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이천시청, 멀티필름 태양E 저감효과 ‘체감’ [냉난방 공조 저널 칸(KHARN)]

이천시청, 멀티필름 태양E 저감효과 ‘체감’

시범설치 후 재실자 추가설치 요청…9개층 전체 설치 완료

여인규 기자 igyeo@kharn.kr  등록일 2021-10-31

이천시청 전경.

▲ 이천시청 전경.

이천시청(시장 엄태준)이 3년간에 걸친 개폐형 열차단 멀티필름시스템 설치를 지난 5월 마치고 무더위와 강한 햇빛이 내리쬐는 여름·가을철을 보낸 결과 만족도가 높은 것으로 나타났다.

이천시청은 지상층 외벽이 유리커튼월로 구성된 9층 규모의 건축물로 하절기 직달일사 유입에 따른 실내온도 상승, 눈부심 현상 등으로 시설을 이용하는 공무원, 민원인, 방문객 등이 불편을 겪어 왔다.

공공청사는 ‘공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정’ 제14조에 따라 냉방설비 가동 시 평균 28℃ 이상으로 실내온도를 유지해야 한다. 이론상 쾌적온도 범위이나 높은 기온 상태인 외부에서 활동하다 실내로 진입할 경우 시원함을 느끼기는 어려운 수준의 온도다.

이러한 상황에서 창측에 인접한 구역은 실내유입 일사로 인해 온도가 1~2℃ 높고 강렬한 햇빛으로 조도가 불균질한 경우가 많아 재실자들은 불쾌함을 느끼거나 실내활동에 제약을 받게 된다.

이천시청은 이러한 불편을 해소하기 위해 열차단 특수필름을 설치를 추진했다. 해당 시스템은 개폐가 가능해 날씨·기온 등 외부상황에 따라 선택적으로 운용할 수 있는 장점이 있다.

이천시청의 관계자는 “2018년 검토당시 6층에 시범설치해 측정한 결과 실내온도가 상당히 하락하는 것으로 나타났으며 시범설치층을 방문한 다른 층 근무직원들이 온도차를 체감, 추가설치를 요청해 전체 층 설치를 진행했다”라며 “2019년 9월부터 해마다 3개층씩 설치를 진행해 2021년 5월 9개층 전체 설치를 마무리했다”고 밝혔다.

멀티필름 데어슈츠가 시공된 이천시청사의 내부(좌) 및 외부 조망 비교.

▲ 멀티필름 데어슈츠가 시공된 이천시청사의 내부(좌) 및 외부 조망 비교.

외부조망 향상·냉방부하 절감 ‘효과’

이천시청이 설치한 개폐형 열차단 멀티필름시스템 ‘데어슈츠(DERSCHUTZ)’는 멀티필름코리아(대표 배정혜)가 생산·공급하는 필름블라인드다. 실내측에 설치하면서도 햇빛을 직접반사해 일사유입에 따른 실내온도 상승을 막는다.

이 과정에서 벌집무늬 플랫엠보싱 처리된 레이어 표면효과에 따라 높은 반사율에도 불구하고 외부 빛반사에 따른 민원소지가 없으며 최소한으로 유입된 가시광선만으로 원활한 외부조망이 가능하다.

데어슈츠는 태양복사에너지를 최대 88% 차단하며 일사취득계수(SHGC)는 0.09로 매우 우수하다. 2019년 한국태양에너지학회에서 발표된 실험에서 블라인드 미설치, 일반 베네시안 블라인드 설치, 데어슈츠 설치 등 3가지 환경에서 실내온도를 비교한 결과 외기가 30.1℃일 때 다른 두 경우 실내온도는 28.9℃를 기록한 반면 데어슈츠 설치 시에는 26.9℃로 약 2℃ 낮게 나타났다.

이에 따라 태양에너지학회로부터 여름철 실내 일사유입의 80% 이상을 외부로 반사해 냉방부하를 약 50% 절감하는 기술로 인증을 받았다. 특히 유리종류에 따라 최대 75% 냉방부하를 저감한다.

통상 태양에너지는 적외선, 가시광선, 자외선으로 구성되며 적외선·자외선은 일반유리를 통과하지 못해 반사되고 약 44%의 가시광선이 실내로 유입된다. 가시광선은 그 자체로는 온도에 영향을 주지 못하지만 문제는 파장형태인 가시광선이다. 가시광선이 사물에 닿으면 유리를 통과하지 못하는 원적외선 형태로 방출돼 실내에 머물며 온도를 높인다. 태양복사에너지가 실내에서 온실효과를 유발하지 않게 하기 위해서는 가시광선 차단율이 핵심이다.

데어슈츠는 가시광선 차단율 93~98%를 나타내고 있어 태양복사에 따른 실내온도 및 눈부심 제어를 효과적으로 수행한다. 이때 2~7%의 가시광선만으로 원활한 외부조망을 가능케 하고 외부에서는 실내를 볼 수 없게 하는 것이 데어슈츠의 기술적 강점이다.

실제로 이천시청의 경우 데어슈츠 설치에 앞서 태양복사에너지에 따른 불편을 해소하기 위해 썬팅필름과 블라인드를 시공했으나 효과를 보지 못한 것으로 알려졌다.

통상 썬팅필름은 외부 조망을 위해 가시광선 투과율을 최소 30% 이상 높이는 경우가 많아 온실효과를 개선하기 어렵다.

이진행 멀티필름 이사는 “이천시청은 최초 데어슈츠 시범설치 시 썬팅필름을 제거하지 않아 가시광선 파장 자체를 반사하는 데어슈츠의 특성을 살리지 못했으나 제거조치 후 실내온도 감소효과를 체감할 수 있었다”고 밝혔다.

멀티필름은 데어슈츠를 이천시청 외 다양한 공공·공기업 청사 및 시설에 적용하고 있어 B2G(기업·정부간 상거래)사업이 확대되고 있다.

2017년 JDL로 설립돼 2019년 현재명칭인 ‘멀티필름코리아’로 사명변경한 이후 현재까지 △LH 파주사옥 △서울 동대문구청 △서울시립대 △전주시 덕진구청 △전북도청 재난안전과 △전북개발공사 △울산시청 △울산남구청 △울산도시공사 △울산시설공단 △낙동강유역환경청 △경산시립어린이집 △경산시 보건소 △울진공항 관제탑 등에 설치하며 실적을 확대하고 있다.

태양에너지학회에서 발표된 멀티필름 데어슈츠 적용 후 실내온도 비교실험. Cell#1은 미설치, Cell#2는 일반 베네시안 블라인드 설치, Cell#3은 데어슈츠 설치.

▲ 태양에너지학회에서 발표된 멀티필름 데어슈츠 적용 후 실내온도 비교실험. Cell#1은 미설치, Cell#2는 일반 베네시안 블라인드 설치, Cell#3은 데어슈츠 설치.

獨 프라운호퍼, 데어슈츠 도입

멀티필름 데어슈츠는 독일 슈투트가르트에 위치한 프라운호퍼(Fraunhofer)의 가상엔지니어링센터(Virtual Engineering, 이하 센터)에도 적용됐다.

프라운호퍼는 유럽 내 응용연구분야 선도기관으로서 독일 전역에 75개 연구소를 두고 연간 약 28억유로(약 3조7,900억여원)의 예산으로 연구활동을 수행하는 기관이다. 건물에너지 등 분야에서 우리나라 기관, 협·단체, 기업과의 협업도 활발하게 진행하고 있다.

건물에너지분야 전문성을 확보한 세계적인 연구기관이 멀티필름 데어슈츠를 적용함에 따라 성능 및 효과 측면에서 인정을 받았다는 의미가 크다.

센터는 초기단계부터 지속가능성을 주요 고려사항으로 삼아 설립했으며 완공 후 독일 지속가능건축협의회(DGNB)로부터 골드등급 인증을 받은 시설이다.

이곳은 세계적인 건축가인 벤 판 베르켈(Ben Van Berkel) UN스튜디오 대표가 설계했다. UN스튜디오는 기후변화 해소에 기여하는 디자인을 목표로 하고 있으며 독일 메르세데스 벤츠 박물관, 네덜란드 로테르담 현수교 등을 설계한 경험이 있는 기업이다.

센터는 사무공간의 눈부심 방지를 위한 안티글레어(Antiglare) 시스템인 데어슈츠 롤러블라인드를 설치했다. 250개의 블라인드를 헤드박스 없이 천장에 직접장착하기 위한 특수 천장프로필을 제작해 시공했다.

배정혜 멀티필름 대표는 “데어슈츠는 세계적인 건축가들이 선택하는 명품 블라인드”라며 “발주처, 사용자의 어떠한 요구에도 완벽한 솔루션을 제공할 수 있다”고 밝혔다.

이어 “멀티필름은 독일에서 우주탐험을 위해 개발된 최첨단 소재로 외부조망이 가능한 고반사율의 폴리에스터 필름을 사용하고 있다”라며 “이 필름시스템은 효과적으로 열차단을 하는 동시에 눈부심을 방지해주며 외부조망을 깨끗하게 투영할 수 있다”고 강조했다.

독일 프라운호퍼 가상엔지니어링센터(좌)와 사무공간에 설치된 멀티필름 데어슈츠.

▲ 독일 프라운호퍼 가상엔지니어링센터(좌)와 사무공간에 설치된 멀티필름 데어슈츠.

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