[GR전라남부권_GR기술] 빌딩풍에 의한 연돌효과

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by 조선대 김민성 기자 2022. 9. 27. 16:37

우리나라의 고층 건물에 강풍이 몰아치는 날에 창문이 깨지거나 문이 닫히지 않는 현상이 자주 나타나고 있다. 이러한 현상은 ‘연돌효과’로 인해 발생하는 문제이다.

연돌효과란 외부의 찬 공기가 빌딩 하부로 유입되고 동시에 위로 올라간 빌딩 내부의 따뜻한 공기가 빌딩 상부에서 배출되는 현상을 이야기한다. 이러한 현상은 실내외 온도 차이가 현저한 겨울철에 자주 발생하며 여름철의 경우는 겨울철과 반대로 공기 흐름이 반대로 발생하여 역연돌 현상이 발생합니다. 하지만 겨울철에 비해 여름철은 온도차가 크지 않아 큰 문제가 되고 있지는 않다.

연돌효과가 발생하는 원리는 무거운 물질은 아래로, 가벼운 물질은 위로 가는 성질에 의한 것인데 여러 물질이 혼재되어 있는 경우 상대적으로 무거운 물질이 아래로 내려가면서 가벼운 물질을 밀어 올리는 현상이 그 원인이다. 앞선 원리를 건물에 적용해 봤을 때 겨울철 난방으로 인해 따뜻해진 실내의 공기는 차가운 외부 공기보다 상대적으로 가벼워 무게 차이로 인한 연돌효과가 발생하게 되는 것이다.

연돌효과를 일으키는 주요 요인에는 여러 가지가 있지만 그중 실내외 온도차, 건물의 높이, 건물의 기밀성, 공조시스템 등 다양한 원인이 나타난다.

그렇다면 연돌효과가 가져오는 문제점은 무엇일까

연돌효과의 문제점에는 공기 유출입으로 인한 건물 내 에너지 손실, 강한 압력으로 인한 엘리베이터 도어 및 출입문 개폐 불량 등이 있고 환기 및 배기 시 어려운 문제점과 화재 발생 시 연기 및 화염의 급속한 확산으로 피해 증가 문제점이 있다.

이러한 문제점으로 인한 피해를 최소화하기 위해 연돌효과로 인해 발생하는 다양한 문제점들을 해결할 수 있는 대책 방안이 필요하다. 그 해결 방안으로는 첫째, 로비 현관에 회전문을 설치하여 출입 개폐 시 공기 유입을 최소화한다. 둘째, 지하실 출입구에 방풍실을 설치하여 출입문에 작용하는 압력을 분담한다. 셋째, 외피의 기밀성을 강화해 공기 유동 경로를 차단한다. 마지막으로 공조 시스템을 활용하여 가압이나 감압을 통해 연돌효과를 해결하는 방법 등이 있다.

연돌효과를 저감함으로써 앞선 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 빌딩에 유입, 유출하는 공기가 최소화되어 빌딩 에너지 절감에 큰 도움이 될 것으로 본다. 이처럼 연돌효과 저감 기술이 친환경 저 에너지 빌딩과 연관이 있기 때문에 앞으로 친환경 빌딩을 향해 나아갈 수 있는 중요한 기술이 될 것으로 보인다.