클린룸 열원설비의 운전실태 및 에너지 사용량 평가

Abstract

현재 우리나라에서의 에너지 사용은 해가 갈수록 급격히 증가하고 있으며 2002년 IEA(국제에너지기구)의 통계에 따르면 한국의 연간 이산화탄소 배출량은 2000년을 기준으로 했을 때 4억 3400만톤으로 세계 9위이며, 세계 전체 배출량의 1.8%를 차지한 것으로 나타났다. 더욱이 1990년 이후 배출량 증가가 85.4%로 나타나 세계 최고의 증가세를 기록하고 있다. 이산화탄소 배출의 급격한 증가는 한국의 경제성장으로 인한 에너지소비 증가라는 것은 피할 수 없는 결과이다. 그러나 해마다 새로운 기록을 세우는 에너지소비양은 비단 경제 성장만의 결과라고 하기에는 부족함이 있다. 에너지 부족국가에서 에너지를 기반으로한 산업이 절대적이 우위를 차지하는 우리나라는 세계의 정세에 흐름에 수동적으로 따라가는 것이 아니라 적극적으로 최소 에너지를 사용하여 최대의 가치를 창출해야하는 시급한 상황에 있다. 현재 많은 분야에서 에너지효율향성, 온실가스의 흡수원 및 저장원 보호, 신·재생에너지 개발에 총력을 기울이고 있으며 적극적으로 에너지 사용의 고효율을 위한 시스템의 개발에 박차를 가하고 있다. 그러나 이러한 노력에도 불구하고 정확한 데이터를 기반으로 예측에 의한 설계와 효율적인 장비운영이 이루어지지 않는다면 에너지 부족으로부터 오는 어려움은 계속될 것 이다. 따라서 본 연구는 반도체 산업시설인 크린룸 열원설비 운전 실태를 파악하고 에너지 사용량을 평가 하였으며, 조사결과 생산량은 장비설치 기준년도(2001년) 대비 평균 270% 증가하였으나 조사기간 동안의 평균 보일러 및 냉동기는 26~36%의 저조한 가동률을 보이고 있으며, 전체 장비의 29%에 해당하는 장비만이 50% 이상의 가동률을 보였다. 이번 크린룸 열원설비의 운전실태 분석결과 에너지의 불필요한 소비가 일어나고 있음을 알 수 있으며, 이는 장비 선정 시 정확한 부하계산을 하지 못하여 열원설비가 부분적으로만 운전되어지고 있으며, 계절적 특성상 부하값이 크게 차이남을 고려하여 장비 선정 시 여러 대로 나누어 설치하였으나 과도한 장비 설치로 인하여 장비 가동율이 아주 낮게 나타났다. 산업분야에서 에너지 절약은 생산 원가와 직접 관련되는 부분이다. 원가 절감을 위해 여러 방면에서 노력하는 현재의 시점에서 정확한 계산과 예측에 의한 설비가 이루어져 초기투자비증가를 막고, 최대 효율로 가동할 수 있도록 장비가 선정 되어 운전되어 운영유지비용을 최소한으로 하는 것이 필요하다.