슬기로운 제습 생활

필자가 습득한 RC조 패시브하우스에서의 냉방기를 이용한 슬기로운 제습 생활에 대한 견해이다.

주택의 특징에 따라 다르게 구현될 수 있는 여지가 있을 것이나 이에 대한 검토가 이루어진 것은 아니므로 하나의 사례로 참고하면 좋겠다.

정밀한 추적 데이타를 갖추고 작성된 페이퍼는 아니지만 필자의 경험으로는 상당히 의미있다고 보여서 화두를 던진다.

필자는 오래전부터 우리나라의 패시브하우스에서 여름철 제습은 미완의 숙제로 남아있다는 문제를 제기해온 바 있다.

이번 여름이 유난히 장마기간이 길어 잠열부하가 현열에 비해 상대적 우위에 있기도 해서 특별히 본문을 적어본다.

본문의 내용은 에어컨디셔너(냉방기)만을 이용하여 RC조 패시브하우스의 현열부하와 잠열부하(제습부하)를 동시에 만족한 수준으로 제어하는 것이 가능한가? 에 대한 답이다.

필자는 이에 대해서 불가능하다는 결론을 이미 내린 바 있고 그 이유는 냉방기의 현열과 잠열처리 비율과 패시브하우스에서의 현열/잠열 부하 비율의 미쓰매치에서 발생한다고 이전의 글에서 여러차례 거론한 바 있다.

오늘 그 결론을 변경할 수도 있다는 얘기를 하고자 한다.

우선 우리가 에어컨이라고 부르는 냉방기에는 냉방모드와 제습모드라는 것이 있다.

그럼, 냉방모드와 제습모드에서 에어컨은 어떤 차이를 가지고 가동될까?

이 의문에 대한 답과 오늘의 주제 글이 관련이 있다.

위 그림 중 파란색 펄스선은 인버트가 없는 냉방기의 냉방모드에서 에어컨의 작동 방식을 예시한 것이다. 설정온도 상하에서 온 오프를 반복하는 방식이다.

녹색선은 제습모드로 작동할 때의 온오프 상태를 예시한 것이다.

즉, 평균온도는 둘다 25도로 똑 같지만 제습모드에서는 상하 온오프 온도 범위가 냉방모드에 비해서 크다는 것이다.

이렇게 하는 것이 제습 능력을 더 확대하기 때문이다.

왜일까? 

에어컨에서 제습이 일어나는 기작은 증발기가 작동하는 과냉 시간대에서만 실제로 활발하게 일어나기 때문이다. 증발기가 작동할 때 에어컨내 열교환쎌은 10도 이하로 과냉되고 이때 공기 중 습기가 활발하게 제거된다. 

증발기가 꺼지면 제습은 아주 약하게 되거나 거의 안 된다.

패시브하우스 생활을 경험한 분들은 에어컨이 작동된 초기에는 실내 습도가 떨어지다가 온도가 평형을 이루고 나면 다시 습도가 70% 이상으로 올라가는 현상을 경험하였을 것인데 그 이유가 위에 있다.

RC조 패시브하우스에서는 이런 정도의 제습모드로도 현열과/잠열 부하를 동시에 제거할 수는 없다.

일반 주택에 비해 잠열부하(제습부하)가 훨씬 크기 때문이다.

방법은 제습 온도 편차를 더욱 확대하는 것에 있다.

즉, 붉은 선으로 표시된 정도로 범위를 확대해서 온/오프를 반복하면 에어컨에 미리 설정된 제습모드보다 같은 에너지로 더 많은 잠열 부하만을 선택적으로 처리해 낼 수가 있게 된다.

의문이 생기게 된다.

제습이 잘 된다니 그건 좋은데 그람 실내 온도가 28도에서 22도로 열탕 냉탕을 오간다는 것인데,  그게 좋은 실내 환경이란 말인가?

그렇다.  사실 필자도 냉방기의 제습 기작은 진즉 알고 있었지만 위의 모순점 때문에 선택지에서 배제한 바 있다.

그런데,  그동안의 경험을 통해 특히 우리집의 경우 냉방기의 국부 온도가 실내 전체계에 즉각 영향을 미치지 않더라는 것을 알아채고는 한번 실험을 해보자고 나선 것이다.

결과는 괜춘했다.  아니 예상을 뛰어넘는 만족을 되돌려 줬다.

위 예시는 에어컨의 제습 기작을 설명하기 위해 도시한 개념도이고 이제 실제로 필자가 운영한 사례를 적시하겠다.

실내 습도가 63%에 도달하면 에어컨을 최하 온도로 설정하고 2시간을 연속 가동하였다.

즉, 그 2시간 동안 중단없이 증발기는 연속으로 가동되고 전력도 표시된 소비전력 그대로 풀로 투입된다.

실내 습도는 55% 이하로 즉시 떨어진다.

다시 실내 습도가 63%에 도달하면 같은 시퀸스를 반복하였다.

이렇게 한 결과 이번 여름 내내 실내온도는 24.5~25도 사이에서 컨트롤 되면서 실내 상대습도 또한 55~63% 사이로 관리가 되었다.

필자는 그동안 냉방기간 동안 에어컨을 25도로 설정하고 24시간 연속 가동하여 왔는데, 그 경우 실내 습도는 70% 를 상회하였고, 불가피하게 추가적으로 제습기를 가동하여 실내 습도를 낮춰 왔지만 그 경우도 이번 여름처럼 낮은 실내 습도를 유지해 내지는 못했다.

실제로는 이 같은 시퀀스를 하루에 최대 4번(평균 3회) 정도면 실내 온습도가 컨트롤이 되었다.

전력량이 특별히 증가되는 것으로 관찰되지는 않았는데, 이번 여름이 온도가 낮아서인지 오히려 전력 사용량 자체는 예년에 비해 70%도 안 되는 것으로 관찰되었다.

정확한 것은 아니다. 다만 확실히 비용은 줄었고 자세히 관측하더라도 그 비용 차체가 최대치가 전기료 총액으로 10만원 안쪽이라 틀려봐야 만원 이쪽 저쪽일 것으로 보인다. 여름 한철 나는데 추가로 들어가는 전기료가 다해야 10만원 안쪽으로 추정된다.

이렇게 하면 실내가 에어컨 가동시에 과냉되지 않을까 생각하는 분들도 있겠지만 RC조라 그런지 에어컨 자체는 강하게 작동했지만 실내 온도 자체는 그닥 큰 차이 없이 0.5도 사이를 오르락 내리락 하였다.

기대하지 않았던 다른 장점도 관찰된다.

에어컨에서 냄새가 전혀 나지 않는다. 강한 제습모드에서는 열교환쎌이 응축수로 자동 워싱이 되는 효과가 발생하기 때문으로 추정되는데, 요즘 출시되는 신형 에어컨에는 스마트 어쩌구 하면서 이런 원리를 이용하여 오프 동작시 과냉 후 건조(송풍)을 자동으로 실행하는 것도 있는 것으로 안다.

음..요렇게 놓고 보면 RC조 패시브하우스에는 이런바 인버트 방식의 에어컨이 그닥 맞는 것 같지는 않다는 생각도 든다. 가운데 파란색 곡선이 인버트 방식의 냉방기 작동 방식을 예시한 것인데 이렇게 해서는 짐작키로 제습에는 꽝일 가능성이 높기 때문이다. 다 알고 하는 소리는 아니다.
끝...휘리릭~~~~~~