현대 사회 전 분야에 걸쳐 스마트 기능 적용이 필수가 된 지 오래며, 특히 산업별로도 스마트 기술 개발과 활용이 빠르게 확산·적용되고 있다. 우리는 이미 스마트 기능이 탑재된 시스템을 집이나 사무실 및 산업 현장에서, 이동 간에 의식 또는 무의식 상태에서 많이 이용한다. 홈오토메이션과 스마트 빌딩, 스마트 시티 등으로 일컬어지는 공간 구조물들의 스마트화가 신속히 진행되고 있다. 스마트폰, 자율운행 자동차, 서비스 로봇, 드론 택배 등 이미 많은 스마트 제품들을 경험하고 있기도 하다.
스마트 기능은 공기조화 산업에도 급속히 적용되고 있다. 난방(H), 환기(V), 공기조절(AC) 등 'HVAC'으로 표기되는 공기조화는 목적하는 공간의 온·습도와 청정 상태 등을 일정한 조건으로 유지하는 것을 말한다. 사람이 거주하는 실내 또는 사무실 등의 쾌적성을 유지하거나 생산 현장의 최적화된 생산 환경을 조성하고, 선박이나 해양·육상 플랜트 등의 온·습도를 최적화하기 위해 적용되는 필수 시스템이다. 이들 HVAC 제품군 또는 구조물들은 가정, 상가, 사무실 등에서 사용하는 에어컨·공기청정기·제습기·환기장치 등 중소형 제품부터 대형건물에 주로 설치되는 공기조화기·칠러·보일러 등 설비류까지 범위와 종류가 매우 다양하다.
스마트 기능이 장착된 제품 가운데 소형가전 제품은 제품 내부에 스마트 기능이 장착돼 출시되고 있다. HVAC 복합제품은 대체로 대상 건축물 목적에 따라 열원장비(냉동기, 보일러, 히트펌프 등), 공조장치 및 반송 장비(공기조화기, 덕트, 팬 등), 실내 터미널 장치(팬코일 유닛, 열회수형 환기장치, 디퓨져 등) 등으로 조합, 구성된다. 또 제어장치를 통해 목적에 맞게 가동된다.
HVAC 전통 기술은 공기 질 관리를 포함한 냉난방공조기술을 의미한다. 최근에는 기존 방식의 정태 방식 냉난방공기조화기술을 넘어 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 정보통신기술(ICT) 등 스마트 기술을 적용해 동태로 사용자의 사용 패턴을 인식하고 실시간 환경을 인지한다. 이를 통해 냉난방과 공기정화 등 복합운전 및 예측운전을 통해 사용자 편의를 최대화하며, 에너지 절감을 이룩하는 이른바 스마트 HVAC 기술로 발전하고 있다.
스마트 HVAC 제품은 사람을 포함한 목적물 위치와 움직임을 포착하고, 주로 거주하는 위치를 학습해 표적 냉방을 한다. 음성 인식 기능으로 제품을 작동시키거나 AI를 통한 자연어 처리, 외부 기상정보와 사용자 패턴을 AI로 학습해 공조기기를 IoT와 연동 제어한다. 이를 통해 에너지 소비를 줄이면서도 고품질 공기를 공급, 최적의 환경을 조성할 수 있도록 하기도 한다. 이는 삶의 질을 향상함은 물론 산업 환경에 매우 중요한 의미가 있으며, 에너지 절감에도 많은 기여를 하는 것으로 평가되고 있다.
이런 제품의 스마트화가 HVAC 산업 발전과 경쟁력 향상에 필수라고 생각하는 국내외 대기업들은 스마트 HVAC 제품 연구에 많은 투자와 진전을 이루고 있다. 그러나 우리나라 중소·중견기업 대부분은 스마트 HVAC 산업에 대한 이해가 부족하고, 정보 접근이 쉽지 않은 상태다. 사실 투자도 미흡하다.
정부도 이런 스마트 HVAC 기술 발전의 중요성을 인식하고 있다. 최근 한국산업기술시험원(KTL)을 통해 이 기술의 편의성과 에너지 절감 실질 효과를 평가할 방법을 개발하고 실증할 시스템을 구축하고 있다. 또 한국냉동공조산업협회를 통해 오는 2021년부터 스마트 기술 접근이 어려운 중소·중견 HVAC 업체에 기술 적용과 확산을 위한 교육 사업을 시작할 계획이다. 이는 우리나라 냉난방공조 산업의 국제 경쟁력 강화는 물론 에너지 절감에 기여할 수 있는 시의적절한 사업이라 판단된다.
권혁중 한국냉동공조산업협회 연구위원 khj@ref.or.kr
