[사진1] 냉각탑에서 발생한 백연 현상
1. 하자내용
지상에 설치된 냉각탑 운전 시, 겨울철 외기 온도 저하 시 다량의 백연이 발생하여 인접 건물 및 인도 방향으로 흩날리며 민원이 지속적으로 제기되었다.
특히 야간 시간대에는 시야 장애 및 결빙 위험이 동반되어, 안전상의 문제도 우려되었다.
백연 발생으로 인한 주요 문제점
- 시각적 불쾌감 및 민원 유발
- 보행자 통로의 결빙 위험
- 주변 벽면 결로 및 도장 박리
- 열교환 효율 저하로 인한 기계 효율 감소
2. 원인 및 문제점
(1) 냉각수 출구온도 과도 저하
외기온이 낮은 겨울철에도 팬이 고속 운전되어, 냉각수 출구온도가 20℃ 이하로 유지됨.
이에 따라 배출공기 내 수증기가 응축되어 백연이 발생함.
(2) 지상 설치에 따른 확산 거리 부족
냉각탑이 옥상 대신 지상에 위치하여 배기풍의 확산 높이가 낮고, 주변 건물의 풍압 영향으로 백연이 인근 구역으로 확산됨.
(3) 공기 혼합 비율 불균형
외기 흡입 위치가 편향되어 배출공기 내 습도가 높게 유지되어 백연이 짙게 형성됨.
3. 대책 및 해결방안
(1) 냉각탑 팬 제어 로직 개선
- 냉각수 출구온도 기준으로 팬 속도 자동 제어(Variable Speed Drive 적용)
- 외기온도에 따라 팬 속도 제한(저온 시 저속 운전)
(2) 혼합덕트(Mixing Duct) 설치
- 배출공기와 외기를 혼합하여 배기 온도 상승 유도
- 백연 형성 온도대(40~50℃)를 피하도록 설계
(3) 방풍벽 및 확산덕트 보강
- 주변 건물 풍압의 재유입 방지를 위한 방풍벽 설치
- 배출 방향을 상향(45° 이상)으로 유도하는 확산덕트 적용
(4) 유지관리 대책
- 겨울철 운전 모드(저온제한 운전) 사전 설정
- 백연 발생 감시용 CCTV 설치 및 운영 로그 관리
4. 개선 전·후 비교
| 구분 | 개선 전 | 개선 후 |
|---|---|---|
| 운전 조건 | 팬 고속운전, 출구온도 18℃ | 팬 속도제어, 출구온도 28℃ 유지 |
| 설치 구성 | 지상 단독 배기, 혼합덕트 미설치 | 혼합덕트 및 방풍벽 설치 |
| 백연 발생 정도 |  심한 백연, 민원 다수 |  백연 거의 없음 |
| 효과 | 결빙 위험 존재 | 결빙 및 민원 해소, 운전 효율 향상 |
결론
냉각탑의 백연 현상은 단순한 외기 영향이 아닌, 냉각수 온도·풍량·혼합비율의 상호 균형 문제이다.
VSD 제어와 혼합덕트 적용을 통해, 에너지 효율을 유지하면서도 민원과 안전 문제를 동시에 해결할 수 있었다.
해시태그:
#냉각탑백연 #지상설치냉각탑 #기계설비하자 #냉각탑개선사례 #에너지절감 #기계설비 #건축기계설비 #설비유지관리 #백연저감