현대건설 친환경 에너지절감 기술 선도

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장혜원 기자
기사입력 2014-08-08 [14:22]

▲ 신재생에너지 (반포힐스테이트-태양광)  

[시사코리아=장혜원 기자] 현대건설은 2000년대 초부터 ‘친환경·에너지 절약 주택’ 건설을 선도했다. 현대건설은 ‘2020 Global Green One Pioneer’ 비전 달성을 위해 2018년 온실가스 배출 전망치(BAU) 대비 30% 감축, 2020년 에너지 제로 하우스(Zero-House) 기술 확보를 목표로 탄소경영 전략을 추진해 나가고 있다. 또 고효율 단열재와 친환경 마감재를 통해 이산화탄소 배출과 에너지 사용을 줄이는 것은 물론 건축물의 에너지 사용을 절감하는 친환경 기술 및 관리시스템 개발에도 심혈을 기울이고 있다.

■ 힐스테이트 적용 에너지절감 기술

현대건설이 세계 최초로 개발한 ‘대기전력 자동차단 절전형 콘센트’는 가전제품 사용 시에는 전원을 공급하고, 미사용 시에는 자동으로 전원을 차단함으로써 가정에서 전기 사용량의 10~20%를 절감할 수 있는 신기술이다. 반포힐스테이트, 백련산 힐스테이트, 광장 힐스테이트 등에 적용됐고 전 현장에 적용해 나가고 있다.

또한 현대건설은 태양광발전, 소형 풍력발전, 지열 냉난방 시스템, 폐열 회수 환기시스템 등 친환경 에너지절감 시스템들을 개발해 힐스테이트 단지에 적용해 나가고 있다. 
 
태양광 발전을 이용한 전력생산의 경우 옥탑 조형물 위에 일조 시간?양 등을 검토한 후 최적의 발전이 가능한 위치에 태양광 모듈을 설치해 자가 생산된 전기는 각 세대 전기 공급의 일부를 담당한다. 이를 통해 아파트 내 관리비 절감을 실현하고 있다.

이러한 전력생산은 햄스(HEMS; Hillstate  Energy Management System)를 통해 컨트롤이 돼 잉여전력의 이용 효율을 극대화시키고 있다. 단지 주변에 설치되는 소형 풍력발전을 통해 생산되는 전력은 단지 내 가로조명이나 수목조명 등에 활용되고 있다.

그리고 지열 냉난방 시스템(노인정, 보육시설 적용)으로 냉?난방 에너지를 공급해 에너지 및 관리비 절감은 물론 이산화탄소를 줄이는 데도 기여하고 있다.

지열 냉난방 시스템은 땅속의 온도가 사계절 내내 12~15도를 유지하는 점을 이용, 땅속에 열 교환 파이프를 매설해 여름철에는 아파트 실내에서 발생한 열을 땅속으로 방출하고, 겨울철에는 상대적으로 따뜻한 지열을 실내로 공급한다.

이 시스템은 지하수 열원을 이용해 냉난방을 해결하기 때문에 에너지 비용 절감은 물론 화석연료를 사용하지 않아 이산화탄소 발생도 줄일 수 있다. 

아울러, 힐스테이트에서는 에너지 낭비를 최소화하면서 보다 쾌적한 환경에서 실내생활을 할 수 있다. 청정한 공기로 환기를 하면서도 실내 냉?난방 온도를 최대한 유지할 수 있는 고성능 필터 장착 고효율 폐열회수 1등급 환기시스템 덕분이다.

이 환기시스템은 현대건설이 건설업계 최초로 개발 적용한 것으로 헤파필터에 버금가는 고성능을 갖춰 주택성능 환기분야 1등급을 자랑한다.

우리나라에서 발생하는 황사는 입자 크기가 1~10마이크로미터 정도이고 1마이크로미터의 먼지는 공기 중에 최대 수년간 부유하는 미세한 입자 크기임을 감안할 때 0.5마이크로미터 미세먼지까지 잡아내는 공기청정필터를 장착함으로써 실내 공기질 향상에 큰 도움을 주고 있다.

또한 이 제품은 환기목적에만 국한하지 않고 환기로 빠져나가는 실내 열기와 냉기를 열교환 방식으로 최대한 회수 활용함으로써 에너지 낭비를 최소화한 것도 특징이다.

난방 시 열기의 75% 정도를 회수할 수 있는데, 기존 적용되어온 폐열회수형 환기시스템에 비해 유효 열회수 효율이 15% 이상 향상되었다.

힐스테이트에서는 또한  현대건설이 개발한 UPIS, G-IT시스템, UKS, USS, UCCS, U-Home ESS 등의 현대건설의 특허 기술을 융합한 통합 보안 솔루션인 Hillsate CPTUD 체계를 완성, 국내 최초로 아파트에 적용했다.

입주자들이 APT단지에 도착하여 지하주차장에 차량을 주차시키면 UPIS(Ubiquitous Parking Information System)를 통하여 입주자의 동선에 따른 CCTV모니터링이 시작되고, 동시에 Green Energy(LED 조명)를 이용한 지능형 조명시스템(G-IT 시스템)을 통해  탄력적인 조도가 확보되어 입주자의 보안을 강화시켜 준다.

G-IT 시스템은 에너지를 최대 70%까지 절약할 수 있는 친환경 지하주차장 LED 조명제어 시스템으로, 지하주차장의 조명을 차와 사람이 감지된 구역에서는 100% 밝기로, 인근 구역에서는 40~60%의 밝기로 조명을 최소화하여 전기료를 절약할 수 있다.



■ 에너지절감 실증 스마트 빌딩 건립

▲ 현대건설 그린스마트 실증시설 조감도     

현대건설은 건물 내부에 쾌적한 환경을 제공하고 에너지 절감도 실현 가능한 그린 스마트(Green+Smart) 기술을 새롭게 정의하고, 이를 실증하기 위한 ‘그린 스마트 빌딩 실증 연구시설’을 건립 중에 있다. 현재 경기도 용인시 마북동에 위치한 현대건설 연구개발본부 내에 건립되고 있는데, 올 10월 준공 예정이다.
 
이 연구시설은 크게 소비자들의 생활양식을 고려해 쾌적성과 안정성을 검증하는 ‘주거 실증시설’과 첨단 근무환경을 위한 연구가 수행되는 ‘오피스 실증시설’, 다양한 조건의 실험이 가능토록 설계된 ‘다목적 테스트 실험시설’ 등으로 구성될 계획이다.
 
‘주거 실증시설’은 힐스테이트 입주민을 위한 모든 기술이 적용된다. 이를 통해 원하는 거주조건을 임의로 구현할 수 있는 무인거주 환경 시스템이 탑재돼 다양한 맞춤형 상품 개발이 가능하다.
 
연구시설에는 각종 친환경 및 에너지 저감 기술이 적용될 예정이다. 특히 미국의 로렌스 버클리 국립연구소와 건물 에너지 분야 협업을 통해 개발 예정인 첨단기술들과 현대건설이 자체 개발한 마이크로 에너지 그리드(Micro Energy Grid:건물이나 건물군 단위의 에너지 망) 기술과 에너지ㆍ환경 관리 시스템 등도 대거 적용된다.
 
이를 통해 건물에서 사용되는 에너지의 생산ㆍ저장ㆍ분배 등에 대한 모니터링과 제어가 가능해 거주자들에게 쾌적한 환경을 제공해주는 동시에 에너지 절감도 실현할 수 있게 된다.


■ 에너지절감 효과 큰 신기술 개발

현대건설은 지난 3월 건물의 냉·난방 에너지를 평균 35% 이상 줄일 수 있는 ‘지능형 건물 냉·난방 공조 복합제어기술’ 개발에 성공했다. 이 기술은 기존 건물의 설비시스템 교체 없이 소프트웨어 제어 알고리즘을 이용해 냉·난방 에너지를 절감하는 것이다.
 
현대건설은 세계 최초로 인공신경망(ANN) 알고리즘을 건물 공조설비에 적용해 복합적이고 불규칙한 환경 변화를 스스로 학습해가면서 정확한 제어값이 도출하도록 했다.

기존 공조용 개별 제어기술을 하나의 알고리즘으로 통합 개발해 적용성을 극대화한 것도 특징이다. 이 기술을 활용하면 기존 오피스·상가 건물을 리모델링할 때 일반적인 에너지 절감 방안과 비교해 약 20% 수준의 투자비용만으로 같은 절감 효과를 거둘 수 있다.

현대건설이 용인 마북리에 소재한 연구개발본부 연구동 건물을 대상으로 1년간 한 시험운용 결과에서는 평균 35%, 최대 50% 에너지 절감 효과가 있는 것으로 나타났다.

이번에 개발된 기술은 현재 건립 중인 현대건설 그린스마트빌딩 실증 연구시설에 적용되고, 내년부터는 현대건설 전 건축현장으로 확대 적용될 전망이다.


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