에너지 절감 냉각은 광산의 고온 갱내에서 온도를 낮추기 위해 사용되는 냉각 설비와 환기 시스템을, 에너지 효율 관점에서 통합적으로 설계하고 운전하는 개념이다. 깊은 갱도나 열이 많이 발생하는 광체를 개발할 때는, 자연 통풍만으로는 작업자가 견딜 수 있는 온도를 유지하기 어렵다. 이 때문에 냉수 분사, 공랭식 냉각기, 지열 히트펌프, 냉각 코일이 설치된 환기 덕트 등 다양한 냉각 설비가 도입된다. 그러나 이러한 설비가 무분별하게 가동되면 전력 사용량이 급격히 증가해 운영 비용이 커지고, 전원 공급 안정성에도 부담이 된다. 에너지 절감 냉각은 이러한 문제를 줄이면서도 안전 온도를 유지하기 위한 전략적 접근 방식이다.
에너지 절감 냉각의 중심에는 광산용 송풍기와 열교환기가 있다. 고효율 주 환기 송풍기와 국부 송풍기는 냉각된 공기를 필요한 작업 구역으로 운반하는 역할을 하며, 열교환기는 더운 갱내 공기와 냉수 또는 지열 간의 열을 교환해 온도를 낮춘다. 설계 단계에서부터 풍량과 전압, 온도 분포, 열부하를 함께 계산해, 어느 위치에 냉각 설비를 설치하고 어떤 방식으로 공기를 순환시킬지 결정해야 한다. 특히 냉각 설비가 설치된 구간의 덕트 저항이 증가하면 전체 환기 시스템에 부담을 줄 수 있으므로, 덕트 직경과 길이, 굴곡을 신중히 설계해 송풍기 부하를 최소화해야 한다. 이러한 종합적인 설계는 에너지 사용과 냉각 효과 사이의 균형을 맞추는 데 필수적이다.
운전 단계에서는 인버터 제어와 자동 제어 알고리즘이 에너지 절감 냉각의 효과를 더욱 높여 준다. 갱내 온도와 습도, 작업 일정과 작업 인원 수, 장비 가동 상태를 실시간으로 감시하면서, 냉각이 특히 필요한 시간과 구역에만 강한 냉각과 환기를 집중할 수 있다. 반대로 작업이 중단된 구역이나 야간에 인력이 없는 구역에서는 냉각 설비와 송풍기 출력을 줄여 전력 사용량을 절감한다. 냉각 설비의 물 순환 속도와 냉매 온도, 송풍기 회전수를 연동해 조정하면, 불필요한 여유 용량 운전을 피하고 항상 목표 온도 범위에 근접한 상태를 유지할 수 있다. 이런 방식은 온도 변화가 크지 않으면서도 에너지를 아끼는 운전 전략으로 이어진다.
마지막으로 에너지 절감 냉각을 광산 운영에 정착시키기 위해서는 장기적인 데이터 관리와 교육, 유지보수 체계가 뒷받침되어야 한다. 냉각 설비와 광산용 송풍기의 운전 데이터, 갱내 온도와 습도 기록, 전력 사용량과 유지보수 이력 등을 체계적으로 축적하면, 어떤 운전 조건에서 냉각 효과와 에너지 사용 간의 비율이 가장 좋은지 분석할 수 있다. 이 결과는 설비 교체나 업그레이드 시 유용한 판단 기준이 되며, 향후 다른 갱도 개발과 냉각 설계에도 참고 자료로 활용된다. 작업자와 관리자는 냉각과 환기를 단순히 켜고 끄는 장치로 보지 않고, 안전과 에너지 절감을 동시에 책임지는 중요한 시스템으로 인식해야 한다. 이러한 인식 변화와 체계적인 운전 관리가 이루어질 때, 에너지 절감 냉각은 고온 광산에서도 안정적이고 경제적인 운영을 가능하게 한다.
