대한설비설계협회(회장 변운섭)는 지난달 19일 서울 SETEC 3홀 세미나장에서 ‘2022 최신 설비설계기술 세미나’를 개최했다.

이번 세미나에서는 △병원시설 의료환경 구현과 기계설비 시스템 계획의 중요성(이송우 우원엠앤이 부사장) △기계설비에서 고려할 최신 환기기준(정재훈 씨엔아이엔지니어링 연구소장) △건축법 개정에 따른 방화댐퍼 이슈 고찰(송성범 벨리모서울 상무) △설계 엔지니어 의사결정 지원기술(엄태윤 한일엠이씨 연구소장) △M.E.P. 비구조요소 국내 내진설계 및 시공 사례(신용석 코리스이엔티 이사) 등이 발표됐다.

이송우 우원엠앤이 부사장은 최근 병원시설의 의료환경 변화를 보여주며 코로나19와 같은 외부변수에도 의료환경이 안정적으로 제공될 수 있는 방법에 대해 발표했다. /편집자 주

◇ 병원시설 기계설비 시스템

병원 건축물에서 기계설비는 의료행위의 목표달성을 위해 항온항습과 실내청정도 유지 등 환자에게 필요한 의료환경을 제공할 수 있어야 한다. 그러나 사스, 신종플루, 메르스, 코로나19와 같은 사례들을 볼 때 공기감염·비말감염·접촉감염으로 인한 병원 내 감염이 이뤄졌으며 이를 예방하는 건축설비 디자인이 필요해졌다.

특히 특수 공조설비를 이용한 기류와 실내압 조정으로 공기전파를 차단하며 공기흐름 분석을 통한 급·배기구 계획으로 비말전파를 예방하는 기계설비시설과 함께 접촉전파를 예방할 수 있는 의료환경 구현이 요구된다.

해외 병원들은 의료진과 환자의 영역을 구분해 동선분리를 통한 감염관리와 함께 진료효율을 증대시키는 구조로 건축되고 있다. 최근 외래 진료부는 의료진 전용 복도를 설치하며 환자와 의료진의 프라이버시와 안전 및 감염관리에 유리한 구조로 설계된다.

이송우 부사장은 미래 의료환경 구현 방안에 대해 “감염병 의심자를 포함한 질환자가 외부에서 병실까지 출입할 수 있는 별도의 동선 확보와 1시간에 최소 6회 이상 환기가 필요하다”며 “음압입원치료구역의 부하를 담당할 수 있는 UPS 및 비상발전기도 설치해야 한다”고 말했다.

◇ 최신 환기관리기준

실내공기질 유지관리를 위해서는 실외공기의 대기상태와 실내공기질에 영향을 미치는 실외공기오염 요소를 확인해야 한다. 이러한 오염요인이 실내에 들어올 때 처리하는 필터 등이 필요하다. 대상으로는 대기 중에 부유하는 고체 또는 액체의 미립자·먼지·안개 등의 에어로졸, CO·NOx·SO₂·오존·VOC 등이 있다.

실내 필요환기량은 재실자의 활동과 재실자 자체에서 발생하는 오염과 건물재료 및 마감에 의해 발생하는 오염을 모두 고려해야 한다. 필요환기량 기준은 △건물에 재실자가 없는 창고 △성인이 앉아서 업무를 보는 공간 △격렬하지 않지만 활동적인 로비와 상점 등 △교실 등 격렬하게 활동하는 공간 △미용실·운동시설 등 운동 수준으로 활동하는 생활공간 등으로 나뉜다.

환기구 이격거리 기준은 Class 2 배기구가 3m, Class 3 배기구가 5m, Class 4 배기구가 10m이며 외기인입구로부터 통기관의 높이가 1m 미만인 경우 3m, 1m 이상인 경우 1m를 확보해야 한다. 차고입구와 자동차적재구역은 5m, 교통량이 많은 도로·트럭적재구역·버스 주차 및 공회전 구역은 7.5m를 확보해야 한다.

◇ 건축법 개정과 방화댐퍼 이슈

송성범 상무는 △2021년 8월 7일부터 시행된 건축법 개정에 따른 방화댐퍼 이슈 △감지기 연동형 방화댐퍼 및 방화댐퍼 전용 제어반에 대한 솔루션 등을 논했다.

방화댐퍼는 건축물의 피난, 방화구조 등의 기준에 관한 규칙에 따라 이 기준에서 정한 성능을 확보한 댐퍼로 △미끄럼부는 열팽창·녹·먼지 등에 의해 작동이 저해받지 않는 구조 △방화댐퍼의 주기적인 작동상태, 점검, 청소 및 수리 등 유지·관리를 위해 검사구·점검구는 방화댐퍼에 인접하게 설치 △부착 방법은 구조체에 견고하게 부착시키는 공법으로 화재 시 덕트가 탈락, 낙하해도 손상되지 않을 것 △배연기의 압력에 의해 방재상 해로운 진동 및 간격이 생기지 않는 구조 등에 적합하게 설치돼야 한다.

건축물의 피난, 방화구조 등의 기준에 관한 규칙은 2019년 8월 6일 개정, 2021년 8월 7일 시행되었으며 감지기 연동형 방화댐퍼를 적용해야 한다. 화재로 인한 연기 또는 불꽃을 감지해 자동적으로 닫히는 구조로 설계해야 하며 주방 등 연기가 항상 발생하는 부분에는 온도를 감지해 자동적으로 닫히는 구조로 할 수 있다.

방화댐퍼의 성능인증제도는 △신청자격 및 서류검토 △제조현장 점검 및 시료 채취 △품질시험 △인정심사 및 인정서 발급 △건축허가 △유통·건축공사 현장점검 △처벌 및 행정조치 등으로 이뤄진다.

◇ 설계엔지니어 지원기술

신재생에너지시스템 설계지원 툴(DARES)은 △단일건물 대상 신재생에너지시스템 설계기능 △건물군·타운 대상 신재생에너지시스템 설계기능 △신재생에너지시스템 경제성 분석 등 총 3단계 분석에 사용 가능하다.

해당 툴은 △Phase 1, 건물 모델링 △Phase 2, 타운 모델링 △Phase 3, 경제성 분석 △Phase 4, 최적설계 및 경제성 분석으로 엔지니어를 지원한다.

모니터링 기능 정도만 제공하는 지원시스템에 AI와 머신러닝을 적용하면 △문제연구 △알고리즘 훈련 △솔루션 제공 △솔루션 분석 △문제에 대한 이해증가 △필요시 반복 등을 통해 데이터를 축적하고 엔지니어가 보다 효율적이고 손쉬운 대안 적용을 할 수 있게 된다.

엄태윤 한일엠이씨 연구소장은 “엔지니어도 시간이나 상황적 여건이 부족한 탓에 알면서도 대처하지 못할 수 있다”며 “알아도 놓치는 상황에 대해 이러한 툴이 예측하고 알려주면 엔지니어에게 도움이 될 것”이라고 말했다.

◇ 국내 내진설계 및 시공사례

신용석 이사는 △비구조요소 개요 △코리스이엔티의 비구조요소 내진솔루션 △코리스이엔티의 주요 제품군 소개 등에 이어 코리스이엔티가 시스템 찬넬 1위 기업이라고 강조했다.

비구조요소는 건물시스템의 일부로 건물이나 산업시설물의 주구조재에 영구히 설치된 건축, 기계 및 전기 구성요소와 그 고정장치 및 부착물을 의미한다.

2016년 경주와 2017년 포항에서 발생한 지진으로 커튼월·유리 등 외장재 손상 및 낙하, 천장재 파손 및 낙하, 조적 비구조벽체·치장벽체 균열 및 붕괴, 가스 및 수도배관 파손 등 건축물 비구조요소 피해가 발생했으며 이는 구조요소 손상에 의한 피해보다 3배 이상 규모가 컸다.

신용석 이사는 “지진 시 비구조요소는 자체손상, 낙하 및 전도로 직간접적 인명 및 재산피해뿐 아니라 설비 및 주요장비의 파손에 따른 건축물의 기능상실로 인한 2·3차 피해로 연계돼 대규모 피해발생 가능성이 높다”며 “지진에 대한 안전성이 반드시 확보돼야 한다”고 강조했다.