해외과학 기술 동향/공기 질 하락을 방지하는 지능형 도어 시일 개발
2013년 06월 15일
 
오랫동안, 보온(heat insulation)이 유행했고 거의 아무도 실내 공기 질 하락에 대에서는 관심이 없었다. 아직도, 초과 공급된 이산화탄소가 정신집중을 방해하고 있다. 이제, 연구진들이 지능형 도어 시일시스템을 개발함으로써 이 문제를 해결할 수 있게 되었다.

작은 회의장에 앉아 있는 8명의 회의 참가자가 중요한 프로젝트 진행에 대해 논의하고 있다. 한 시간이 지난 이후에, 그들 중 일부는 토론 집중에 어려움을 느끼게 되고 일부는 심지어 졸기까지 한다.
회의장의 공기가 답답하고 신선하지 않기 때문에, 증가한 이산화탄소 레벨이 그들을 피곤하게 만들고 회의 참가자의 집중을 빼앗아 가는 것이다.

이것을 해결하는 방법은 단지 하나이다. 바로 공기를 회의장 밖으로 내보내는 것이다. 또는, 프라운호퍼 연구소 마이크로일렉트로닉스 회로 및 시스템 아이엠에스(Fraunhofer Institute for Microelectronic Circuits and Systems IMS)가 아트머(Athmer)사와 공동으로 개발한 지능형 도어 시일시스템을 이용하는 것이다. 이 시스템의 사용자는 정기적으로 환기시키는 수고를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 도어 시일은 찬 공기의 최대의 적으로 충분한 실내 기후를 보장하는 보온을 제공한다.

실내 이산화탄소 농도는 여전히 문젯거리며 특히, 새 빌딩일수록 더욱 그러하다. “현대식 건물은 점점 밀폐 정도가 높아지고 있다”고 독일 뒤스부르크의 프라운호퍼 연구소 아이엠에스(Fraunhofer Institute IMS) 그룹 매니저인 한스-위르겐 쉴리엡코르테(Hans-J?rgen Schliepkorte)씨는 말했다. 다른 한편으로, 좋은 창문과 건설 재료가 효과적인 보온을 제공할 수 있는데, 이것은 오랫동안 계속되어 오는 이슈이다. 그렇지만, 공기 질 문제는 프로세스 과정에서 무시되어 왔다. “많은 경우에, 신선한 공기의 공급은 여전히 창문 개방을 통해 이루어진다. 이것은 에너지 효율성 이유 때문”이라고 그는 밝혔다.

공기 중의 이산화탄소 농도를 측정하는 센서

프라운호퍼 연구소 아이엠에스(Fraunhofer Institute IMS) 엔지니어가 개발한 전자적으로 제어되는 도어 시일시스템은 방의 이산화탄소 농도에 따라 개폐를 진행한다. 만약 이 값이 특정 기준치를 초과하게 되면, 소형 모터가 스프링을 움직여 문짝 아래에 있는 도어 시일을

개방한다. 이 시일은 올려져서 방 내부의 공기 변환을 일으킨다. 동시에, 이 시스템은 방 내부의 퀴퀴한 공기를 흡수하기 위해 환기시스템을 가동시키는데, 빌딩에 기반을 둔 측정값과 제어기술을 사용한다.

“우리가 세팅한 표준 값은 1,000ppm 페텐코프 값(Pettenkofer value)에 기반을 두고 있다”고 그는 말했다. 지난 세기 중반 시점에 실내 공기 질을 검토하고 이산화탄소 값이 만족하거나 초과하게 되면, 사람이 실내에서 불편함을 느끼기 시작한다는 이산화탄소 값을 확인한 사람은 막스 폰 페텐코프(Max von Pettenkofer)였다. 작업 공간에 대한 독일 표준(DIN)에 기반을 둔 오늘날의 규정과 가이드라인은 상한선이 1,500ppm이며, 이산화탄소 농도를 1,000ppm으로 권고하고 있다. “우리는 이것을 문이나 창문을 열지 않고, 지능형 도어 시일시스템으로 이룰 수 있다”고 그는 밝혔다.

도어 시일시스템은 빌딩 측정값 및 제어시스템과 전자적으로 결합한다. 만약 환기시스템이나 열 회수 시스템(heat recovery system)이 설치되어 있으면, 그것들은 추가로 실내 이산화탄소 농도와 온도에 기반을 두고 가동될 수 있다. “이 시스템은 항상 우수한 실내 공기와 에너지 효율성의 최적 사용 사이에서 최상의 균형 지점을 계산한다”라고 그는 말했다. 올해 6월부터 이 시스템은 독일 뒤스부르크에 있는 프라운호퍼 연구소 인하우스-센터(inHaus-Center)에 사용될 예정이며, 이곳은 방과 건물 내의 시스템 연구와 관련하여 시장과 적용에 기반을 둔 혁신적인 시설이다.

실제로, 프라운호퍼 연구소 연구진들은 이미 추가적인 적용분야에 대한 전망을 확보했다. 앞으로는, 도어 시일이 주택과 상업용 빌딩에서 습도를 제어하는데 도움이 될 것이다. 이 시스템은 가정과 사무실에 곧 적용될 예정이다.
(자료출처 : http://radar.ndsl.kr/ http://www.fraunhofer.de/)
 
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