에너지 효율 측정기술로 지구환경 지키는 엘리베이터

 

 

에너지 효율 측정기술로

지구환경 지키는 엘리베이터

 

 

 

점점 뜨거워지는 지구, 어떻게 하면 이를 막을 수 있을까? 전 세계의 많은 학자들은 에너지 절약이 우리의 지구를 초록자연으로 되돌릴 수 있다고 말한다. 연일 급등하는 유가지수와 기후 온난화 문제의 해결책이기도 한 ‘에너지 절약’, 엘리베이터 업계 역시 이에 관심을 두고 ‘에너지 효율’을 높이는 데 큰 관심을 가지고 동참하고 있다. 글 김영수(한국승강기대학교 교수)

 

 

 

 

‘에너지효율등급표시제’는 폭발적으로 늘어나고 있는 에너지소비를 줄이기 위해 냉장고, 에어컨, 조명기기, 자동차 등 주요 에너지 다소비 4개 품목에 대해 정부가 보증하는 효율등급표시를 의무적으로 부착해 팔도록 하는 제도다. 빌딩의 2~5%의 에너지를 소비하는 엘리베이터도 이제는 1등급을 부착한 제품을 구매하여 설치하여야 한다. 건설사나 건물의 관리주체들은 신규설치나 리모델링 공사 시 제품사양에 적극적으로 반영하여 빌딩의 효율적인 에너지관리에 참여를 해야 한다.

 

에너지 효율을 높이기 위한 방법, 전력회생형 인버터 엘리베이터는 운행 중에 두 가지 경우에서 전력이 회생된다. 하나는 엘리베이터가 상승하거나 하강할 때 균형추보다 무거운 카가 중력과 같은 방향으로 작용할 때이며, 두 번째는 균형추보다 가벼운 카가 상승할 때 권상기 모터가 발전기로 작동해 전기를 생산하는 경우. 기존
에는 이 같은 원리로 발전된 전기 에너지를 제어반에 장착된 저항기를 통해 열로 태워버렸으나, 전력회생형 인버터를 장착한 승강기는 버려졌던 전기에너지를 빌딩의 조명·냉난방 기기 등에 되돌려주는 또 다른 전기 공급원이 되는 셈이다.

 

 

현대엘리베이터의 ‘로와트’

 

‘로와트(LOWATT)’는 세계 최초로 전해콘덴서가 필요 없는 특수 기술을 적용, 인버터 사용 수명을 대폭 늘린 획기적인 제품으로 과학기술부로부터 NeT 인증도 받았다. ‘로와트’는 승강기의 움직임을 이용해 전력을 만들어내고 생산된 전력을 빌딩의 조명·냉난방 기기 등에 사용할 수 있게 전환해 주는 기기로, 이를 통해 에너지 효율을 최대 77.5%까지 높일 수 있다. 30층 건물의 경우, 로와트를 적용했을 때와 하지 않았을 때 전기요금이 연간 최대 50만원까지 차이 난다고. 이를 통해 분속 600m 초고속 엘리베이터를 포함한 다양한 기종에서 독일의 승강기 에너지 효율 A등급 인증을 받기도 했다.

 

 

<르와트 적용 전과 후의 에너지 절감 효과 비교>

 

 

오티스엘리베이터의 ‘리젠’

 

오티스엘리베이터의 효율경영을 뒷받침해주는 주력 기술 중 하나로 ‘리젠(ReGen)’을 꼽을 수 있다. 오티스엘리베이터 자체 실험 결과 25층 빌딩의 엘리베이터를 하루 14시간 운행할 경우, 연간 5130kWh의 전기가 발전되는 것으로 나타났다. 연간 최대 61만원 가량의 전기를 무료로 사용하는 셈이다. 이와 관련 오티스엘리베이터는 전국에 운행 중인 약 40만대의 엘리베이터에 전력회생형 인버터를 장착할 경우, 연간 18억㎾h 가량의 전력 사용량을 줄일 수 있다고 설명했다. 결과적으로 2000억원이 넘는 경제적 효과가 생기는 것. 더불어 재생 전기를 사용함으로써 연간 CO2 배출량을 26만t까지 줄일 수 있어 환경보호에도 일조하고 있다.

 

 

<오티스엘리베이터의 리젠 적용 전과 후>

 

 

티센크루프엘리베이터의 ‘CPIK-RM’

티센크루프엘리베이터는 전력회생형 인터버인 ‘CPIK-RM’을 개발한 것은 물론, 가변속도 엘리베이터 시스템인 ‘V-Max’도 선보였다. 일반 엘리베이터의 경우 적재율에 관계없이 미리 세팅된 정격속도로 운행된다. 이를 혁신적으로 개선, 적재율이 20~80% 사이인 경우 정격속도의 125%까지 속도를 상향시켜 운행할 수 있도록 만든 가변속도 시스템이 ‘V-Max’다. 이를 통해 소비전력의 증가 없이 운송효율을 개선하고 전체 운행시간을 줄여, 결과적으로 에너지 절감을 실현한다는 계획이다. 승객들도 약 15% 정도 대기시간이 감소하는 효과를 누릴 수 있다.

 

 

<티센크루프엘리베이터의 터보트랙 무빙워크>

 

 

에너지 효율 등급 관리

지난 2014년 9월호 엘에스터에 ‘고효율 에너지 승강기 시대를 위한 엘리베이터 에너지 클래시피케이션 테크놀로지’라는 제목으로 실린 김기영 대표(㈜송산특수엘리베이터)의 글 중 승강기 에너지 효율 등급에 관한 국제표준이 최근에 이루어졌다. ‘VDI 4707’을 바탕으로한 ISO 25745 (Energy performance of lifts, escalators and moving walks) 제정이다. 이 규정에서는 ▲승강기의 에너지 소비를 줄이기 위한 방법과 절차 ▲관련 측정방법의 확립 ▲엘리베이터 및 에스컬레이터의 에너지 효율 등급 등을 나타내고 있다.

 

 

<현대엘리베이터가 획득한 독일 티유브이슈드 A등급 인증>

 

 

 

ISO 25745 에서의 에너지 효율에 대한 등급은 운행 중 등급, 대기 중 등급을 고려하여 에너지 효율로 산정된다.

 

 

 

1_운행 중 에너지 등급 (Espc )

 

 

 

운행 중 에너지등급은 목표 엘리베이터의 운행 소비 에너지, 부하계수, 부하, 왕복1회 운행거리 등으로 계산할 수 있다.

 

 

 

<표 1> 운행 중 에너지 등급

 

 

 

2_대기 중 에너지 등급

대기 중의 엘리베이터의 전력을 5분, 30분 단위로 측정하여 등급을 산정할 수 있다.

 

<표 2> 대기 중 에너지 등급

 

 

 

 

3_에너지 효율 등급 (Ed )

The estimated daily energy consumption( Ed )는 Ed = Erd + Enr 으로 정리하며,

 

① 일일 운행 소비 에너지
[the daily running energy consumption W(h)]

 

 

 

 

일일 운행 소비 에너지는 평균 운행 소비 에너지, 일일계수 등으로 계산한다.

 

 

 

 

 

② 일일 비운행 소비 에너지
[The daily non running (idle/standby) energy consumptionE(nr)]

 

 

 

 

<표 3> 에너지 효율 등급별 일일 소비 에너지

 

 

 

에너지소비효율등급라벨(국내 규정)

 

에너지소비효율등급라벨은 1∼5 등급으로 구성되며 1등급에 가까운 제품일수록 에너지절약형 제품이다. 1등급 제품을 사용하면 5등급 제품 대비 약 30~40%의 에너지를 절감할 수 있다. 에너지소비효율등급라벨의 에너지절약형 제품 변별력 향상을 위하여 지식경제부와 에너지관리공단은 품목별 시장현황과 기술수준 분석, 기술표준화사업 등을 통한 기준개발과 이해관계자간 협의 등을 통하여 지속적으로 기준을 상향조정하고 있다. 이처럼 기준이 강화되는 경우에는 같은 제품이라 할지라도 제조일 기준으로 에너지소비효율등급이 다르게 표시될 수 있다.

 

 

 

에너지소비효율등급의 확인

에너지소비효율등급라벨은 일반적으로 소비자가 확인하기 쉬운 제품의 전면 또는 측면 등에 부착되어 있으며, 조명기기 등과 같이 제품의 크기가 작아 제품상 표시가 어려운 경우에는 개별포장과 전체 포장물 등에 라벨을 표시한다. 에너지소비효율등급이 높은 제품 선택하는 것이 에너지절약과 기후변화 대응 등에 있어 가장 합리적인 방법이다.

 

 

공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정

[산업통상자원부고시 제2014-196호, 2014.10.31]

제15조(엘리베이터 합리적 운행) ① 공공기관은 4층 이하 운행금지, 5층 이상 격층 운행, 시간대별 승강기 제한 운행, 운휴 시 조명등 자동점멸, 일정 층 이상·이하 구분, 군(群)관리 시스템 도입 등을 통해 엘리베이터를 효율적으로 운행하여야 한다. 다만, 환자·장애인·화물운반 등 불가피한 경우는 제외한다. ② 공공기관은 신축 건축물의 엘리베이터를 설치 시 ‘층 선택 취소기능’ 을 의무적으로 추가하여 설치하여야 한다.

 

 

 

【참고문헌】
1. 에너지경제 신문 2011.08.17 (http://www.ekn.kr/news/article.html?no=72225)
2. 연합뉴스 2011.02.09 (http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=104&oid=001&aid0=004903682)
3. 뉴시스 2010.08.09 (http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec & sid1=101&oid=003&aid=0003378691)
4. 공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정