(주)우원엠앤이 황동곤 부사장
정밀한 데이터가 최적의 설계를 만들고, 엔지니어의 통찰이 미래를 결정한다
대한설비융합협회가 주최하는 ‘설비주니어 1기 기초교육’의 두 번째 강연은 (주)우원엠앤이 황동곤 부사장(공조냉동기계기술사)이 맡아 설비 엔지니어링의 핵심인 공조 시스템 전반을 심도 있게 다루었다. 황 부사장은 30여 년간 쌓아온 실무 노하우와 학술적 깊이를 바탕으로, 주니어들이 반드시 갖춰야 할 설계의 기초 체력과 미래 기술에 대한 혜안을 제시하며 뜨거운 호응을 이끌어냈다.
부하 계산(Load Calculation): ‘라이트 사이징’을 위한 데이터의 미학
황동곤 부사장은 강연의 서두에서 부하 계산의 궁극적인 목적을 ‘가장 적합한 장비 용량의 선정’으로 정의하며, “부하 계산을 우습게 알면 장비가 비대해지고, 이는 곧 건축주의 비용 낭비와 에너지 효율 저하로 이어진다”며 오버 사이징(Over Sizing)의 폐해에 대하여 설명했다.
정밀한 부하 산출을 위해 엔지니어는 건물의 외피(Envelope)를 통한 열 취득뿐만 아니라 내부의 모든 발열 요소를 낱낱이 파악해야 한다.
황 부사장은 특히 현열(Sensible Heat)과 잠열(Latent Heat)의 명확한 구분을 강조했다. 실내 조명이나 벽체를 통한 열 전달은 온도를 변화시키는 ‘현열’로 작용하지만, 인체의 호흡이나 외기 도입을 통해 들어오는 수분은 습도를 변화시키는 ‘잠열’로 작용하기 때문이다. “냉방 시에는 인체 발열과 조명, 기기 부하를 모두 합산하지만, 난방 시에는 이를 ‘안전율’로 간주하여 산입하지 않는 것이 글로벌 스탠다드” 라는 실무적 팁도 주니어들에게 알려주었다. 또한, 실내 CO₂ 농도를 1,000ppm 이하로 유지하기 위한 환기 부하의 중요성을 역설하며, 침기(Infiltration)와 환기를 정교하게 계산하는 것이 설계의 시작임을 명시했다.
습공기 선도(Psychrometric Chart): 공기의 거동을 읽는 엔지니어의 지도
이어진 세션에서는 설비인의 숙명과도 같은 ‘습공기 선도’ 해석 능력이 집중적으로 다뤄졌다. 황동곤 부사장은 “선도 위에서 건구온도와 상대습도 등 두 개의 상태값만으로 “공기의 모든 물리량을 찾아낼 수 있어야 한다”며 엔탈피, 절대습도, 비체적의 상관관계를 입체적으로 풀이했다. 황동곤 부사장은 공조기 내 냉각 코일을 통과한 공기가 100% 열교환 되지 않고 일부 누설되는 비율인 ‘바이패스 팩터(Bypass Factor)’와 장치 노점 온도(ADP)를 분석하여 설계 오류를 잡아내는 노하우를 공개했다. “냉각 코일 입구 온도가 7℃이고 출구 온도가 16℃라면, 그 평균값인 11℃근처에서 “장치 노점 온도가 형성되어야 정상적인 설계”라는 구체적인 수치를 제시하며, 선도상의 상태점이 물리적으로 타당한 경로를 따라 이동하는지 끊임없이 검증할 것을 당부했다. 특히 해발 고도에 따른 기압 변화가 공기 밀도와 상대습도에 미치는 영향까지 언급하며 정밀 설계의 지평을 넓혔다.
미래의 확장: 데이터 센터 냉각과 지능형 공조 시스템
강연의 대미는 첨단 산업의 심장부인 ‘데이터 센터 냉각 기술’이 장식했다. 황 부사장은 “미래의 AI 서버는 발열량이 극심하여 기존의 공기 냉각(Air Cooling)만으로는 “한계에 봉착할 것”이라며, 엔비디아(NVIDIA)의 차세대 칩셋 등 고집적 서버에 대응하기 위한 최신 트렌드를 소개했다. 칩 위에 직접 열교환기를 밀착시키는 DLC(Direct Liquid Cooling)와 서버 자체를 비전도성 액체에 담그는 액침 냉각(Immersion Cooling) 기술은 설비 엔지니어링이 미래 첨단 산업을 지탱하는 핵심 기축 산업임을 증명하는 대목이었다. 또한, 건물의 방위와 용도에 따른 정교한 조닝(Zoning) 전략을 설명하며, “가장 합리적인 조닝이 곧 가장 효율적인 에너지 절약”임을 명시했다. 변풍량(VAV) 방식과 바닥 공조(UFAD) 시스템 등 다양한 공조 방식의 장단점을 비교하며, 층고를 낮추면서도 쾌적성을 극대화하는 최신 오피스 설계 트렌드까지 폭넓게 다루었다.
“용어의 익숙함이 내재화의 시작이다”
황동곤 부사장은 강연을 마무리하며 주니어들에게 따뜻한 격려를 건넸다. “오늘 배운 방대한 내용이 당장 100% 이해되지 않아도 괜찮다. 생소한 용어와 개념에 친밀감을 갖는 것만으로도 나중에 실무를 마주할 때 큰 자산이 될 것”이라며 지속적인 탐구를 당부했다. 또한 이론을 실제 설계 데이터로 변환해 보는 치열한 과정이야말로 진정한 엔지니어로 거듭나는 길임을 강조하며 강연을 마쳤다.