1-4. 하절기 건물 내 냉방 운전 중인 공조기를 점검한 결과, 내부에 물이 고여 강판 케이싱(Steel plate casing)이 심하게 부식되어 있는 것을 발견하였다. 이와 관련한 다음 각 항목에 대하여 설명하시오. 1) 원인 2) 문제점 3) 해결방안

하절기 냉방 운전 중인 공조기 내부에서 물이 고이고 강판 케이싱에 심한 부식이 발생한 상황과 관련하여, 원인, 문제점, 그리고 해결 방안은 다음과 같습니다.

 

1) 원인

하절기 냉방 운전 시 공조기 내부에 물이 고이는 주된 원인은 다음과 같습니다.

• 응축수 발생: 냉방 운전 중에는 실내의 고온 다습한 공기가 냉각 코일 표면을 지나면서 온도가 낮아지고, 이때 공기 중의 수증기가 응축되어 물방울이 맺힙니다. 이는 냉방의 정상적인 과정에서 발생하는 자연스러운 현상입니다.
• 응축수 배수 문제: 정상적으로 발생한 응축수는 공조기 하부에 설치된 드레인 팬(Drain Pan)에 모여 배수관을 통해 외부로 배출되어야 합니다. 하지만 다음과 같은 문제로 인해 응축수가 제대로 배수되지 못하고 내부에 고일 수 있습니다.
  • 드레인 배관 막힘: 먼지, 슬라임(미생물 번식으로 인한 젤 형태의 물질), 기타 이물질 등이 배관 내부에 쌓여 막히면서 물의 흐름을 방해합니다.
  • 드레인 배관 기울기 불량: 배수관의 기울기가 적절하지 않아 물이 원활하게 흘러나가지 못하고 역류하거나 고일 수 있습니다.
  • 드레인 트랩 문제: 배수관에 설치된 트랩(U자형 또는 P자형 배관)이 제대로 설치되지 않았거나 봉수(seal water)가 파괴되어 외부 공기가 유입되면서 배수를 방해하거나 악취를 유발할 수 있습니다.
  • 드레인 펌프 문제 (펌프 타입의 경우): 응축수 배수를 위해 설치된 펌프가 고장 나거나 이물질로 인해 막힐 경우 물이 고이게 됩니다.
  • 드레인 팬 설계 또는 설치 불량: 드레인 팬의 크기가 작거나 형상이 부적절하여 응축수를 모두 담지 못하거나, 설치 시 수평이 맞지 않아 물이 고이는 부분이 생길 수 있습니다.
• 냉각 코일의 비산: 냉각 코일 표면에서 생성된 물방울이 송풍기의 강한 바람에 의해 비산(飛散)되어 드레인 팬 외부로 튀어나가 공조기 내부에 물이 고이게 할 수 있습니다. 이는 코일의 전면 풍속이 너무 빠르거나 엘리미네이터(Eliminator)와 같은 비산 방지 장치가 제대로 작동하지 않을 때 발생할 수 있습니다.
• 외부からの 물 유입: 드레인 배관이나 공조기 케이싱의 틈새를 통해 외부에서 빗물 등이 유입될 수도 있습니다.

강판 케이싱의 부식 원인:

공조기 내부 강판 케이싱의 부식은 물이 지속적으로 고여 습한 환경이 유지되면서 강판 표면의 보호층이 손상되고 산화가 진행되기 때문입니다. 특히, 공기 중에 포함된 오염 물질이나 미생물이 물에 녹아 부식을 더욱 촉진시킬 수 있습니다. 아연 도금 강판의 경우 아연층이 먼저 부식되면서 강판을 보호하지만, 아연층이 모두 소모되면 강판 자체의 부식이 빠르게 진행됩니다.

 

2) 문제점

공조기 내부에 물이 고이고 강판 케이싱이 부식되면 다음과 같은 문제점이 발생합니다.

• 곰팡이 및 세균 번식: 고인 물은 곰팡이와 세균이 번식하기에 최적의 환경을 제공합니다. 번식한 미생물은 공조 시스템을 통해 실내로 확산되어 거주자의 건강에 악영향을 미치고 불쾌한 냄새를 유발합니다.
• 위생 문제: 오염된 물이 공조기 내부 부품에 접촉하고 공기와 함께 실내로 순환되면서 실내 공기질을 저하시키고 위생상의 문제를 야기합니다.
• 건축 자재 손상: 물이 공조기 케이싱 외부로 누수될 경우 주변의 건축 마감재나 구조체에 습기를 공급하여 손상시키고 곰팡이를 유발할 수 있습니다.
• 공조기 성능 저하: 부식된 케이싱이나 오염된 내부 부품은 공조기의 효율을 떨어뜨리고 소음을 발생시키거나 정상적인 작동을 방해할 수 있습니다.
• 설비 수명 단축: 지속적인 부식은 공조기 케이싱의 강도를 약화시키고 다른 내부 부품에도 영향을 미쳐 설비 전체의 수명을 단축시킵니다.
• 에너지 효율 감소: 오염 및 부식으로 인해 열교환 효율이 저하되면 냉방 성능이 떨어지고 더 많은 에너지를 소비하게 됩니다.
• 구조적 문제 발생 가능성: 심하게 부식된 강판 케이싱은 구조적인 안정성을 잃을 수 있으며, 이는 안전 문제로 이어질 가능성도 있습니다.

3) 해결 방안

공조기 내부의 물고임 및 강판 부식을 해결하기 위해서는 근본적인 원인을 파악하고 다음과 같은 해결 방안을 적용해야 합니다.

• 정기적인 점검 및 청소:
  • 드레인 배관 청소: 드레인 배관의 막힘 여부를 주기적으로 점검하고 슬라임 제거제나 물리적인 방법을 사용하여 깨끗하게 청소합니다.
  • 드레인 팬 청소: 드레인 팬에 쌓인 먼지나 이물질을 정기적으로 제거하고 소독하여 미생물 번식을 억제합니다.
  • 공조기 내부 청소: 냉각 코일, 송풍기 등 공조기 내부 전체를 전문 업체를 통해 정기적으로 청소하고 소독하여 오염원을 제거합니다.
• 배수 시스템 개선:
  • 드레인 배관 재설치 또는 기울기 조정: 배수 불량의 원인이 배관 기울기 문제일 경우 적절한 기울기를 확보하여 재설치합니다.
  • 드레인 트랩 점검 및 보수: 트랩의 설치 상태를 확인하고 봉수가 유지되도록 보수하거나 필요시 교체합니다.
  • 드레인 펌프 점검 및 수리/교체: 펌프 방식의 경우 펌프의 정상 작동 여부를 점검하고 고장 시 수리하거나 교체합니다.
  • 드레인 팬 개선: 드레인 팬의 용량이 부족하거나 형상이 부적절할 경우 더 크거나 적합한 형상의 드레인 팬으로 교체하는 것을 고려합니다.
• 비산 방지 대책 강화:
  • 전면 풍속 조정: 냉각 코일의 전면 풍속이 과다할 경우 송풍기 풍량을 조절하거나 덕트 시스템을 개선하여 적정 풍속을 유지합니다.
  • 엘리미네이터 설치 또는 교체: 냉각 코일 후단에 엘리미네이터가 설치되어 있지 않거나 성능이 부족할 경우 설치 또는 교체하여 물방울 비산을 최소화합니다.
• 부식된 케이싱 보수 및 방청 처리:
  • 부식 부위 제거: 부식이 심한 부분은 해당 부위를 제거하고 새로운 강판으로 교체합니다.
  • 녹 제거 및 방청 처리: 부식 부위의 녹을 깨끗하게 제거한 후 방청 페인트를 도포하는 등 적절한 방청 처리를 실시하여 추가 부식을 방지합니다.
  • 내식성 재료 사용 고려: 장기적인 관점에서 공조기 교체 시 부식에 강한 재질(예: 스테인리스강)로 제작된 제품을 선택하는 것을 고려할 수 있습니다.
• 외부 물 유입 방지: 공조기 케이싱의 틈새나 외부 연결 부위를 실링재 등으로 마감하여 외부로부터의 물 유입을 차단합니다.
• 주변 환경 관리: 공조기가 설치된 기계실 등의 습도 관리를 통해 공조기 외부 표면에서의 결로 발생 가능성을 줄이는 것도 도움이 될 수 있습니다.

이러한 다각적인 해결 노력을 통해 공조기 내부의 물고임 및 강판 부식 문제를 해결하고 공조 시스템의 정상적인 기능 회복과 수명 연장, 그리고 쾌적하고 위생적인 실내 환경을 확보할 수 있습니다.