한국수자원공사(K-water)는 국가 수자원의 종합적 이용과 개발을 하는 것으로 알려져 있는 반면 신재생에너지 측면에서는 수력발전을 비롯해 수열에너지, 조력발전, 수상태양광 등을 운영하고 있는 국내 신재생에너지분야 1위 기업이다. 최근 탄소중립사회를 향한 그린뉴딜의 첫 걸음으로 수열에너지산업을 육성하고 이를 통해 국민생활 향상과 공공복리 증진에 기여코자 노력하고 있다. 수열에너지산업 활성화를 위한 ‘수열 냉난방 및 재생열 하이브리드시스템 기술개발 및 실증’ 과제도 수행한다. 연구책임자인 조용 한국수자원공사 물인프라에너지연구소 박사를 만나 개발배경 및 연구방향에 대해 들었다.
■ 수열에너지 R&D수행 보유역량은
수자원공사는 2006년부터 수열에너지를 활용하기 시작했으며 현재 성남(정), 청주(정), 금산무주(정), 밀양(정) 등 총 13개소에서 673RT의 수열에너지를 활용 중이다. 정수장에 유입되는 하천수, 댐호소수, 충적대수층 관정수 등을 히트펌프와 연계해 냉난방운전에 대한 실증연구를 수행하면서 시스템운영과 최적제어를 통한 에너지절감방안 등에 대한 많은 기술을 보유하고 있다.
■ 이번 과제의 참여배경은
다부처사업으로 추진된 이번 과제는 하천수열을 활용한 대표적인 실증사이트를 구축하면서 국산화 기술을 확보하고 실증을 통해 운영데이터를 확보하는 것으로 향후 수열사업에 필요한 자료를 제공코자 참여하게 됐다. 이를 통해 수열산업 관련 법제도 개선 및 신재생에너지 지원정책의 기반이 되는 기술자료를 제공해 향후 국민들이 수열에너지를 안정적으로 사용할 수 있도록 기여할 계획이다.
■ 과제 수행에 있어 맡은 역할은
K-water는 이번 과제의 주관기관으로서 하천수의 안정적 취수, 이물질을 고려한 열회수, 히트펌프 성능개선, 수열시스템 설계 및 제어, 기술표준 및 인증체계 등 5가지 기술분야를 참여기관들과 공동으로 연구하면서 과제를 총괄한다. 하천수의 안정적 취수와 관련 K-water에서 보유하고 있는 관로 네트워크 운영 및 수충격 예방기술에 대해 협업하고 이미 활용 중인 시스템을 이용해 하천수 이물질 제거기술에 대한 실증을 협업할 계획이다.
또한 국내 하천수의 온도데이터 등을 제공해 수열시스템에 최적화된 히트펌프가 개발될 수 있도록 하며 하천수 동파방지 및 최적 유량제어기술을 통해 수열시스템 설계 및 제어와 관련해 협업한다. 최종적으로는 전체 참여기관들이 함께 개발한 관련 기술과 실증데이터를 기반으로 산·학·연·관 전문가들의 충분한 의견수렴을 통해 수열에너지 지원정책의 기반이 될 기술표준 및 인증체계(안)를 제시할 방침이다.
■ 과제를 통한 사회·경제적 기대효과는
2024년까지 6만3,200RT 용량의 수열에너지를 사용할 계획이 추진되고 있다. 이에 따라 이번 과제를 통해 국산화돼 개발된 수열에너지 시스템이 보급될 수 있도록 노력할 것이다. 환경부 보도자료에 따르면 2040년까지 28만7,200RT 용량의 수열에너지를 개발한다. 금액으로는 약 7조5,000억원에 해당하며 총 14만985명의 고용 창출을 기대할 수 있다.
■ 향후 활용방안은
연구과제를 통해 개발한 실증시스템의 운영데이터는 향후 국내 수열에너지가 활성화되고 보급이 확대될 수 있도록 정부의 수열에너지 시공기준, 가이드라인, 인증제도 등 기술적 자료로 활용될 수 있다. 이를 통해 국내 수열산업을 확대시키고 국내뿐만 아니라 해외에도 수출될 수 있다.
특히 이번 연구에서는 기존 HFC냉매 규제를 회피하기 위해 GWP 10 미만의 친환경냉매를 적용한 히트펌프를 개발할 계획이며 몬트리올의정서에서 개발도상국으로 분류된 우리나라는 주요 선진국에 비해 냉매규제가 늦고 있으나 관련 기술개발에서는 앞서나갈 수 있도록 추진할 예정이다.
한국수자원공사(K-water)는 국가 수자원의 종합적 이용과 개발을 하는 것으로 알려져 있는 반면 신재생에너지 측면에서는 수력발전을 비롯해 수열에너지, 조력발전, 수상태양광 등을 운영하고 있는 국내 신재생에너지분야 1위 기업이다. 최근 탄소중립사회를 향한 그린뉴딜의 첫 걸음으로 수열에너지산업을 육성하고 이를 통해 국민생활 향상과 공공복리 증진에 기여코자 노력하고 있다. 수열에너지산업 활성화를 위한 ‘수열 냉난방 및 재생열 하이브리드시스템 기술개발 및 실증’ 과제도 수행한다. 연구책임자인 조용 한국수자원공사 물인프라에너지연구소 박사를 만나 개발배경 및 연구방향에 대해 들었다. 
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