지역난방 적산열량계의 최소온도차 한계 구간 열량 측정에 관한 음모론 - A Conspiracy Theory

대한민국 건축법시행령에 따라 지역난방 표준 계량시스템으로 설치되어 있는 적산열량계의 치명적 오류 가능성을 제기한 적이 있습니다. 연속난방을 할 경우, 그리고 유속이 아주 빠를 경우 입수-출수 감온부의 온도차이가 최소온도차 한계 이하 구간으로 떨어질 수 있고 이때 측정한 열량값의 오차가 최대 120%까지 확대될 수 있다고 보고드린 바 있습니다. drkimfixnsolve.tistory.com/35

적산열량계 연속난방의 숨겨진 위험성 Calorimeter: The Phantom Menace

많은 분들이 관심이 가져 주었고 동의도 받았으나 일부 비판적인 의견도 받은 바 있습니다. 아래는 유튜브 동영상에 달린 댓글입니다. 언제나 그렇듯이 악성 댓글일 수도 있는데, 잘 살펴보면 나름 타당한 문제를 제기하고 있는 내용입니다.

최소온도차 한계 구간에서 오차 확대에 대한 유튜브 댓글

오차가 100%라는 것이 측정값이 두배가 될 수도 있지만 두배로 감소할 수도 있다는 말 아니냐, 그러면 손해를 보는 것이 아니고 이득을 볼 수도 있고 결과적으로 요금이 두배라는 것은 논리적으로 맞지 않으니 좀 더 근거를 갖고 와라 정도의 의견이 되겠습니다.

저의 답변은 "최소온도차 한계 구간에서의 오차에 관한 저의 문제제기에 대해 물론 제가 개인적으로 근거를 만들고 증명하는 것도 가능하겠지만 공신력 있는 기관이 나서서 열량계 문제를 정밀하게 조사해 보는 것이 정답일 것 같다" 라는 정도였습니다. 실제로 적산열량계가 사용한 열량보다 과다로 측정하는 것 같다는 의심은 충분히 많은 상황입니다. 열량은 많이 썼는데.. 즉 난방비는 많이 지급하는데 집은 별로 따뜻하지 않은 경우가 되겠죠.

위 댓글이 거의 1년이 지났지만 근거를 갖고 오라는 요구에 늘 머리 한쪽에서는 고민하고 있었습니다. 지역난방공사는 저의 문제제기에 관심도 없는 듯 보이고.. 개인이라는 한계로 공신력있는 근거를 만들기는 시간도 없고 돈을 투자하기도 어렵고 능력도 안되고.. 그래서 한가지 음모론을 만들어 봤습니다.

음모론이 영어로 conspiracy theory라고 하는데, 저는 일반적으로 음모론을 좋아하지는 않습니다. 특히 요즘 공신력 있다는 신문들이 거의 타블로이드 황색언론 수준으로 음모론을 생산해 내고 있어 거의 스킵하고 있는 편입니다. drkimfixnsolve.tistory.com/177 참고해 보시고.. 소위 선정적 기사를 이렇게 대놓고 양산할 거면 황색저널리즘의 선봉인 선데이서울처럼 장사하면 되지 않을까 싶습니다. 대신 대부분의 시민들은 선데이서울 돈내고 사지 않잖아요? 마트 같은데서 지나가다가 눈으로 흘낏보고 마는 수준이죠. 계속 이런 수준을 유지한다면 앞으로는 대부분 그렇게 될 것이라고 생각합니다. 스킵 스킵하는 거죠.

다음 Daum 뉴스 편향적으로 읽기 - My피드 설정으로 특정신문 기사 안보는 방법

아무튼 황색언론은 그렇고.. 그럼에도 불구하고 음모론은 중요한 어떤 발견이나 추적을 할 때는 매우 유용한 도구라고 생각합니다. 저처럼 블로거/유튜버는 아주 공신력 높은 언론기관은 아니기 때문에 1인 미디어로서 나름 최대한의 근거와 논리를 갖고 음모론을 제기할 수 있다고 봅니다. 믿음과 추종을 배제하고 논리로 무장한 독자가 스스로 취사선택을 하면 되는 문제라고 봅니다.

자, 그럼 적산열량계 음모론 들어 가겠습니다.

1. 먼저 최소온도차 한계 구간이 2도인 A등급 적산열량계를 대상으로 생각을 펼쳐 보겠습니다. 모든 방을 잠그고 안방만 연속난방을 한시간째 하고 있고 난방배관이 활짝 열려 한시간째 난방수가 돌아가고 있다고 생각하겠습니다 (창문을 열고 난방을 하면 그렇게 만들 수 있고, 구동기가 고장나서 난방비 폭탄 상황이 발생해도 그럴 수 있습니다). 난방을 좁은 지역에 오래 하고 있기 때문에 난방수 유속이 빠르게 되고 따라서 입수-출수 온도차이가 0.5도 이내로 떨어지는 상황이 발생할 수 있습니다.

2. 일반적으로 온도계는 측정오차가 존재합니다. 아주 정확하게 온도를 측정하는 것은 비싼 온도계를 사용해야 하고, 적산열량계의 단가를 낮추기 위해 많이 사용하는 백금저항온도계 (Pt100)도 측정 오차가 존재합니다. 백금 온도계의 측정오차는 작은 것으로 알려져 있는데, 실제 온도차이가 0.5도라고 할 때 각각의 오차를 갖고 있는 두개의 독립된 백금온도계가 그 정도의 온도차이를 제대로 구분해 낼 수 있을지는 의문입니다.

3. 출수는 항상 입수보다 온도가 조금이라도 작아야 합니다. 그래야 열량을 집안에 떨구고 나가는 상황이 됩니다. 입수보다 출수의 온도가 높다면 집안에서 열을 받아서 나가는 상황이기 때문에 열역학 제2법칙에 위배되고 그런 일은 절대 일어나지 않습니다.

4. 그런데 측정오차를 갖고 있는 입수와 출수 두 독립된 온도계가 온도를 꺼꾸로 측정하는 상황도 발생할 수 있습니다. 실제는 0.5도 정도 출수의 온도가 낮은 데 측정에서는 출수의 온도가 예를 들어 0.1도 높게 나올 수도 있습니다. 이러면 안되기 때문에 열량계의 연산부에서는 이런 오류상황에 대한 처리 방법이 프로그래밍 되어 있을 겁니다. 안그러면 사용한 열량을 빼주는 꼴이 되기 때문에 아주 이상한 상황이 되는 것이죠. 난방을 했는데 난방비를 받는 꼴이 되겠습니다.

5. 이런 오류 상황에 대한 가장 손쉬운 해결 방법은 연산부에서 마이너스 사인을 없애고 절대값만 취해서 적산(적분)하는 것입니다. 유량이 들어오기 때문에 적분을 안할 수는 없고 온도차가 필요하기 때문에 음수를 사용할 수가 없고 양수로 만들어 적분을 행하지 않나 생각됩니다. 이렇게 되면 실제 사용한 열량에 비해 더 많은 열량을 사용한 것으로 적산열량계에서 계산하게 됩니다.

7. 적산열량계 연산부에 더 심하게 장난을 쳤다고 가정하면.. 어차피 2도 이하의 온도차 구간에서는 법에 규정된 내용이 없기 때문에 안정적인 연산부의 계산을 위해 2도 이하 온도차는 0.5도, 1도 구분 없이 모두 2도 차이로 할당해서 연산부 적분을 행하는 경우입니다. 이렇게 열량계를 설계했다면 아주 악성업자가 되는 것인데, 이 경우 실제 사용한 열량에 비해 청구된 열량값이 2배에서 4배로 높게 계산되어 나올 수 있습니다.

위의 음모론 일부가 온도차가 아주 작은 영역에서 적용되고 있다면 이는 적산열량계의 치명적 오류를 확대하는 결과이고 대다수 열량계를 믿고 연속난방의 편리함을 누리고 있는 시민들을 우롱하는 결과입니다. 문제는 이런 상황에 대해 열량계 회사나 지역난방 공사 누구도 비난을 받거나 표면적 책임을 지지 않는 구조로 이 상황이 설계되어 있습니다. 추가로 납부해야 하는 난방비가 입주민들간의 1/N로 나눠지는 구조이다 보니 입주민끼리 분쟁으로 해소해야 합니다. 난방열사 김부선씨의 난방비0원 해결 노력이 반짝 관심을 받았지만, 결국 서로의 따뜻한 이웃들인 입주민끼리의 싸움으로 끝나 버렸고.. 난방비 납부구조의 모순적 상황 (drkimfixnsolve.tistory.com/165)을 해결하는 데는 아무 도움도 되지 않은 것을 잘 알고 있습니다.

지역난방 난방비를 난방회사에서 직접 개별부과해야 하는 이유

제가 계속 주장하고 있지만 난방비 납부구조는 정부나 지자체가 해결해 줘야 하고, 그 전까지는 똑똑한 개인이라면 최소온도차 구간을 사용할 수 밖에 없는 연속난방 난방법을 피하고 입수-출수 온도차를 최대한 벌려서 난방을 하는 간헐적 타이머 난방법을 적극 활용해야 합니다. 각자도생. 정부가 해결해 줄 때까지 매시즌 겨울 각자 잘 살아남아 봅시다.

정부가 움직이도록 아래 활동을 시작했습니다. 올 시즌 가열차게 추진해 보겠습니다. drkimfixnsolve.tistory.com/186 국민신문고-국민생각함 응원 부탁드리겠습니다.

지역난방 난방비 부과 및 납부 방법의 개선에 대하여 - 네 이웃을 사랑하라!

(추가 2020/11/8) 오늘 밤부터 며칠 간은 온도가 영하로 떨어진다고 하네요. 많은 분들이 난방을 시작할 텐데.. 적산열량계에서 난방비 폭탄을 맞지 않으려면.. 온도를 한꺼번에 올리지 말고 1도씩 올려야 된다 라는 충고를 많이 들었을 겁니다. 이 충고의 근원이 바로 열량계의 최소온도차한계 구간입니다. 온도를 1도씩 올리지 않고 급격하게 올리면 장시간 동안 난방수가 집안으로 들어왔다가 곧바로 집밖으로 나가기 때문에 입수-출수 온도차가 최소온도차 구간 이하로 작아지는 상황이 발생합니다. 뜨거운 물이 장기간 지나가면 집안은 아직 뜨거워지지 않았는데 난방코일 주위는 이미 뜨거워져 있기 때문에 열량을 내뿜지 못하고 그냥 밖으로 나가게 됩니다. 최소온도차 구간에 빠지는 최적의 조건인 형성되는 것이죠. 따라서 온도를 급격하게 올리면 안된다는 사용방법이 탄생한 겁니다. 지역난방공사나 소위 난방기술자들이 모두 이 사실을 알면서 눈가리고 아웅하고 있는 격이죠.

열량계 최소온도차 구간을 피하는 최적의 방법은 입수된 물이 충분히 식을 때까지 기회를 주는 타이머를 이용한 간헐적 난방법입니다. 열량계에서 간헐적 난방을 한다고 해서 발생하는 손해는 전혀 없습니다. 온도조절기를 껐다 켰다 열량을 조절하는 약간의 불편함이 있을 뿐 에너지 절약을 위해 전등을 껐다 켰다하는 수준의 습관만 필요할 뿐입니다. 추우면 켜고 더우면 끄는 정도의 습관이 필요할 뿐입니다. 열량계 아파트 사용자분들은 (유량계 아파트도 마찬가지로) 안심하시고 간헐적 난방을 사용해 보세요.

(추가 2020/11/21) 최근 수리한 애플펜슬을 이용해 난방비 폭탄의 원리를 설명하는 동영상을 제작해 봤습니다. 

(유량계 편) youtu.be/Qqy_0zSx4bM

유량계에서 난방비 폭탄이 발생하는 이유

(열량계 편) youtu.be/YRDj-Mds7P8

열량계에서 난방비 폭탄이 발생할 가능성에 설명하는 동영상

참고하셔서 유량계든 열량계든 난방비 폭탄을 근본적으로 회피할 수 있는 간헐적 난방 (타이머를 이용한 시간당 5분 동시 난방)을 적극적으로 도전해 보시기 바랍니다.