TABS를 활용한 지하공간 공조 계획 및 향공조 시스템

문서 내 토픽

1. TABS(Thermally Activated Building System)

TABS는 복사냉난방시스템으로 천장, 벽, 바닥에 매설된 코일을 통해 냉수 또는 온수를 순환시켜 실내표면 온도를 조절하는 방식입니다. 구조체에 매설된 파이프를 통해 냉난방 기간에 적정한 온수와 냉수를 순환시켜 구조체 전체를 축열/축냉체로 이용합니다. 축열 및 축냉에 의한 시간지연효과로 피크 시간대의 부하를 다른 시간대로 분산시킬 수 있으며, 기존 전공조방식 대비 열원 사이징을 크게 줄일 수 있고 에너지 사용량을 획기적으로 절감할 수 있습니다.
2. TABS 시공방법 및 구조

TABS는 프리캐스트 콘크리트 방식으로 공장에서 제작되는 슬래브에 PE-Xa 파이프를 미리 매설하여 제작합니다. 할로우 코어 방식이나 스티로폼 매설 방식 등 모든 방식에 적용 가능하며, 세미 프리캐스트 방식으로도 제작 가능합니다. 냉난방 매체로 주로 물을 사용하며 천장, 바닥, 벽의 내부에 파이프를 매설하여 냉수 또는 온수를 순환시킵니다.
3. 이화여대 ECC 사례

도미니크 페로가 설계한 ECC(이화 캠퍼스 센터)는 한국의 대표적인 TABS 적용 사례입니다. 지하수를 사용하여 24시간 상시 냉난방을 가동하며, 지하 6층 바닥 슬래브 하부에 소구경의 수배관을 매설하여 지중과의 열교환을 통해 냉방 및 난방열원으로 활용합니다. 코일의 간격을 시뮬레이션을 통해 150mm로 최적화하였으며, 공조용 덕트는 환기를 위해 최소한의 크기만 설치하였습니다.
4. 향공조 시스템

향공조 시스템은 중앙집중식 공기조화설비에 맞춤형 향공조기를 장착하여 기화시킨 향을 공조공기와 혼합하는 방식입니다. 프로그램에 의해 3종류의 향을 선택하고 가동시간을 입력하면 자동으로 운전됩니다. 후각은 인간의 오감 중 가장 민감한 감각으로 기억을 유발하는 조건반사 행위로 작동되어 전시공간에서 관람자에게 다채로운 감각을 유발하는 방식으로 활용됩니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. TABS(Thermally Activated Building System)

TABS는 건물의 열용량을 활용하여 에너지 효율성을 극대화하는 혁신적인 시스템입니다. 콘크리트 슬래브나 벽체에 냉난방 배관을 매설하여 실내 온도를 조절하는 방식으로, 기존 에어컨디셔닝 시스템보다 에너지 소비를 크게 줄일 수 있습니다. 특히 열대야가 많은 지역에서 야간 복사냉각을 활용할 수 있어 매우 효과적입니다. 다만 응답속도가 느리고 초기 설치비용이 높다는 단점이 있으며, 건물의 열용량 특성에 따라 성능이 달라질 수 있습니다. 장기적으로는 탄소중립 건축을 추구하는 현대 건설산업에서 매우 유망한 기술이라고 평가됩니다.
2. TABS 시공방법 및 구조

TABS의 시공방법은 정밀한 설계와 시공이 필수적입니다. 배관을 콘크리트 슬래브 내부에 매설할 때 배관 간격, 깊이, 배치 패턴이 냉난방 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 일반적으로 50-100mm 간격으로 배관을 배치하며, 슬래브 중앙부에 위치시켜 열전달 효율을 높입니다. 시공 과정에서 배관 손상 방지, 공기 제거, 수압 테스트 등이 중요합니다. 또한 구조체와의 일체성 확보가 필수적이므로 철근 배치와의 조화가 필요합니다. 이러한 복잡한 시공 프로세스로 인해 숙련된 기술자와 철저한 품질관리가 요구되며, 시공 오류 시 수정이 어려운 특성이 있습니다.
3. 이화여대 ECC 사례

이화여자대학교의 ECC(Ewha Campus Complex) 프로젝트는 TABS 기술을 국내에서 성공적으로 적용한 대표 사례입니다. 이 프로젝트에서는 TABS를 통해 에너지 효율성을 크게 향상시켰으며, 실제 운영 데이터를 통해 시스템의 실효성을 입증했습니다. 특히 대규모 복합시설에서의 TABS 적용 가능성을 보여주었으며, 학생과 교직원들의 실내 환경 만족도도 높은 것으로 평가되었습니다. 이 사례는 국내 건축업계에 TABS 기술의 신뢰성을 높였고, 이후 유사 프로젝트들의 벤치마크가 되었습니다. 다만 초기 투자비용과 유지관리 측면에서의 경험 축적이 계속 필요한 상황입니다.
4. 향공조 시스템

향공조 시스템은 건물의 방향성과 태양 복사열을 고려한 지능형 냉난방 방식입니다. 동향, 서향, 남향 등 각 방향별로 다른 열부하 특성을 반영하여 실시간으로 냉난방을 조절함으로써 에너지 효율을 높입니다. TABS와 결합하면 시간대별, 방향별 열부하 변화에 더욱 효과적으로 대응할 수 있습니다. 특히 여름철 서향의 과도한 열부하나 겨울철 남향의 태양열 이득을 효율적으로 활용할 수 있습니다. 다만 건물의 기하학적 특성, 주변 환경, 기후 조건 등을 정확히 분석하여 설계해야 하며, 제어 알고리즘의 정교함이 성능을 좌우합니다. 향후 AI 기술과 결합하면 더욱 최적화된 운영이 가능할 것으로 예상됩니다.