EBM-Papst, 지속 가능한 건축으로 에너지 효율성에 투자하면 투자금 회수가 빠르다.

에너지를 절감하는 건축 기술이 합리적인 시간 내에 이익이 된다는 점을 한 환기 시설 제조업체가 보여주었다. 운영 첫 해에 투자금을 전액 회수하였다.

슈테파니 미헬(Stefanie Michel)

EBM-Papst의 홀렌바하 공장은 겉으로 보기에 별반 다를 게 없어 보인다. 들판과 초원 사이의 시골 풍경 한 가운데에 여러 개의 회색 사각형 건물이 솟아 있다. 출하장에는 많은 자동차들에 나란히 짐을 싣고 있으며, 휴일임에도 불구하고 매우 바쁘다. EBM-Papst는 2013년 11월에 독일에서 가장 지속 가능성이 있는 회사로 상을 받았다. 과연 이 회사는 다른 회사와 달리 어떤 점에서 지속 가능성과 효율성을 이어가고 있을까?

2007년의 신축 건물이 지속 가능한 공장의 토대가 되었다

자원 효율성을 개선하기 위한 독일 기업들의 조치[%]

홀렌바하 공장은 개관한 이후 10년이 지났고, 두 차례 확장 공사가 있었다. 이 공사 책임자는 EBM-Papst 기술 책임자이며, 환경 담당자인 마르쿠스 메틀러였다. 그는 공사가 처음부터 간단하지 않았다. 공장 확장 시에 공사 컨셉트는 더욱 까다로워졌다는 것을 알고 있었다. 따라서 우리는 그를 따라 공장 전체를 견학하면서 공장 천정과 잠겨 있는 기술실을 살펴보고, 왜 EBM-Papst가 업계에서 가장 지속 가능한 회사인지를 알아보았다.

EBM-Papst는 2007년에 기존의 산업용 건물보다 건축 계획에 많은 시간을 들여, 건물 확장을 위한 계획을 세웠다. 설계자들은 태양광 발전 시스템을 설치한 것 외에도 공장 내부에서 합리적인 에너지 이용과 에너지 분배에 많은 가치를 두었다. 어느 구역에 사람이 머무르고, 어디서 열을 생산하며, 어디에 남은 열을 사용할지를 전체 컨셉트에 포함시켰다. 선반 공장에서는 큰 기계들이 많은 폐열이 발생한다. 이 구역을 냉각하기 위해서는 일반적인 냉각기를 사용하는 경우 1차 에너지 소비가 450MWh/a가 된다. 혼합 환기를 이용하면 에너지 소비를 절반 이상으로 줄일 수 있다. EBM-Papst는 치환 환기(공급되는 공기가 홀 공기보다 더 차가움)를 사용하여, 1,000MWh 미만의 전력을 소비할 수 있었다. „이 같은 사실은 모든 과정에 시간을 투자하고 가능한 모든 방법을 시도해야 한다는 것을 알 수 있습니다.“(메틀러)

그림 2: 생산 설비에서 생성되는 열은 환기 장치를 통해 창고 및 상품 입출하장과 같은 온도가 낮은 공장 구역으로 연결한다.

건축 계획에서 사람과 생산 조명에서 발생하는 폐열까지 고려하였다. 그러면 이 열을 어떻게 사용해야 할까? 상품 유입부와 배출부, 즉 창고 영역이 생산 공간과 연결된다. 이 곳을 추가로 난방 하지 않도록, 환기 장치를 통해 폐열을 이 구역으로 안내했다(그림 1 및 2). 남은 열은 홀 천정으로 올라가 110만 리터 물이 있는 스프링클러 탱크에 저장된다. 이 스프링클러 탱크는 원래 그곳에 있었기 때문에 추가의 투자비가 들지 않았다. 하지만 대물보험협회(VDS)는 이를 문제 삼았다. 비상 시 데워진 물이 제대로 소화하지 못할 확률이 있기 때문이다. 따라서 온도 감시장치를 통해 물이 25 °C 이상으로 데워지지 않도록 유지하도록 조치했다.

그림 3: 천장 복사 패널(조명 좌우측)을 통해 복사 냉기나 복사 열로 냉난방을 할 수 있다.

2007년에 홀렌바하 공장은 공장동 외에 구내 식당, 회의실, 사무실, 휴게실 등을 계획하였다. 실내 온도는 천정 히터와 에어컨으로 조절하였다. 난방과 냉방은 천정 알루미늄 박판으로 이루어져 박판 사이로 물이 흐른다(그림 3). 복사열이나 복사 냉기를 통해 열 또는 냉기가 분배되어 에너지가 절감된다. 복사열과 복사 냉기는 태양광이 피부에 닿는 것과 유사하게 열 또는 냉기가 직접 신체와 모든 면에 전달되기 때문이다. 사람이 지켜보고 있지 않아도 된다는 장점이 있다. 열과 냉기 생성은 2가의 열 펌프(그림 4)가 맡는다. 생산 중인 보일러실을 들여다보면 펌프가 생각했던 것보다 훨씬 작다. 13,500 m²에 충분하기 때문이다. 혹한기에 추가로 난방을 위해 작은 기름 보일러가 예비용으로 준비되어 있다.

2014년 공장 확장: 에너지 센터와 데이터 센터 추가

그림 4: 열 및 냉기 생성은 2가 열 펌프가 맡는다.

에너지 절감 기술에 대한 수요가 증가하면서 2013년에 약 10,000 m²을 확장해야 했다. 일년 후 생산 공장을 확장하고 동시에 데이터 센터와 별도의 에너지 센터를 건축하였다. 에너지 공급의 기본적인 컨셉트는 첫 번째 건축 섹션에서 가져왔으며 별도의 에너지 센터를 건축하여 이를 쉽게 변경할 수 있었다. 이 에너지 센터는 전기 출력 240kW의 천연가스 열병합 발전소를 설치하려고 하였다. 홀렌바하 지역에는 천연가스가 공급되지 않았지만 EBM-Papst는 끈질기게 이 컨셉트를 고수하였다. „우리는 에너지 공급회사와 협의를 진행하였고, 18km 떨어진 우리를 위해 라인을 새로 매설하였습니다.“ 열병합 발전소가 이렇게 작동할 수 있게 되었고, 확장한 건물의 전체 열 수요를 커버하고, 자체 소비를 위한 전류를 생산할 수 있었다.

여름철에는 이 열을 난방에 이용 않기 때문에 보다 합리적으로 사용해야 했다. 흡수식 냉동기는 전기 에너지를 사용하지 않고 이 에너지를 냉기로 전환하여 데이터 센터의 서버를 냉각하는데 이용하였다. 냉기 에너지는 항상 데이터 센터에서 사용해야 하기 때문에, 흡수식 냉동기를 보완하는 두 대의 증기 압축식 냉동기가 있다. 서버실에는 냉기 에너지 생산만 생각할 것이 아니라, 컴퓨터의 냉각도 생각도 고려해야 했다. 컴퓨터들은 분리된 구역에 위치하고 앞면만 냉각된다. 이는 전체 서버실 에어 컨디셔닝에 비해 에너지를 많이 절감한다. 한편에서 이곳에서 발생하는 따뜻한 공기는 다른 곳에서 이용할 수 있다.

2016년과 2017년에 물류 센터를 증축하면서 에너지를 공급하기 위해 에너지 센터에 열병합 발전소를 추가로 확장하였다. EBM-Papst에게 열병합 발전소는 합리적으로 에너지 이용 컨셉트에 들어맞지만, 이 발전 시설은 가동 기간이 길어야 이익이 된다. 가동 시간과 효율성을 더욱 높이기 위해, 이전에 전기로 가열하던 공장 내 세척 시스템과 청소 시스템을 이제 열병합 발전소에서 나오는 온수를 이용한다. „4년이 지난 후에 이익으로 돌아왔습니다.“(메틀러) 다른 회사에 비하면 투자금 회수 기간이 너무 긴 편이다. „우리는 투자금 회수 기간과 관련하여 엄격한 규정은 없지만 투자에는 의미가 있어야 합니다. 한 건물에서 15년 내지 20년을 난방을 유지해야 하니까, 4년이라면 우리로서는 괜찮은 장사입니다.“

물류 센터 신축: 에너지 컨셉트 확장

2017년 봄에 개관한 새로운 발송 센터의 경우 에너지 기본 컨셉트는 이미 확정되어 있었고, 40,000 m²에 추가 면적을 확장하였다. 이 투자는 보다 효과적이고, CO2를 저감하며, 화물 비용을 줄인다는 계획을 세웠다. EBM-Papst는 이 지역에 31,000 m²의 옥외 창고를 임대하였다. 이 창고들 사이의 거리를 물품을 적재한 트럭들이 다닌다. 이 외부 면적은 홀렌바하 공장에 집중되어 있었다. 홀렌바하 공장의 발송 센터로 현재 13개 공장에서 직접 물품이 납품되고, 여기서부터 조립된 제품을 트럭에 실어서 고객에게 발송한다. 그렇게 모두 합쳐서 연간 507,500km의 주행 거리를 아낄 수 있었다.

그림 6: 출고 센터의 문, 천장 히터, LED 조명

에너지 면에서도 법률이 요구하는 수치를 훨씬 하회하였다. 2007년에 비해 에너지 정책은 신축 건물에 대한 에너지 소비량을 482.4 kWh/m²·a에서 113.6 kWh/m²·a로 낮추었으며, 발송 센터는 18.3 kWh/m²·a만 필요로 했다. 또한 2007년 건축 구간에 비해 생산 공간 확장과 최근 신축 공사에서는 T5 홀 조명 대신 LED 조명(그림 6)을 사용하여, 이 LED 조명은 2교대 근무 시 약 585,000 kWh/a의 전류를, 3교대 근무 시 877,000 kWh/a를 절감한다.

그림 7: 복도의 LED 조명은 복도에 사람이 있을 경우에만 감지 센서가 반응한다.

우리는 공장을 견학하면서 제조산업체가 에너지를 어떻게 절감하고 합리적으로 이용할 수 있는지, 이에 대한 수많은 방법을 확인할 수 있었다. 여기에는 지붕 위의 태양광 발전소나 물류 센터의 컨베이어 벨트에 사용하는 에너지 효율적인 드라이브와 같이 „눈에 보이지 않는“ 것들도 있었고, 때로는 눈으로 볼 수 있는 조치들도 있었다. 복도, 사무실, 회의장 등에 감지 센서가 있어서 움직임에 따라 반응하는 조명(그림 7)이 있다. 그리고 당연해 보이는 조치들도 있었는데, 상품 입고나 출고장의 트럭 램프는 바깥 쪽으로 설치되어 있어, 이는 발송 센터에서 들어오는 냉기를 방지하기 위함이다.

EBM-Papst는 에너지 차원에서만 건물을 최적화한 것이 아니다. 에너지 스카우트인 Azubis는 7년 전부터 생산 설비에서 에너지 낭비, 주로 압축공기 누출과 열 손실을 찾아내기 위해 이 회사와 함께 해왔다. EBM-Papst의 독일 공장에서는 약 1백만 유로의 에너지 비용을 절감할 수 있었다.

효율적인 기술 공급자로 보는 자기 이해

이곳 생산 공장에는 눈에 띄지 않는 다른 것이 있다. 온도도 쾌적하고 소음 레벨은 정상적이지만 거의 무의식적으로 지나치는 것이 또 있다. 이 곳에서는 공장 특유의 먼지, 더운 윤활제, 세제 냄새가 거의 나지 않는다. 마르쿠스 메틀러가 설명했듯이, EBM-Papst는 건물의 효율성만 신경 쓰는 것이 아니었다. 이러한 의식이 생산 설비와 제품에도 이어진다. 선반 공장에서는 가공방법을 건식으로 전환하였다. 프로세스에 집중적으로 몰두하고 새로운 솔루션을 찾아 내겠다는 의지가 있어야 가능한 일이다. 이렇게 함으로써 추가 작업 단계인 세척 공장을 없앨 수 있었고 냉각제 사용과 냉각제 폐기도 생략하거나 줄어들게 되었다. 모두 합쳐서 EBM-Papst는 연간 2.58MWh를 절감할 수 있었다. 여기에 태양광 발전소도 있다. 홀렌바하 공장 한 곳의 투자비는 2007년 공장 신축에 2천만 유로, 2013년과 2014년 확장에 1천 500만 유로, 그리고 2016년 2017년 물류 센터 건축에 4천만 유로가 들어갔다. 출고되는 제품에는 사실 아무 것도 변하는 것이 없다. „대략 2009년부터 수립한 그린테크 철학은 모든 분야에 적용됩니다. 그린테크에는 우리 제품을 사용하게 될 고객들도 포함됩니다. 에너지가 허비되는 공장에서 ‚그린‘ 환기 장치를 생산한다는 것은 말이 안됩니다. 신뢰감을 줄 수 없기 때문이죠.“(메틀러) 새로운 직원을 뽑을 경우에도 그린테크를 포함하는 전체 컨셉트가 경쟁력 요소가 된다. 이미 완전 고용에 가까운 지역에서 구직자들은 자신이 일하고 싶은 곳을 골라서 갈 수 있다. 공장의 환기 상태, 먼지, 냄새나 기업의 환경 의식과 같은 „소프트“ 요소들이 중요한 역할을 한다. 그것만으로도 구직자들이 이미 그린테크에 끌리게 된다. 이러한 환경은 생태학적 의식이 개인의 행동뿐만 아니라 제품의 품질에도 깊이 연관 되어있다는 것이다. EBM-Papst에서 어떤 점이 다른가 하는 처음에 제기한 질문을 한 번 더 생각해보면, 많은 것이 다르다. 구체적으로는 에너지 효율성과 자원 효율성이 기업 철학의 일부가 되게 하는 것은 다음 요소들이다.

■ 건축 계획에 시간을 들인다

■ 건축 계획 단계부터 홀의 용도를 생각한다

■ 합리적인 조치가 빠르게 하는 것이 투자금을 회수하는 것보다 중요하다

슈테파니 미헬(Stefanie Michel), 드라이브 기술 부문 에디터