은성화학(대표 이경순)은 열회수형 환기장치를 중심으로 공기 및 실내환경제어, 공조부문사업을 수행하고 있는 전문기업이다. 태경응 은성화학 연구소장은 지난 40여년간 공기조화 냉난방 환기 및 공기청정분야에서 활발히 활동해 온 전문가다. 최근 미국 시카고에서 개최된 AHR EXPO를 참관한 태경응 은성화학 연구소장을 현지에서 만나 AHR EXPO에서 확인할 수 있었던 주요 공조‧환기분야 제품‧부품‧기술동향에 대해 들었다.

최근 수년간 열회수형 환기장치에 전념하느라 타제품 개발상황을 인지하지 못했으나 이번 AHR EXPO에 참가해 전반적인 기술동향을 확인할 수 있었다.

이번에 개인적으로 인상깊었던 것은 R32(CH₂F₂: Methylene Fluoride) 냉매가 보편화 됐다는 것이다. 단일냉매인 R32는 혼합냉매대비 더 높은 열효율과 열전달 특성 등 열역학적으로 매우 우수해 R410a대비 적은 양으로 적은 환경적 주기 및 낮은 GWP를 유지하므로 환경적 측면에서 수요자에게 선택받고 있다.

또한 DOAS(Dedicated Outdoor Air System: 외기도입 전담공조기)가 많이 보급되고 있었다. 그동안 시스템에어컨은 외기도입과 가습이 없어 실내공간 공기조화에 제한적이었다면 DOAS는 시스템에어컨과 ERV 혼합형으로 쉽게 이용할 수 있다. 또한 다양한 조합을 이룰 수 있으므로 중소규모 건축물에서 개별 공조시스템으로 매우 유용하고 다양하게 활용될 것으로 보인다.

DOAS는 품질 및 성능시험규격도 AHRI Standard 921(SI), Performance Rating of Direct Expansion-Dedicate Outdoor Air System Units로 제정돼있으며 한국에서도 시험할 수 있으므로 진입장벽도 낮아졌다. 이미 LG전자도 개발을 완료했다.

AHU는 팬형태가 Double suction type에서 Plenum Fan으로, Motor는 EC type으로 변화하는 동향을 확인할 수 있었다.

또한 다양한 부품이 전시장에서 눈에 띄었는데 종류는 보다 세분화됐다는 것이 느껴졌으나 품질이나 완성도에서 부족함이 있었다. 이는 중국산 제품이 많이 진출했기 때문인 것으로 판단된다. 특히 댐퍼, 루버, 가습기, 디퓨저 및 덕트기구들은 발전된 모습을 찾아볼 수 없었으나 팬, 모터, 공기필터, 냉각탑, 컨트롤러 및 센서류는 매우 발전된 모습을 확인했다.

완성품 참여기업으로는 미국 Vent US, 일본 Panasonic, 한국 LG전자, 폴란드 ALNOR Ventilation System 등을 비롯해 중국 3~4개 기업이 참가했다. 부품 참여기업으로는 한국 가온테크가 공기 대 공기 열교환소자와 공기필터를, 크린앤사이언스에서 공기필터를 출품했다.

또한 캐나다 innergy tech에서 공기 대 공기 열교환소자 중 전열‧현열식 및 판형‧로타리형을 출품했으며 독일 ZERN Engineering에서 대향류방식 열교환소자를 적용한 제품을 출품했다. 한편 미국 Vent US는 Single Room용 교류형 환기장치도 출품했다.

공기필터의 경우 프리필터는 MERV 6~7(중량법 85~90%)등급을 사용하는 경우가 대부분이었으며 열교환소자는 대향류형 방식도 쓰이고 있었다. PET 재질 현열 열교환소자도 확인할 수 있었다.

그러나 다양한 기능들을 복합적으로 적용한 복합환기 제품은 드물었다. LG전자는 바이패스 기능을 보유한 제품을 출품했으며 Vent US사는 혹한기 결로(defrost)방지 대책으로 일정 온도에서 팬이 정지하는 Fan Stop을 표준으로 적용했다. 옵션으로 공기재순환(Recirculation) 방식을 채택했는데 이는 EA‧OA댐퍼를 닫고 열교환기를 통과한 RA를 재순환시켜 다시 열교환소자를 거쳐 SA로 보내는 방법이다.

또한 케이싱 전체를 EPP(Expanded Polypropylene)로 제작한 제품도 확인할 수 있었다. 재활용, 부식방지, 단열, 차음, 기밀, 경량, 위생성 등 측면에서 우수함을 강조하고 있었다. 팬은 후향익(Backward blade)을 적용한 것도 있으며 외부로터형(External Rotor type) EC모터를 적용한 제품도 확인했다.

국내에서 이슈가 되고 있는 열회수형 환기장치 제습기능은 적용한 제품이 없었으며 개별식 제습기를 많이 출품한 것으로 보아 각 기능을 별도제품으로 활용하는 것으로 판단된다.

열교환효율에 있어 폴란드 ALNOR는 PET 현열교환소자로 대향류형(Counter Flow) 방식을 채택해 효율이 80~81%로 높았다. 그러나 미국 Vent US는 직교류형(Cross Flow)으로 전열교환효율이 65~68%였다. 국내 대부분 제품은 직교류형이면서 전열교환효율 62~67% 정도인 것에 비해 약간 효율이 높았다.

이는 팬‧모터와도 관련이 있다. ALNOR는 후향익에 외부로터형 EC모터인 반면 Vent US는 전향익(Forward Blade)에 외부로터형 EC모터를 적용한다. 우리나라는 전향익에 BLDC모터를 적용하는 것이 대부분이다.

공기필터의 경우 ALNOR는 MERV 7등급을, Vent US는 MERV 6등급으로 우리나라에 비해 비교적 낮은 등급의 필터를 적용한다. 우리나라는 MERV 14로 매우 높은 등급의 미디엄필터와 그 전단에 MERV 7인 Pre Filter를 더 쓰고 있는 실정이다.

반면 케이싱 크기에 대해서는 폴란드가 0.177~0.253㎥로 대체로 컸으며 우리나라가 0.125~0.160㎥로 중간정도, 미국이 0.062~0.109㎥로 가장 작았다.