단열·기밀에 이은 ‘환기시스템’ 바람

열회수 환기시스템 설치현장 탐방기

최근 패시브하우스에 대한 열기가 뜨겁다. 국내 단독주택을 중심으로 로터리형 환기시스템이 시공되면서 점차 인식도 바뀌는 추세이다. 독일에서는 이미 패시브하우스 기본 설비로 꼽히고 있는 환기시스템의 국내 입지를 시공현장을 통해 소개해 본다.

경기도 안성, 넓은 공간에 단독주택들이 적당한 간격으로 분포된 단지 가운데 투습방수지로 건물 외벽이 뒤덮인 한 패시브하우스 건설현장이 눈에 띈다. 골조가 완성되고 전선과 통풍로 설치로 한창인 이 현장은 환기시스템 시공 첫 과정인 배관공사 중이었다.

환기시스템은 패시브하우스가 발달한 독일에서 처음 태동하고 발전하게 된 것으로 단열과 기밀성능이 높아짐에 따라 실내 온습도와 에너지는 유지한 채 문을 열지 않고도 환기를 해서 공기질을 개선할 수 있는 제품이다. 현재 국내에서는 도입기지만 독일 패시브하우스에서는 단열, 기밀과 함께 필수 적용되는 개념이라 향후 발전가능성이 높은 품목이다.

구동원리에 따라 로터리형과 판형으로 나뉘며 대형빌딩, 아파트에는 판형이, 최근 지어지는 단독주택이나 패시브하우스에는 비싼 대신 결로를 방지하는 로터리형이 시공되는 편이다. 판형은 찬 공기와 더운 공기가 직접 만나 결로의 가능성이 있어 관리가 까다로운 편이지만, 로터리형은 로터리 열교환 소자가 있고 회전을 통해 급기에 전달하는 방식으로 결로를 방지해 곰팡이의 가능성을 차단한다고 알려지고 있다. 국내 로터리형 환기시스템 제조업체로는 스타즈스터링코리아(SSK), 셀파CNC 등이 대표적이다.

이번에 취재한 두 현장 모두 단열, 기밀 자재들을 이용해 최신 에너지 세이빙 공법들로 건축되고 있었다. 그중 첫 번째 현장이었던 경기도 안성시 보개면의 개인주택은 패시브하우스에 관심이 많은 건축주가 직접 새시와 환기시스템을 알아보고 설계과정에 적극 참여한 경우이다. 경기도 안성 현장의 건축주 이상건 씨는 “주택관련업을 해서 새시업체도 직접 아는 곳으로 연결했다”며 “정기적으로 건축박람회를 방문해 기능성 자재를 접한 것도 이번 건축에 큰 도움이 되었다”고 전했다.

이렇듯 소비자가 직접 건축자재를 선별하며 설계과정부터 참여하는 일은 보편적이 되었다. 리모델링부터 목조주택 건설까지 건강이나 친환경, 기능성에 관심이 생긴 소비자들이 직접 공부하고 구체적인 요구사항을 제시하기에 이르면서 해외 자재들이나 공법들도 많이 도입되고 있다. 예전에는 환기시스템은 독일 시스템창호를 적용할 때 같이 들어가거나 패시브하우스 건축시에 일부 적용되는 정도였는데, 현재는 국내 창호와 함께 들어가기도 하고 4계절이 뚜렷한 국내 기후상 필요하다는 인식이 확대되고 있다.

STEP 1 ‘배관 공사’, 경기도 안성 개인주택

환기시스템 시공은 우선 골조가 완성된 상태에서 설계구조에 따라 배관(덕트)을 설치한 뒤 천장 및 벽재 공사가 끝나면 본체 기계와 각 공간별 디퓨저를 최종적으로 설치해 마무리한다.

환기시스템은 크게 본체인 열회수 환기장치, SA(supply air)와 RA(Return Air)를 연결하는 공기분배기, 공기가 드나드는 통풍관인 크린호스, 디퓨저로 구성된다. 열회수 환기장치와 공기분배기는 보온 플렉서블 덕트(flexible duct)로 연결되고 공기분배기에서 각 방에 설치되는 원형디퓨저까지 크린호스(덕트)로 연결된다.

지난달 15일, 경기도 안성 현장에서는 1차 공사인 공기분배기와 배관공사(덕트공사)가 진행되었다. 1차 공사는 골조가 마무리된 상태에서 전기공사와 비슷한 시기에 진행된다. 천장 전체에 배관을 설치해야 해서 현장 여건에 많이 좌우되는 편이다. 소요시간은 일반적으로 8시간에서 10시간 정도 걸리지만 콘크리트가 아니라 목조주택이거나 타공작업 유무에 따라 시간이 단축된다. 이날도 목조주택인데다 천장도 배관에 맞게 높이가 조정된 상태였고 타공작업이 거의 없어 5시간 만에 공사가 마무리되었다.

열회수 환기장치는 60평형 이하의 대부분 일반주택까지 1개가 설치되고 디퓨저는 각 방, 거실, 화장실, 주방, 복도에 1~2개씩 설치된다. 이번 현장은 28평 2층 규모로 SA관이 5개, RA관이 5개로 총 10개가 설치되었다.

분배기는 수평을 맞춰 브라켓으로 달아 고정시키고, 본체가 설치될 공간까지 보온 플렉서블 덕트로 연결한다. 이후 각 공간의 디퓨저가 시공될 위치까지 크린호스를 고정해 연결시키는 작업이 진행되었다. 분배기는 보통 천장에 잘 안보이게 설치하는 상부토출형이 있고, 벽면에 노출되는 형태인 양방토출형으로 설치할 수 있다. 일반주택에서는 주로 상부토출형으로 작업하며, 병원이나 도서관 등 공공시설에서는 양방토출형으로 시공되는 편이며, 이번 공사에서도 주택형인 상부토출형으로 시공되었다.

2층에 배관을 연결할 때에는 현장과 협의해 따로 기둥 형태로 배관공간을 마련하거나 인테리어를 고려해 드레스룸 뒤에 숨기기도 한다.

STEP 2 ‘본체 설치’, 경기도 용인 개인주택

두 번째 시공현장은 경기도 용인시 처인구 마평동에 위치한 49평 규모의 개인주택이다. 1차 현장보다 규모가 커 SA와 RA가 각각 7개씩 총 14개가 시공되었다. 지난달 16일 방문한 이곳은 배관공사 후 천정, 벽, 실내 마감재까지 대부분 완성된 이곳은 거실벽면이 대리석과 목재패턴으로 잘 구성되어 있었고, 주방은 원목 기둥 파티션으로 구분되어 배색타일과 감각적인 조명등으로 세련되게 어우러져 있었다.

이번에는 현장소장이 직접 단열 및 건축자재를 선정한 경우이다. 현장에는 LG하우시스의 새시 제품, 마루, 벽지 제품 등이 시공되었고, 캡스톤 도어와 게이트맨 도어록이 현관문을 구성하고 있었다.

공사를 진행한 VENTUS ERV 송세욱 대표는 “새시의 단열성능이 높아질수록 환기시스템이 필요하기 때문에 업체 입장에서는 새시 개발이 될수록 좋다”며 “환기시스템은 아직 선택의 문제지만 시공도 많아지고 있어 인식이 날로 확대되고 있는 것을 체감한다”고 전했다.

배관공사, 천장·벽재 및 바닥재 내부마감이 끝난 현장에는 2차 공사인 본체인 열회수 환기장치와 디퓨저 설치가 예정되어 있었다. 현장에 도입된 설비는 셀파CNC의 폐열회수 환기 시스템(Energy recovery venilator) ‘aircle’으로 고효율에너지기자재 인증제품에다 한국패시브건축협회 추천 제품이다. 환기시스템 본체는 기본적으로 4개의 관으로 갈라져서 연결되며 그중 2개는 외부와 직접 연결되어 실외공기를 본체에 들여오거나 내보내는 역할을 하고 나머지 2개는 실내공기의 유입에 관여된다. 이중 E.A(exhaust air)는 환기장치에서 외부로 배기시키고 OA(outdoor air)가 외부공기를 흡입하는 역할을 한다. SA(supply air)는 환기장치에서 필터로 걸러진 공기를 실내로 유입시키는 급기 역할을, RA(Return Air)는 실내공기를 흡입하는 역할을 한다.

이번 현장에서 열회수 환기장치는 다용도실에 설치되었고, OA와 EA가 보온 플렉서블 덕트를 통해 다용도실 천장 위로 빠져나와 건물 뒷문의 위쪽 배기구와 연결되었다. 본체는 건물 실외에 설치될 수 없으며 외부에 설치되어야 한다면 외벽을 세워서라도 별도의 공간을 만들어야 한다.

본체를 통해 걸러진 공기는 SA를 빠져나와 디퓨저로 운반되는데, 이때 디퓨저에 필터를 넣어 한 번 더 공기를 걸러주는 경우도 간혹 있다. 디퓨저 설치 및 마감은 간편하다. 미리 설치해둔 배관 위치의 도배를 원형으로 다듬어서 배관을 꺼내 적당한 길이로 자른 뒤, 디퓨저를 끼우고 알루미늄 테이프로 고정시킨다. 고정시킨 배관과 디퓨저를 천장에 밀착시켜 나사로 고정한 뒤 디퓨저 덮개로 마무리한다.

본체와 디퓨저 설치 후 UTP선(통신선)을 통해 거실벽에 컨트롤러와 연결시킨다. 그후 컨트롤러를 작동시켜 디퓨저에서 바람이 원활하게 잘 나오는지 점검한 뒤 건축주와의 상호 확인작업을 끝으로 최종 마무리된다.

패시브주택 활성화 속 미래전망 우수

이번 경기도 시공현장들은 모두 주변에 정원이 있는 비슷한 규모의 개인주택 단지 내에 자리하고 있다. 완성을 눈앞에 둔 공사현장 뒤로 패시브주택 홍보관이 눈에 띈다. 이 건물은 대구의 HB로이건설이 2년 전 건설한 패시브하우스 홍보건물로 단위면적(㎡)당 연간 난방유 사용량을 기존 15L에서 1.4L까지 90%로 획기적으로 줄인 건물이다. 이외에도 주변에는 고효율 건축물들이 늘어서 있어 최근 고효율 단독주택의 열기를 반영해주고 있다.

최근 지어지는 주택들이 대부분 패시브하우스의 영향을 받고 있는데다 고효율 자재 및 공법이 보편화되고 있어 앞으로 환기시스템과 같은 패시브주택 관련 제품의 전망은 밝다는 것이 업계의 의견이다. 특히 최근 미세먼지가 부각되며 필터로 걸러주는 환기시스템에 대한 소비자들의 관심도 높아지며 실제 문의로 연결되고 있다.

셀파열회수환기시스템 이동신 과장은 “이전에도 수요가 있었지만 최근 미세먼지가 화두가 되며 문의가 부쩍 급증했고 매년 실적으로 연결되고 있어 앞으로도 꾸준한 성장이 예고된다”며 “셀파 열회수환기장치는 로터리형으로 결로가 없고 난방시 온도교환효율이 90% 이상이라 성능면에서 주목받고 있다”고 전했다.

월간 WINDOOR 다른기사 보기