집안 연소가스(Combustion Gases) 문제(1)

밴쿠버 조선 news@vanchosun.com 기자의 다른 기사보기

가스, 오일, 나무 등 화석 연료를 사용한 퍼니스, 보일러, 워터 히터, 화이어 플레이스 등 주택 내 연소 장치들은 연소 가스를 굴뚝이나 연소 파이프를 통해 외부로 배출되어야 하는데 나가지 못하고 연소가스가 실내로 역류(Combustion spillage)한다면 건강 문제와 직결 되어 가볍게는 두통에서부터 심하면 병에 이르게 할 수 있다. 특별히 일산화 탄소는 죽음에 까지 이르게 하며 만성적 장기 노출로 건강을 잃을 수가 있다.

연소가스를 구성하고 있는 위해 성분으로는 일산화 탄소, 다환 방향족 탄화 수소, 알데히드 탄화 수소, 이산화 황, 이산화 질소, 분진이 있으며 이산화 탄소 및 수분은 상대적으로 해롭지 않으면서 상당한 양을 구성하고 있다. 연소 가스의 정확한 성분 및 재실 자에게 위해 여부는 연료의 종류 및 시스템 상태에 달려 있다.

연소 장치의 정상적 연소 공기 공급상태

오일 혹은 가스 연료의 Forced-air 난방 시스템에서 퍼니스에는 두 개의 다른 공기 흐름이 이 있다.

-연소 공기(Combustion air)
연료의 연소를 위해서는 공기가 공급 되어야 연소 되고 열을 발생 시킨다. 이 때 소요되는 공기는 건물 밖에서 파이프를 통해서   연소 장치 근처에 공급하고 있다. 연소 후 생기는 가스는 연소 파이프를 통해 실내에서 외부로 배출하게 되어 있다.
-실내 순환 공기(Circulating air)
퍼니스 버너에서 만들어진 열의 실내 난방 방법은 Forced-air 시스템에서는 실내 공기가 열 교환기(Heat Exchanger)를 지나면서 가열되어 거실을 난방 시키고 다시 차가워진 공기는 다시 퍼니스로 돌아와 가열되는 순환 사이클을 이룬다.

정상 가동되는 Forced-air 퍼니스라면 연소 공기와 순환 공기는 퍼니스에서 서로 섞이는 일이 없어야만 한다.

온수 난방 시스템(Hydronic heating systems)은 열 운반 매개체가 공기대신 물로서 바닥 복사 난방 혹은 라디에터에 의존하고 있다. 그러나 이 시스템도 물을 가열하기 위해서는 보일러라는 연소장치를 두는데 Forced-air systems 과 같이 연소공기가 공급되어야 하며 연소 가스의 배출도 필요하다. 그 외에 실내 온수 공급을 위한 온수탱크(Water Heater)나 화이어 플레이스, 우드 스토브도 연소 공기의 공급 및 연소가스의 외기 배출이 필요하다.

연소장치 연소가스 실내 역류 문제

불행히도 연소 시스템은 당초 계획된 데로 기능하지 않는다면 연소가스가 실내로 새는 문제(Combustion spillage)가 발생된다.  우드 스토브와 같이 연기가 실내로 들어오는 것을 육안 확인할 수도 있지만 퍼니스나 워터 히터와 같이 거실에서 떨어져 있으며 연소 가스도 보이지 않고 냄새도 매우 적거나 없는 경우 사실상 확인하기가 어려운 것이 현실이다.

Combustion Spillage 원인으로는 세가지 주요 요소가 있으며 이 외에 때때로 비정상적 바람으로도 문제가 야기될 수도 있다.

Factor 1: 굴뚝 문제 (Chimney Problems)
굴뚝의 역할은 실내 연소가스를 제거하는 데 있다. 그러나 굴뚝이 잘못 디자인되고 설치되고 유지관리 된다면 정상 기능을 하지 못한다. 굴뚝 기능의 실패원인은 다음과 같다
-굴뚝 크기가 연소가스를 배출 시키는데 너무 크거나 작은 경우.
-새집(Bird Nest)이나 깨진 벽돌, 얼음 등이 굴뚝을 막아 공기의 흐름을 막는 경우.
-건물 외부에 굴뚝이 단열되지 않고 노출 되어 있을 경우 연소가스의 배출이 없을 때 차가워진 굴뚝 내부는 처음 연소가스로 채워 질 때 연소가스에 내재된 수분이 결로되어 벽돌을 변형시키고 균열과 가스의 흐름을 막는다.

Factor 2:  장치 문제 (Equipment Problems)
연소 장치는 여러 구성 요소를 가지고 있다. 굴뚝과 같은 경우 적정한 디자인, 시공 유지관리가 필요하고 그 외의 문제점으로 기계적 장치가 문제가 되면 연소 가스의 정상 배출을 방해한다.
예로 퍼니스의 경우 열 교환기가 부식되거나 균열이 된 경우 순환 공기가 연소 챔버로 가던지 연소 가스가 순환 공기에 섞이는 일이 발생된다. 이런 경우 연소 가스가 실내로 전해지는 경우가 된다.

Factor 3. 기압 문제(Pressure Problems)
겨울철에 문을 잠근 상태에서 배기휀이나 후드휀 등을 가동 시켜 실내 공기를 외부로 배출하는 경우와 특히 우드 화이어 플레이스를 사용하는 경우 실내 공기를 연소 공기로 다량 소비하기 때문에 실내 기압은 외부보다 떨어지게 된다. 일반적으로 실내 기압의 외부와의 균형은 균열 부위나 창호 틈, 건물 구조의 개구부로 외부 공기(Make-up Air)가 들어와 균형을 맞추게 되어 있다.

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