간삼종합건축사사무소(대표 김태집, 이하 간삼건축)가 콜드체인 냉동·냉장 물류창고의 에너지비용·효율향상을 위해 엔지니어링 기반의 설계·감리 솔루션 역량을 확보하고 시장공략에 돌입했다. 

간삼건축은 올해 7월 준공을 목표로 건립되고 있는 경기도 ‘광주도척 저온물류센터’ 프로젝트에 감리로 참여하고 있다. 이 과정에서 외부전문가 자문단을 구성해 공학적 관점에서 솔루션을 제시하는 등 저온물류센터 성능·품질향상 및 안전 확보가 가능토록 현장 상주감리를 수행하고 있다. 

저온물류창고 투자 활발 
신선식품 수요증가, 전자상거래시장 성장, 의약·화학·정밀제품 유통확장성 등에 따라 우리나라 콜드체인시장은 연평균 10% 이상 지속성장할 것으로 전망된다. 이에 따라 저온물류센터에 대한 투자도 활발하다. 

아직 우리나라는 저온물류창고와 같은 콜드체인 인프라가 부족한 실정이다. 국제콜드체인연합(GCCA)에 따르면 2016~2018년 우리나라 1인당 이용가능한 냉장창고 용량은 0.3㎥로 △네덜란드 0.9㎥ △뉴질랜드 0.5㎥ △미국 0.48㎥ 등에 비해 미흡한 실정이다. 

또한 콜드체인 인프라를 위한 지침·기준이 미흡해 저온물류창고의 설계·시공 등에 대한 기술기준, 표준, 가이드라인 등이 전무한 상황이다. 

설경모 간삼건축 사업관리단장(에너지평가사)은 “저온물류창고는 열역학 등에 대한 고려가 필요해 일반창고에 비해 고도의 전문성, 기술력이 요구되지만 이에 대한 기준이 없다”라며 “냉동·냉장설비에 관한 기준은 ASHRAE 등에서 규정 한 바를 참고할 수 있으나 저온물류창고 에 대해서는 설계·시공 시 참고할 만한 기술적 내용이 없어 저온저장, 에너지절감, 비용효율성 등에 대한 개념에 맞지 않는 관행을 따르고 있다”고 지적했다. 

기존시설, 에너지·화재·경제성 미흡 
흔히 접하는 일반건축물은 실내 거주자의 안전과 쾌적성에 초점을 맞춰 건립되는 반면 냉동·냉장창고는 고도의 기술이 집약된 건축물로서 기존의 단순창고로서의 시각을 탈피해 커다란 냉장·냉동고와 같은 성격을 지닌다. 

그러나 기존 냉동창고는 냉장고나 건축물의 기술적 진보에 비해 전근대적인 방열법으로 제작·건설되고 있다. 
이에 따라 고용량의 전기에너지를 소모하는 에너지 과소비건축물로 비용낭비뿐만 아니라 기후변화·탄소중립의 정책 방향을 어렵게 하고 있어 에너지절감 및 효율관리가 요구되고 있다. 

또한 파생적으로 화재에 취약해 끊임없이 화재·인재사고가 발생함에 따라 국민의 안전한 삶을 위협하고 있다. 

실제로 시공편의성에 따라 현장에 설치되는 폴리우레탄폼의 경우 발포제 누출에 따른 경시변화로 장기적 단열성능이 저하되지만 이러한 점이 고려되지 않고 있다. 

통상적으로 저온물류창고 내부는 우레탄 뿜칠로 시공하며 벽체의 일정높이(냉동창고에서는 4m)까지는 상부아연도 골강판으로 마감한다. 그 위부터 천장까지 우레탄 뿜칠이 노출되는 구간은 준불연수준 향상을 위해 무기질 뿜칠을 실시하고 있다. 이 경우 벽체의 강판과 우레탄뿜칠 사이가 밀실시공되지 않기 때문에 화재와 습기 취약하다. 무기질 뿜칠재(퍼라이트)가 접착부족으로 입자가 분리·비산해 향후 보관물품의 위생문제가 야기될 수도 있어 화주측의 클레임이 예상된다.

또한 단열재기준에 부합하지 않은 저가 불량자재를 사용해 난연등급 이하 단열재가 적용되고 있으며 책임시공 부재로 품질저하는 물론 열교·단열성능 저하, 화재발생 사례가 등장하고 있다. 최근 수십명의 사상자를 발생시킨 이천 냉동·냉장창고 물류사고의 경우에도 최저가발주에 따른 불량자재로 인한 부실·날림시공, 위험공종 동시작업 등이 원인 중 하나로 지목된다.

앞으로는 화재안정성을 높이고 에너지비용 낭비를 막기 위해 저비용 고효율의 냉동·냉장물류창고가 필수적이며 이를 위한 방열법에 대한 기술검토가 요구되고 있다.

엔지니어링 기반 설계품질 고도화
간삼건축이 감리로 참여하고 있는 광주도척 저온물류센터는 3만6,000여㎡(약 1만1,000평) 규모로 PC공법을 적용, 총 17개월로 공사기간을 단축해 오는 7월 준공될 예정이다. 

일반물류와 저온물류를 함께 취급하는 시설과 달리 전체 공간을 냉동·냉장시설로 활용한다. 통상 층고를 7~8m로 계획하는 냉동·냉장시설에 비해 광주도척 저온물류센터는 층고를 8~9m로 높게 설정해 저온물류창고 중에서도 고난이도 프로젝트라는 것이 특징이다. 특히 간삼건축은 냉동·냉장창고 설계·시공품질 향상을 위한 솔루션을 제시하기 위해 전문기업들과 함께 기술자문단을 구성했다.

저온물류창고 방열설계·자재선정 및 공법에 대해서는 고품질 고무발포단열재의 독일계 제조사인 아마쎌코리아, 삼우에스엔씨코와 협업하며 부하계산 프로세스 모니터링 및 설비최적화에 대해서는 글로벌 산업용 냉동·냉장설비 선두기업인 아르네코리아와 협업하고 있다.

간삼건축은 기존 저온물류창고 건축관행에 따른 문제점을 해결하기 위한 핵심요소로 △소방안전 △최적 열관류율 실현 △장기단열성능·위생 등 3가지를 강조하고 이를 개선하기 위한 시험을 진행해 왔다.

소방안전을 확보하기 위해 국내 소재준불연 시험성적과 미국 FM 4924에 따른 실물 대형화재시험을 통과한 선박용 단열제품을 검토하고 현장에서 소방사 참관하에 실제 연소시험을 수행했다.

또한 투습저항계수가 1만 이상이며 20년 이상 장기단열성능변화(경시변화)가 최소화된 단열특성도 고려했다. 단열·난연성능에서 이상적이지만 건축물에 적용된 사례가 없는 만큼 시공성 확인을 위해 샘플시공을 수행해 공법표준화·단순화·비용절감에 대한 가능성을 검토했다.

특히 간삼건축은 성능구현을 위해 엔지니어링 기반의 자체적인 기준을 개발했다. 국내에서 일반적인 온도·사용조건을 반영한 열관류율 계산을 규정하는 ‘건축물의 에너지절약 설계기준’에 냉동·냉장창고 사용환경을 고려한 안전율(Safety Factor)을 반영했다. 이를 통해 △단열 △화재안전 △투습 △결로방지 △위생성능에 대한 각각의 기준을 마련하고 이에 적합한 최적의 방열법을 구현하는 성과를 도출했다.

특히 비용절감을 위해 VE(Value Engineering)설계를 진행, 투자비용에 따라 각 타입·구간별 비용·에너지절감량을 예상해 제시한다.

설경모 사업관리단장은 “간삼건축은 데이터·기술기준 등 엔지니어링 기반의 설계기술·시스템설계 가이드라인을 개발함으로써 관련시장에 기술·성능·품질로 다가설 것”이라고 밝혔다.