[문화체육관광부 우수학술도서 선정] 공기조화장치(HVAC)는 해양시추선(MODU)의 '지극히 중요한 안전유지 장치(essential safety service system)'라고 영국 정부의 에너지관련 부처인 DOE(Department Of Energy)는 규정하고 있습니다. 본서는 선박과 해양설비의 공기조화장치(Marine HVAC System)의 기본계획과 견적, 설계, 시공, 시험 및 시운전에 관한 실무기술을 제시하고, 이에 필요한 기초 역학과 태양에너지, 습공기, 냉동, 소음, 전기 및 전기제어, 기계, 닥트와 배관장치에 관한 지식을 제공하며 국제 설계기준(ISO design criteria)과 몇 나라의 관련 법령(Rules and Regulation)들을 소개합니다. 또한 이 책은 해상 공기조화장치를 이해하고 실무에 응용할 수 있도록 여러 가지 예제와 실행공사의 설계의 예를 제시하였습니다. 본서의 구성은 Ⅰ편~VI편, 부록으로 구성되었으며 간략목차는 아래와 같습니다,

저자 : 이종배 저자는 30여년 이상 조선사에서 HVAC 장치와 선실 설비부분의 설계업무를 담당했고 2012년부터 실무에 쌓아온 경험을 바탕으로 집필을 하고 있습니다.

『제Ⅰ편 기초』 제01장 해양설비의 HVAC(공기조화장치) 1.1 개요 1.1.1 난방 장치 1.1.2 통풍 장치 1.1.3 공기조화 1.2 상선 1.3 군함 1.4 해양설비 1.5 선박과 해양설비의 화재에 관한 국제규칙 제02장 기초 열역학 2.1 열 2.1.1 감열 2.1.2 잠열 2.1.3 열용량 2.2 온도 2.2.1 섭씨 온도계 2.2.2 화씨 온도계 2.2.3 절대온도 2.3 압력 2.3.1 절대압력 2.3.2 게이지압력 2.3.3 대기압 2.3.4 진공도 2.4 열역학 법칙 2.4.1 열역학 법칙 2.4.2 열역학 제1법칙 2.4.3 열역학 제2법칙 2.4.4 열역학의 기초식과 엔탈피 2.4.5 엔탈피 2.4.6 엔트로피 2.4.7 이상기체 2.4.8 보일의 법칙 2.4.9 샤를의 법칙 2.4.10 보일－샤를의 법칙 2.4.11 이상기체의 상태방정식 2.4.12 아보가드로의 법칙 2.4.13 달톤의 법칙(이상기체의 혼합법칙) 2.4.14 주울의 법칙 2.5 이상기체의 상태변화 2.5.1 사이클 2.5.2 카르노 사이클 2.6 열의 이동 2.6.1 전도 2.6.2 열전도율 2.6.3 대류 2.6.4 복사 2.6.5 열통과 2.6.6 열교 현상 2.6.7 결로방지 조건 2.6.8 단열재의 경제적인 보온두께 2.6.9 응축열전달 2.6.10 비등열전달 2.6.11 물질이동 제03장 유체역학 3.1 HVAC 장치에서의 유체역학 3.1.1 유체의 밀도, 비중량, 비체적 3.1.2 농도 3.1.3 점도 3.1.4 수두 3.1.5 동압과 전압 3.1.6 연속의 법칙 3.1.7 베르누이의 정리 3.1.8 토리첼리의 정리 3.1.9 유량의 측정 3.2 관로의 마찰손실 3.2.1 Newton의 점성법칙 3.2.2 직관의 마찰저항 3.3 유체기계 3.3.1 원심 펌프와 송풍기 3.3.2 송풍기의 압력 3.3.3 비속도 3.3.4 닮음의 법칙(상사법칙) 3.3.5 유체장치의 장애 제04장 태양에너지와 실내환경 4.1 해상의 일사량 4.2 상당외기온도 4.3 실내 환경 4.3.1 CLo 4.3.2 상대 에너지 대사율(RMR) 4.3.3 인체의 주위와 열평형 4.3.4 불쾌지수(DI) 4.3.5 유효온도(ET) 4.3.6 신 유효온도(NET) 4.3.7 SET 4.3.8 작용온도 또는 효과온도(OT) 4.3.9 평균 복사온도(MRT) 4.3.10 예상 평균 온ㆍ냉감도(PMV) 4.3.11 예상 불만족도(PPD) 4.4 인체의 열적인 쾌적조건 4.4.1 1965년도 ASHRAE 쾌감선도 4.4.2 1972년도 ASHRAE 쾌감선도 4.4.3 1981년도 ASHRAE 쾌감선도 제05장 습공기 5.1 공기의 표준상태와 기준상태 5.1.1 습공기의 조성 5.1.2 습공기의 온도와 습도 5.1.3 습공기의 비체적과 비중량 5.1.4 습공기의 엔탈피 5.2 습공기선도의 사용법 5.2.1 개요 5.2.2 실내감열비(RSHF) 5.2.3 습공기의 혼합 5.2.4 장치감열비(GSHF) 5.2.5 유효감열비(ESHF) 5.2.6 냉방용 냉각·감습 공기량의 결정 5.2.7 난방을 위한 가열·가습 공기의 결정 제06장 냉동 6.1 냉동 6.2 냉동사이클 6.2.1 냉동사이클(역 카르노 cycle) 6.2.2 증기압축식 냉동사이클 6.2.3 P－h 선도의 구성 6.2.4 기준냉동사이클 6.3 압축기 6.3.1 압축기의 이론 축마력 6.3.2 압축기의 피스톤 압출량 6.3.3 2단 압축 냉동사이클 6.3.4 TURBO 냉동 CYCLE 6.3.5 2원 냉동사이클 6.4 냉매 6.4.1 메탄계 6.4.2 에탄계(HFC계) 6.4.3 혼합냉매 6.4.4 자연 냉매 6.5 냉동용량 제07장 소음 7.1 음파와 진동수 7.2 소리의 물리량과 감각량 7.2.1 소리의 기본사항 7.2.2 소리의 강도와 압력 7.2.3 데시벨의 가·감산 7.3 소음 7.4 등청감도 7.5 음의 측정 7.6 소음측정기 7.6.1 소음의 주파수 대역 7.7 소음의 생리적 영향 7.8 허용 소음등급 7.9 선상에서 허용소음레벨 제08장 전기의 기초 8.1 전압과 전류 8.1.1 전기와 전류의 방향 8.1.2 전압 8.1.3 전류 8.1.4 저항 8.1.5 전기회로 8.1.6 전기ㆍ전자회로의 재료 8.2 직류와 교류 8.2.1 직류 8.2.2 교류 8.3 3상 교류와 전압 8.4 전력, 전력량, 출력 8.5 전기절연 8.6 전류에 의한 발열 8.7 접지(어스) 8.8 전기기기와 자기 8.8.1 자기 8.9 유도 전동력 8.9.1 자력선의 절단에 의한 기전력의 유도 8.9.2 발전기의 왼손법칙 8.9.3 모터 효과 8.9.4 모터의 오른손 법칙 8.10 유도모터 8.10.1 삼상 유도모터의 원리 8.10.2 극수와 회전수 8.10.3 단상 유도모터 8.11 변압기 8.12 전자개폐기와 전자밸브 8.13 전기모터 8.13.1 모터의 종류 8.13.2 모터의 구조 8.13.3 모터의 시동 8.13.4 모터의 회전 토크 8.13.5 모터의 선정과 보호 8.14 모터제어용 전자개폐기 8.14.1 전자개폐기의 종류 8.14.2 전자개폐기의 선정 8.14.3 모터회로의 주의사항 8.14.4 누전차단기 8.14.5 진상 콘덴서 『제II편 HVAC 장치 기기와 설계』 제09장 HVAC 장치의 설비기기 9.1 공기조화기(AHU) 9.2 송풍기 9.2.1 원심송풍기 9.2.2 축류송풍기 9.2.3 송풍기의 성능 9.3 핀 코일 열교환기 9.4 공기필터 9.5 가습기 9.6 전열교환기 9.7 HVAC 장치의 제어 9.7.1 냉ㆍ온수 컨트롤밸브 9.8 터미널 재열기 9.9 댐퍼 9.10 개별 냉난방기 9.11 냉동기 9.11.1 왕복동식 냉동기 9.11.2 스크류 압축기 9.11.3 원심식(터보) 냉동기 9.11.4 응축기 9.12 공기조화ㆍ냉동장치의 열교환기 설계 9.13 팽창밸브 9.13.1 팽창밸브의 종류와 구조 9.13.2 팽창밸브의 능력 9.13.3 팽창밸브의 선정 9.13.4 냉매액 분배기 9.14 난방열원 설비 9.15 원심펌프 제10장 선박과 해양설비의 HVAC 장치의 설계 10.1 HVAC 장치의 계획 10.1.1 장치계획 10.1.2 기본설계 10.1.3 생산설계 10.2 계약 기술사양서 검토 10.2.1 설계조건의 검토와 기준설정 10.2.2 적용 법규정 체크 10.2.3 설계기준 10.2.4 일반배치도, GA 체크항목 10.3 해양설비의 HVAC 장치 설계기준 10.3.1 해양설비의 HVAC 설비 목적 10.3.2 통풍설비의 설계조건 10.3.3 장치의 배치 10.3.4 가압실 10.3.5 비상정지 장치 10.3.6 위험구역과 공정구역 10.3.7 비위험구역 10.3.8 HVAC 장비와 기계류 10.3.9 제어 및 경보장치 10.4 HVAC 부하 계산 10.4.1 냉난방부하 계산방법의 발달사 10.4.2 HVAC 설계조건 10.4.3 실의 냉난방 부하계산과 그 기준 10.5 중앙식 HVAC 장치의 용량산정의 예 10.5.1 설계조건 10.5.2 부하계산 기준 설정 10.5.3 장치의 용량결정 10.5.4 핀 코일 냉수냉각기의 결정 10.5.5 핀 코일 온수 가열기의 결정 10.5.6 증기난방으로 할 경우 증기 가열코일 선정의 예 10.5.7 냉ㆍ온수 겸용 코일로 할 경우 선정의 예 10.5.8 DX 습코일 냉각기로 선정할 경우의 예 10.5.9 공기조화기의 송풍기의 필요동력 10.5.10 터미널히터 10.5.11 냉동기의 결정 10.5.12 냉동기 냉각수 펌프의 사양 10.5.13 냉수펌프의 사양 10.5.14 온수펌프의 사양 10.6 개별실 냉난방기기의 선정 10.6.1 패키지 에어컨(PAC)과 팬코일 유닛(FCU) 10.6.2 유닛히터(UT)와 덕트히터(DH) 10.7 통풍장치 10.7.1 통풍방식 10.7.2 통풍구획, Zone, Space 구분 10.7.3 공기량 10.7.4 실내공기 분포 계획 10.7.5 취출구와 취입구의 종류와 성능 10.7.6 공기량 조절기구 10.7.7 실외 통풍구 10.8 구역별 통풍장치 10.8.1 거주구 10.8.2 주방 10.8.3 세탁실 10.8.4 병실 10.8.5 조타실/관제실 10.8.6 엘리베이터 트렁크 10.8.7 소화가스로 화재보호되는 방(전기, 전자기계 기구실, 제어실) 10.8.8 배터리룸 10.8.9 엔진룸 10.8.10 위험구역 10.8.11 용접작업실의 용접매연 제어(미국의 기준) 10.8.12 실의 가압 10.9 HVAC 장치의 계획 10.10 장비발주를 위한 장치계획과 장비의 용량과 수량 10.11 장비의 배치 10.11.1 공기조화기의 배치 10.11.2 냉동기 또는 워터칠러 10.12 방진 10.13 국제표준(ISO) 설계기준 10.13.1 ISO 7547 : 선박 거주구의 에어컨, 통풍장치 설계조건과 기준 10.13.2 ISO 8861 : 디젤엔진 선 기관실의 통풍설계 요구와 계산 기준1998(E) 10.13.3 ISO 9943 : 요리기구가 있는 주방과 팬트리의 통풍과 처리공기1991(E) 10.13.4 ISO/DIS 9785 : 자동차 운반선의 통풍장치 10.13.5 노르웨이 해양 석유개발 운용자협회 기준 NORSOK, H-001 적용 HVAC 장치의 체크 포인트 『제III편 송풍장치』 제11장 송풍장치 11.1 덕트 설계를 위한 기본사항 11.1.1 연속의 법칙 11.1.2 송풍계통의 정압, 동압 및 전압 11.1.3 압력의 변환(정압과 동압의 관계) 11.2 덕트계의 저항 11.2.1 직관 덕트의 마찰저항 11.2.2 원형덕트를 각 덕트로 변환 11.2.3 플렉시블 덕트의 저항 11.2.4 덕트의 종횡비 11.2.5 국부저항 11.3 덕트의 계획 11.3.1 덕트의 치수 결정방법 11.4 덕트의 설계 11.4.1 덕트의 형식결정 11.4.2 덕트 설계도면 11.5 덕트 설계의 예 11.6 송풍기와 덕트저항의 특성 11.7 덕트의 공작, 시공방법 11.7.1 덕트의 재료와 규격 기준 11.7.2 각 덕트의 구조 11.7.3 덕트의 방화벽 관통 11.7.4 덕트의 보강 11.7.5 덕트의 지지 11.8 덕트의 보온 11.9 덕트계의 소음제어 11.9.1 HVAC 장치의 소음 11.9.2 덕트계의 자연감쇠 소음 11.9.3 실내에서 소음감쇠 11.9.4 공간에서 음의 전파 11.10 덕트의 누설시험 11.10.1 누설시험 기준 11.10.2 덕트의 압력등급과 누설률 11.10.3 누설시험 절차 『제IV편 장치배관』 제12장 HVAC 장치배관 12.1 배관의 종류 12.1.1 물 배관 12.1.2 증기배관 12.1.3 냉매 배관 12.2 물 배관의 설계 12.2.1 배관경로의 설계 12.2.2 관내 마찰손실 12.2.3 배관 계통도 작성 12.2.4 배관장치도와 공작도 12.3 HVAC 시스템 냉동장치의 배관 12.3.1 냉매 배관의 관경 결정 12.3.2 냉매 배관의 설치 12.4 난방을 위한 증기배관 12.4.1 증기관 구경 12.4.2 환수관 12.4.3 고압 증기배관 관경결정의 예 12.5 배관 내부압력과 관의 두께 12.6 배관재료 12.6.1 압력배관용 탄소강 강관 12.6.2 밸브 12.6.3 배관부품 12.7 배관의 보온 12.7.1 배관 열손실 12.7.2 배관 단열ㆍ보온재의 종류 『제V편 HAVC 장치의 제어』 제13장 HAVC 장치의 제어 13.1 제어의 기본개념 13.1.1 순차제어 13.1.2 피드백 제어 13.1.3 DDC 제어 13.2 제어방법 13.2.1 가감제어 13.2.2 냉수온도의 재설정 13.2.3 냉각수온도의 재설정 13.2.4 송풍기의 변속운전 13.3 자동제어 13.3.1 제어반 13.3.2 공기조화기측 자동제어 13.3.3 실내 온도제어 13.3.4 난방 시 가습제어 13.4 방화 댐퍼의 제어 13.4.1 제어기구 13.4.2 방화 댐퍼의 그룹제어 13.5 전기제어 회로 13.5.1 유접점 제어 13.5.2 냉동장치 자동운전제어를 위한 압력스위치 13.6 무접점 시퀀스제어 13.6.1 반도체소자 13.6.2 무접점 모터 제어 『제VI편 냉동선과 선(船)의 식품 냉동냉장 장치』 제14장 냉동·냉장 화물선 선상의 식품냉장고 14.1 냉동ㆍ냉장 화물선 14.1.1 냉동 화물 컨테이너 14.1.2 냉동 화물선 14.1.3 냉동 화물의 해상운송 동향 14.1.4 화물창의 냉장·냉동부하 14.2 선상의 식품냉장고 냉각장치 14.2.1 설계기준 14.2.2 냉장·냉동부하 14.2.3 장치설계 14.2.4 냉동장치 14.2.5 자동제어 기기 14.2.6 냉장고 냉각장치 부하계산 예제 14.2.7 선박 식품냉장고 냉각장치의 선상 시험방법 『부록』 Ⅰ. HVAC 장치 관련 규정 1. 해양설비의 HVAC 관련 규정－노르웨이 NMD 2. 해양설비의 위험구역에 대한 국제해사기구의 규정 3. 해양설비의 화재안전에 대한 국제해사기구의 규정 4. 상선의 선실설비 관련 규정－영국 상선의 선원 거주구에 대한 규정 1997 No. 1508 DOT 규정 Ⅱ. HVAC 장치의 시운전 절차서와 주장비 구매 기술사양서 작성의 예 II.1 장치 시운전 절차서 II.2 주요장비의 기술사양서(예) II.3 PLC 제어 기술사양서(예) Ⅲ. 단위환산표 및 참조표 □ 참고자료

우리나라는 자타가 공인하는 세계 최대, 최고의 조선 산업국이다. 1970년대 초, 국가적인 조선입국의 꿈은 이루어졌다. 끊임없는 조선기술의 개발과 기자재의 국산화로 오늘의 조선입국을 실현한 것이다. 시작에서 조선 선진국들의 기술을 빌려 쓰던 우리의 조선해양 기술은 완전한 자립을 넘어 괄목할 만한 성장을 해왔고 지속해서 기술개발을 해나갈 것이다. 선박과 해양설비공사에서 공기조화, 냉동장치는 필수설비로 해양설비에서는 지극히 중요한(essential) 안전장치로 강조된다. 그러나 이 분야의 국내 기술서적을 찾기가 어려워 조선현장은 기술업무 수행에 어려움을 경험하였다. 저자는 30여년 이상 조선사에서 HVAC 장치와 선실 설비부분의 설계업무를 수행하다 정년을 하고 그동안 실무에서 쌓아온 경험과 관련부분의 국내외 서적으로부터 배운 자료들을 정리하여 이 책을 집필하게 되었다고 한다. 해양설비의 공기조화기술과 장비, 그리고 설비면에서 육상설비와 크게 다를 것은 없지만, 공사 대상물의 구조와 운전, 기상, 이동성과 안전성, 화재로부터 보호, 그리고 사람과 설비 상의 주거환경과 운전환경에 관한 여러 가지 요구사항과 규정으로 인해 육상의 것보다 다양하고 복잡하다고 할 수 있다. 조선현장에서 불철주야 공기조화, 냉동 관련 기술업무를 기술인과 조선해양 공학도, 공기조화 기기 제작자, 공기조화 냉동기술 분야에 입문하려는 관심 있는 분들에게 도움이 될 것이다.