는위치에배치하면실내열부하도적게되고실내공기 분포도매우양호해진다. 여름에는창면상부, 겨울에는창면하부가이러 한점에서바람직한위치로된다. 이밖에조명기구로부터의발열이큰실에서는천장면에흡입구를설치 하여배열을하도록한다. 마찬가지로회의실등과같이많은사람이모 이는장소나담배를심하게피우는실내에있어서는연기가실내상부에 모이기때문에천장면에전용의흡입구를설치하는경우가있다. 머시룸 형등의바닥에설치하는흡입구는바닥에있는먼지등을함께흡입하므 로, 흡입공기를환기로서재이용하는경우에는이러한흡입구위치는바 람직하지못하다. 그림 27. 취출구와흡입구의상대위치( 출처건축공기조화설비, 성안당) 3) 필터관리방안 외기를실내의위생, 작업환경유지, 기기의보호등공조용의목적으로 도입또는재순환하여사용할경우그공기를정화시키기위해공기정화 필터가사용된다. 필터는사용목적에따라수십종류가되지만, 일반적으 로사무실환경에적용되는것은에어필터( 또는전처리필터) 와포켓필터 등이많이사용된다. 그림 28은일반적인에어필터의모습으로초기에는
하얀색이지만, 장시간사용후교체를하지않으면그림 29와같이분 진이퇴적되어짙은색으로변한다. 그림 30은장시간사용한에어필터의 단면을나타낸것이다. 장시간교체를해주지않으면필터전면에분진이 침투하게되고, 필터후단으로분진이탈리되어사무실로재유입될수있 기때문에그림 교체해주어야한다. 30의오른쪽과같이필터전체가오염되기전에반드시 그림 28. 공조기에사용되는에어필터 그림 29. 장시간사용한에어필터모습
그림 30. 장시간사용한에어필터단면모습 그림 31 은일반적인에어필터보다효율이좋은포켓형필터모습이다. 이필터의경우필터표면적이넓어에어필터보다는입자제거효율이 좋다. 그림 31. 포켓형필터모습
그림 32. 포켓형필터장착모습 그림 33 은자동롤형필터의모습이다. 일반적인고정식필터는분진이 퇴적되면교체를해주어야하지만, 이방법은분진이퇴적되어차압이일 정정도이상이되면모터가작동하여분진이퇴적된필터는감기고, 새로 운필터로자동장착되는형태이다. 이방법은필터교체주기를길게해 주고, 또, 분진이다량발생되는곳에설치된공조기에서는전처리용으로 사용되는경우도있다. 그림 33. 자동롤필터모습
기타필터로는정전기를이용해서분진을제거하거나, 미세한입자를 제거하기위한고효율필터등이있지만, 사무실환경에서는잘사용되지 않는다. 그림 34는 2단필터시스템을적용하여미생물이실내로유입되는것을 방지하는공조시스템의모습이다. 공조기전단에외기에서유입된분진 을제거하는필터가장착되어있고, 열교환기후단에미생물등을제거할 수있는고효율필터를장착한모습이다. 그림 34. 2단필터시스템
4) 기타공조시스템의악취관리방안 공조시스템에의한실내오염물질로는가습장치, 필터및덕트등에서 증식하는미생물과필터시스템효율저하에의한분진재유입등다양하 다. 이장에서는 1998년부터 2000년까지 AIRLESS라는프로젝트명으로 유럽의 12개연구소및대학이수행한연구로써공조시스템에서발생되는 악취를저감하기위한방안으로공기필터, 덕트, 가습장치, 냉난방코일의 관리법에대한연구결과를정리하였다. 논문출처 :
1 필터관리방안 Design Prevent filters from becoming a source of pollution - Select a low-polluting new filter. - Condition new filters before use: out-gas before the filter is placed in the system. - Use another filtering method like electrostatic filtering or apply a two or more phase filtering system. - Keep the filter dry (by proper outlay of air intake section, heating of supply air with pre-heater or heating filters for a certain period). - Minimize microorganisms for example with UV-radiation. - Avoid snow penetrating in the HVAC-system by proper outlay of air intake section. - Keep filter bags from lying on the bottom of the filter chamber when the - HVAC-unit is not in operation (preventing filters absorbing water due to eventual rain or snow penetration) Prevent outdoor air passing the filter - Make certain the filter frame and sealing seat have no leaks. - Prevent outdoor air impurities from passing the filter itself: proper choice of filter type. Operation - Change filter on time: depending on the situation, traffic and other loads once in 3.12 months, but in general every 6 months for high polluted areas (town) and 1 year for low-polluting areas (country side). - Check pollution effect regularly in sensory, chemical and biological terms. - Make certain the filter frame and sealing seat have no leaks
2 덕트관리방안 Design Prevent ducts from becoming a source of pollution - Use duct material that does not require oil during the manufacturing process. - Use duct material that does not emit pollutants itself. - Interior surfaces shall be smooth. - Avoid sharp-edged curves, transition pieces or self-tapping screws in walls of ducts. Prevent dust accumulated during operation or debris from construction - Close end of ducts when not in operation (at construction site, during transport or in factory, and when installed when terminal units are still missing). - Keep accessories packed in closed boxes. - Package should be removed just before installation. - Check prior to the first operation, all parts in contact with the air flow for cleanliness and re-clean if necessary. - Install a filter system that cleans the air before it enters the duct. Prevent condensation points - Add insulation material to exterior of the duct. - Prevent condensation or water from humidifiers. Other recommendations - Limit flexible air ducts (difficult to clean). - Avoid sealant with high emission and do not attach tapes or tags. - Install a service opening for inspection and cleaning. - Install stiffeners and other fittings in such a way that deposits of dirt are prevented and cleaning can be carried out. Operation - Inspect and clean ducts if necessary, with regular intervals (at least once a year). - Inspect and clean ducts if necessary, with regular intervals (at least once a year). - Check filter system that provides clean air to duct, with regular intervals (inspect at least once a year). - Check location and service openings, especially in spaces with suspended ceilings. Very often service openings in ducts are useless, because there is no opening in the suspended ceiling or there are cables under the service opening.
3 가습장치관리방안 Design Prevent pollution from water, water tanks and devices/agents to disinfect, demineralise and/or desalinate the water - Remove oil residue before use of humidifier to prevent an oil film on water. - Take care using disinfecting material (in water for example) Use UV-handling of water. - Take care when using cartridges to prepare soft water, they can emit VOCs. - Install demineralisation device in disperser to keep the oscillator circuit board free from mineral precipitation for as long as possible Operation - In case there is an oil film on water surface: water must be drained and humidifier must be cleaned immediately. Use clean water every week. - Clean tank (not possible for steam: keep them dry=empty when not in use). Clean humidifier regularly: every 6 months (dry or wet). - Water must be changed in operation breaks or after 1-week of use. - Desalinisation must take place with an agent that does not smell. Use a control system with which - Humidifier shall automatically shut down when the HVAC-system is shut down, to prevent humidifier from running dry. - New water is added when the water temperature exceeds 20.C (spray nozzle and evaporative humidifiers, ultrasonic humidifiers). - Check operation of control system regularly. Other recommendations - Do not use wetted plates of soft material as a humidifier (so-called evaporative system). - Prevent moisture from a steam humidifier: a steam humidifier not correctly installed or misconstructed can lead to condensation in ducts.
4 냉난방코일관리방안 Design Operation Prevent water reservoirs and material of coils to become a source of pollution - Keep outlet of drain free at the lowest point of the drain pan (include angle). -Water/condense should not stay too long in reservoirs: change system design. - Remove oil before installation. - Prevent corrosion by selecting the proper material. - Do not place any adsorbing material behind cooling coil - Maintain on time:. Water collection reservoirs: remove water regular -ly, clean.. No visible growth of moulds on coil surface. Prevent water droplets from being produced - Place a droplet catcher behind coil.
5 열교환기관리방안 Design - Select a wheel equipped with purging sector, and install it with the purging sector on the warm side of the wheel. - Supply and exhaust fans should be located and sized so that a positive pressure difference of about 200 Pa is achieved between supply and exhaust ducts at the wheel level. - Avoid hygroscopic wheels when contamination is an important concern. - Hygroscopic materials increase in most case the efficiency of the heat exchange. - However, odours and other contaminants are also better adsorbed on such surfaces. - If wheel is warped: change wheel or use modern seals made of thin plastic foils between two brushes. - Install filters in both ducts upwind the heat exchanger. Operation - If pressure on supply side is negative compared to exhaust side: change pressure hierarchy. - If the rotation of wheel is in the wrong direction: change to proper direction. The wheel should pass from exhaust to supply ducts in front of the purging sector. - Clean dirty wheels according to instruction of the manufacturer, with either compressed air or vacuum cleaner, or pressurized water. - Check that the wheel control stops the wheel when no heat can be recovered.
6 일반적인관리방안 Design Prevent pollution from outdoor air coming in the system - Select appropriate filtering system. - Location of outdoor air intake nearby a pollution source: locate outdoor air intake at a clean site. Operation - Discontinuous outdoor air sources: Match operation strategy (close system at certain hours or use recirculation with an appropriate filtering system). - Continuous outdoor air sources: use an appropriate filtering system Prevent pollution from recirculation - Install appropriate filtering system in exhaust part of the system. - Install possibility for switching of recirculation system at certain hours. - Avoid recirculation if possible - Discontinuous indoor air sources: no recirculation at certain hours. Continuous outdoor air sources: use an appropriate filtering system System settings/operation strategies - Room temperature 20 o C ((lower air temp improves PAQ) (set-point has to be higher because of possible deviations (control system)). - Room humidity at 30.50% (lower RH improves PAQ, but lower than 30% might affect health negatively). - Daytime-nighttime: start system before official business hours (eg. 1 h earlier); - Weekend off: start systems before official business hours. - Off during certain periods during the day: for example when no one is present (meeting rooms for example).
5. 공조시스템청소 공조시스템내부에미생물증식및필터를통한분진유입등의문제를 해결하기위해서는공조시스템의주기적인청소및관리가필요하다. 예 전에는공중위생법제 27조 2에의해일정규모이상이되는공조시스템의 경우에는덕트를주기적으로청소하도록하였지만, 현재는규제완화조치 로인해현재는그법이적용되지않고있다. 공조시스템의가장효율적인관리방법인청소를강제조항에서건물주 임으로시행하도록하였기에, 현재는거의청소가이루어지지않고있는 실정이다. 본장에서는공조시스템청소방법을간략하게정리하도록하 겠다. 본장에정리된내용은 www.ductwash.com, www.nadca.com, www.serve-tech.co.kr www.harriscarpetcleaning.com, www.collincreekservices.com 등을참 조하였다. 1 공조시스템청소의필요성 오랫동안청소하지않은덕트및필터에퇴적된먼지에는각종박테리 아및병원성미생물그리고각종중금속등이포함되어있다. 이러한오 염물질을청소하지않고방치할경우취출구를통해실내로유입되어, 사 무실환경을악화시킬수있다. 그림 35는덕트및필터의청소전상태와 청소후모습을나타낸것이다.
그림 35. 덕터및필터청소전후모습 2 공조시스템청소방법 일반적인공조시스템청소는덕트내부를자유롭게다니는로봇을이 용하여압축공기를분사하거나솔을이용하는방법이있다. 그림 36은로봇에상하로움직이는브러시를부착하여덕트내분진을 청소하는모습이고, 그림 37은로봇에압축공기분사노즐을부착하여청 소하는모습을나타낸것이다. 덕트에서탈리된분진은송풍기를통해덕트외부로배출되고, 집진에의해분진이제거된다. 고효율
그림 36. 브러쉬를이용한청소방법( 출처 www.ductwash.com ) 그림 37. 압축공기를이용한청소방법( 출처 www.ductwash.com )
그림 38. 각종브러시및로봇모습
6. 공조시스템 TAB 1) TAB 의개요 시험, 조정, 평가(Testing, Adjusting and Balance : TAB) 기술이란, 공 기조화설비의에너지반송매체인공기와물에대하여시공된설비시설에 출입하는양이나질이설계값에합당한가를시험(testing) 하고, 오차가 있는경우조정(adjusting) 하여최종적으로설비계통을평가(balancing) 하 는분야로공기조화설비의성능과품질확보, 기기의수명연장, 에너지절 약, 소음방지및실내환경의쾌적성등을추구하는중요한기술분야이 다. 2) TAB 의필요성 각종건물내에서사용하는공조에너지의사용량이다른에너지의사용 량에비하여비중이큰데도소홀이취급함으로서공조설비시스템의불 안정및비효율적인운전으로인하여경제적이고쾌적한실내환경을유지 할수없다. 따라서 TAB를실시함으로서공조설비의효율증대및경제적 운전으로에너지낭비를억제하고쾌적한실내환경을유지할수있으며, 이에의한이점은다음과같다. 1 설비비초기투자비의절감 신축걸물의공사발주시 TAB 용역을초기단계에서부터실시하면, 설계 도서상의오류와시스템및기기용량을확인하여부적절한설계부분의 자료를발주자에게제공함으로서정확한장비발주및시공비를절감할 수있다. 2 공사과정의품질향상 국내건설분야의기술수준은많은발전이있어왔으며, 선진국이상 으로품질향상을위해건설분야에종사하는많은사람들이노력하고있 다. 특히설비부문의 TAB 기술자는현장의공정별시공상태를점검하여 불합리한부분을개선하고, 향후 TAB작업및시스템운영에합리적인운 전관리가가능하도록하여, 시공측면의품질향상효과를얻을수있다.
3 쾌적한실내환경조성 공조설비시스템에설치, 시공된설비기기가적정한용량과소음 진동 등의상태가설계자의의도대로시행되어있는지, 또한열원분배는적절 하게밸런싱되어있는지확인하여실내환경을유지시켜실내거주자의만 족도를높일수있다. 4 불필요한열손실방지 공기조화설비의열반송매체인공기와물에대한이송량을측정 조사 하여설계치와비교 분석하고누수, 방하고, 불필요한열손실의원인을제거할수있다. 5 운전비용절감 누기의요인을점검하여손실을예 실내의온 습도및공기분포상태를균형있게유지시키기위하여설 비기기를과다하게운전하는현상을 리비를절감할수있다. 6 공조설비의수명연장 TAB 공조설비기기의과부하운전및불안전한운전을 과정을통해해결함으로서관 TAB 과정을통해 적정상태로운전및유지되어진다면공조설비기기의수명단축이나개 보수등을최소화할수있다. 7 효율적인시설관리 공조설비의각종시스템에대하여 TAB를실시하면각각의기기와종 합적인시스템의용량 효율 성능 작동상태운전및유지관리에필요한 사항에대해종합적인자료를작성함으로서시설물의유지관리업무에많 은도움과경제적이고합리적인시설관리가가능하게된다.
3) 측정장비 TAB 의여러가지목표중사무실환경과관계되는것은공조급기량과 공기기류평가가있다. 공조급기량은유속측정계로측정을하고, 공조 기류는발연관등을이용해서측정하게된다. 1 열선풍속계 열선풍속계(heated wire anemometer) 는그림 39 에나타낸바와같이, 가열된물체주위로공기가흐르고있을때이공기흐름에의해발생된 손실열량이공기의유속과관계가있다는원리를이용한다. 시판되고있 는열선풍속계는두개의센서가결합되어있다. 즉유속과온도센서로 이루어져있다. 유속센서는일정한온도로작동되며, 센서의온도는주위 온도보다 25C 정도높게조정된다. 유속센서주위로공기가흐를때주어 진온도를유지하기위해서는센서를통과하는전류량을늘여야한다. 이 전류량은유속과비례관계가있으므로전류량을지시계기로보내어유속 눈금으로된계기판에아날로그로나타내던지디지탈로나타낸다. 부가적 으로, 변동하는유속을전기적으로적분하여평균유속을나타낼수도있 다. 유속센서는매우가늘기때문에사용시주의를요하며, 분진이센서에 달라붙으면센서의민감도가떨어지기때문에주의해야한다. 분진이많 이함유된공기흐름에는사용이불가능하며, 세척제를이용하여주기적으 로센서를세척해야한다. 벨로미터와마찬가지로급기및배기개구의 유속을바로측정할수있으며, 적절한부속장치를접속시키면정압도측 정할수있다. 프로브(probe) 의직경이작기때문에피토튜브처럼덕트내 에삽입하여유속을직접측정할수있다. 축전지로가동되기때문에사 용전에축전지의전압을항상점검해야하고, 주기적인보정을해야한 다.
그림 39. 열선풍속계 2 풍량측정후드풍향측정후드(flow measuring hood) 는디퓨저, 그릴등공기시스템의말단장치에서신뢰성있는풍량을측정하게되는데, 다른측정장비들보다시관과노력을감소시킬수있으므로가장많이사용된다. 측정단위는단위시간당풍량 (CMH, m 3 /hr) 또는 CFM(ft 3 /min) 으로직접읽으며, 후드는사용처에따라끝부분을디퓨저에잘맞도록크기를맞춰조립하고, 누설을막기위해주위의부드러운개스킷이설치되어있다. 공기시스템의말단장치를통과하는공기속도가측정속도범위를초과하는곳에는사용할수없다. 최근의디지털타입비는메모리기능도가지고있으며, 공기의온도를측정할수도있다. 그림 40. 풍량측정후드그림 41. 풍량측정모습
참고문헌 건축공기조화설비, 정광섭외 7 명, 성안당.2005. 공기조화핸드북, 신성Eng 역, 한미, 2004. TAB 이론과실제, 김규생외 5 명, 지문당, 2004. 사무실실내환경현황및제도개선, 집, 2005. 한국산업위생학회동계학술대회발표 100만인속 100 만인의공기조화, 금종수외 2 명역, 태훈출판사, 2000. Industrial ventilation manual 25th, ACGIH, 2004. 실내공기환경의제어, 한화택, 공기조화냉동공조학회제 24권제2호 187-193, 1995. www.ductwash.com www.nadca.com www.serve-tech.co.kr www.harriscarpetcleaning.com www.collincreekservices.com