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특별기획

[인터뷰] 윤린 한밭대 교수

수열활용 통합플랫폼 구축 추진
하천수·광역원수·댐 호소수 등 다양한 수열 활용 기대

윤린 한밭대 교수는 2019년 수행한 환경부 연구용역인 ‘수열산업 활성화 방안’ 연구를 수행하며 하천수가 신재생에너지로 지정되기 위한 정책적 근거를 마련했다.

전국단위 수열 잠재량과 수열시스템의 환경적 영향, 산업파급효과, 향후 수열산업 육성방안에 대한 연구를 진행하며 하천수의 신재생에너지 편입에 기여한 공이 크다.

특히 최근 환경부가 공고한 ‘2020년도 환경기술개발사업 신규과제’의 3과제를 맡으며 국내 수열에너지 활용확대에 지속적으로 공헌하고 있다. 3과제를 총괄하는 윤린 교수를 만나 연구개발의 목표와 파급효과를 들어봤다.

■ 어떤 과제인가
하천수, 원수, 댐 호소수 등 수열원을 이용해 건물의 냉난방, 집단에너지 공급, 열 네트워크의 공급원으로 활용하기 위해서는 수열시스템의 에너지효율성, 경제성, 환경영향 등이 사업 초기단계에 정확히 평가돼야 한다.

이를 위해서는 수열에너지시스템의 △전 공정모델링 프로그램 △수리해석 프로그램 △경제성평가 프로그램 △환경영향평가 프로그램이 개발되고 서로간 데이터베이스를 주고받는 통합플랫폼이 요구된다.

이번 과제는 이러한 플랫폼 개발을 4년 동안 완성하는 데 목적이 있다.

특히 제로에너지빌딩의 평가 프로그램인 건물에너지평가프로그램(ECO2) 내 에너지 생성원과 냉난방기기로서 수열원히트펌프시스템을 반영하는 것이 세부과제로 설정됐다.

연구과제는 크게 4개 기술로 구성된다. 첫째는 열원의 종류, 건물의 크기 및 용도, 수열원이 위치하는 지역에 따른 수열에너지시스템의 모델링 기술, 둘째는 하천에서 취수해 수열에너지를 활용한 후 배출돼 합류되는 하천의 온도변화를 예측하는 수리모델 기술이다. 세 번째는 수열에너지시스템의 초기투자비와 운영비를 망라한 전주기 경제성 평가기술, 넷째는 수열에너지시스템의 LCCP(Life Cycle Climate Performance) 평가기술이다.

수열에너지시스템 통합설계플랫폼의 평가정확도를 높이기 위해서는 수열시스템의 실증단지 설계단계와 설계 후 운전결과에 대한 데이터베이스를 공유해야 한다.

이번 연구를 통해 △부산 에코델타시티 수열시스템 △한강홍수통제소의 수열에너지시스템 △소양강댐 호소수를 이용한 데이터센터 수열시스템 △광역상수를 이용한 다수의 공공 및 상업용건물 내 냉난방시스템 등과 밀접한 데이터교류를 가질 것으로 예상된다.

■ 수열이 ZEB에서 차지할 수 있는 에너지비중은
수열에너지의 경우 하천수, 원수, 댐호소수의 활용가능 수량 및 환경영향에 따라 건축물의 에너지사용량 적용 비율이 달라지기 때문에 열원의 종류, 건물의 크기 및 용도, 수열원이 위치하는 지역마다 감당비용이 달라진다. 그러나 국내·외 사례를 참고해 조심스럽게 예측해보면 제로에너지건물이 사용하는 에너지의 30~80% 정도를 감당할 것으로 보인다.

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