히트펌프 온수공급과 레지오넬라 균 문제 고찰

오늘(아니... 벌써 어제) 라이브 방송 질문답변 시간에 마침 레지오넬라 균에 대한 질문이 나와서 저도 편승해 질문을 올렸습니다만, 사실은 전기집(또는 일본식 용어로 전전화주택)을 추구하는 예비건축주 입장에서 히트펌프를 사용한 온수 공급에 대해 많은 고민과 공부(=인터넷 검색)를 하면서 주로 영국에서 단독주택의 급탕용 온수탱크 온도와 레지오넬라 균에 대한 이야기를 많이 접했습니다.

이 중 중요 내용이 정리되어 있다고 생각하는 두어 링크와 함께 각 링크의 내용을 최대한 간략히 정리해 보겠습니다.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2094925/

2004년 학술논문입니다. 제가 생각하는 내용을 모두 담고 있어서 첫 링크로 소개해 드립니다. 주요 내용은,

- 뜨거운 급탕(온수) 온도로 인한 화상을 예방하기 위해 캐나다에서 가정용 급탕 온도를 섭씨 49도로 낮추자는 주장이 대두됨

- WHO의 급탕 온도 기준은 섭씨 60도이며 이는 레지오넬라 균의 번식을 차단하는 목적임

- 캐나다 퀘벡주에서 실시한 211개 가정의 급탕수 레지오넬라 균 검사결과 (전기급탕 178개소, 석유/가스급탕 33개소) 전기급탕의 40%에서 레지오넬라 균을 검출했으며 석유/가스급탕에서는 균을 검출하지 못함

- 결론: 급탕수로 인한 화상 예방을 위해 (수도꼭지의) 온수 토출 온도는 49도가 적당하지만, 수도꼭지에 도달하는 과정의 온도는 50도 이상이 되어야 하며 온수탱크의 온도는 (전체적으로) 60도 이상이 되어야 함

석유/가스급탕에서 레지오넬라 균을 검출하지 못한 이유는 아마도 연료를 연소하는 보일러의 특성상 온수탱크의 온도를 유지하는 과정에서 보일러로 순환하는 온수가 순간적으로 70도 이상의 온도에 노출되어 레지오넬라 균이 사멸하기 때문이라고 생각합니다. 반면에, 전기급탕은 효율적인 에너지 소모를 위해 온수가 가열되는 지점의 온도가 70도 이하, 어쩌면 60도 이하라서 레지오넬라 균을 완전히 사멸하지 못해 일부 살아남은 균이 온수탱크에 남아있을 가능성이 높다고 생각합니다.

히트펌프를 통한 급탕에서 레지오넬라 균 오염을 걱정하는 이유가 여기에 있습니다. 히트펌프는 저항발열체를 이용한 전기급탕방식보다 온수 가열 온도가 더 낮을 수 밖에 없습니다. 그래서 레지오넬라 균이 온수탱크에 살아남을 가능성이 더 높을 것으로 예상할 수 있습니다.

https://www.hse.gov.uk/healthservices/legionella.htm

영국의 보건안전을 담당하는 정부기관 홈페이지 입니다.

- 수도물의 레지오넬라 균 오염을 예방하기 위해서,

- 급탕용 온수탱크는 섭씨 60도 이상으로 온수를 보관해야 함

- 급탕 공급과정에서 온도는 50도 이상을 유지해야 하며 급탕 온수로 인한 화상이 우려되는 곳(수도꼭지)에는 급탕 온수를 냉수와 섞어서 공급하는 장치를 구비해야 함

- 냉수의 보관 및 공급 온도는 20도 미만이어야 함

https://www.heatgeek.com/hot-water-temperature-scalding-and-legionella/

민간 웹사이트 입니다만, 위의 두 링크에 비해 훨씬 많은 정보가 있어서 마지막으로 제공합니다.

- 통계에 따르면 영국 평균 레지오넬라 병 발생은 2017~2019년 평균 연 459건이며, 2020년 평균은 295건

- 발생건 중 2%는 병원에서 면역이 환자에게 발생했으며 51%는 여행(아마도 해외)자 발병건으로 2020년 평균이 급격히 떨어진 이유이기도 함. 나머지 47%는 "지역발생"

- 레지오넬라 균 감염으로 인한 질병은 균에 감염된 물의 에어로졸을 호흡기로 흡입한 경우에 가장 많이 발생함

- 216건(47%)의 지역발생 레지오넬라 병 중 가정에서, 특히 급탕 온수로 인해 발병하는 경우는 거의 없다고 보아야 함

- 위는 근거 없는 주장이니 거짓이라고 치고 216건 모두 가정에서 급탕 온수로 인해 발병한다고 가정하더라도 영국 인구를 고려한다면 매우 낮은 발병율임

- 반면에, 가정 급탕시설에서 레지오넬라 균 오염을 조사한 결과 약 1/3의 양성 반응이 나왔음 (2017년 영국 82개소에서 99개 샤워헤드 조사)

- 종합해보면, 레지오넬라 병 발병이 일어나려면 수도물에 심각한 수준의 레지오넬라 균 오염이 있어야 하며 중요한 것은 가정 급탕 온수에서 레지오넬라 균을 완전히 없애기 보다는 오염도를 적절한 수준으로 억제하는 것임

- 심각한 수준의 레지오넬라 균 오염이 일어나려면 두 가지 조건을 만족해야 함: 1. 고인 물, 2. 레지오넬라 균 번식에 필요한 온도, 섭씨 20도에서 45도 사이

- 결론1: 대다수 가정에서는 급탕용 온수 보관 온도를 50도로 맞춰놓으면 별 문제 없음(없을것임?)

- 결론2: 온수순환율(daily turnover; 급탕용 온수탱크 용량 대비 매일 사용하는 온수 비율) 100% 이상인 경우 온수 온도를 45도 까지 낮춰도 큰 문제 없을것임 -- 가장 효율적인 해결책

- 결론3: 집에 면역력이 약한 노인이나 영유아가 있는 경우 급탕 온수 온도를 더 높이는 것이 바람직하지만, 이 경우 온수로 인한 화상을 피하기 위해 반드시 온수 수도꼭지에 냉수와 섞어 토출수 온도를 49도 이하로 낮춰주는 장치가 있어야 함