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하수열에너지 활성화 ‘첫 발’

활용타당성·제도기반 마련 추진
환경부, 관련연구진행…서울대 산학협력단 수주

탄소중립, 기후위기에 대응하기 위한 재생에너지가 확대되고 있는 상황에서 하수열에너지의 체계적인 사업성 평가체계와 효과적인 적용방안이 마련될 것으로 기대된다.

환경부는 2020년 10월 ‘하수열에너지 활용방안 연구’ 용역을 공고하고 서울대 산학협력단을 수행주체로 선정했다.

이번 연구는 세계적으로 태양광·풍력 등 재생에너지 비중이 점차 증가하고 우리나라도 재생에너지 공급목표 확대를 추진하고 있는 상황에서 하수열에너지의 활용방안을 제시하고자 마련됐다.

기타 열원인 하수는 지하에 매설된 관거 내를 흐르고 있어 외부기온의 영향이 적고 연중 일정한 온도를 유지해 대기와의 온도차를 이용한 열에너지 생산이 가능하다.

하수열E, 비용효과분석·활용방안 및 제도기반 마련
이번 연구의 주요내용에는 △국내·외 하수열에너지 활용 추진현황 조사·분석 △하수열에너지 활용을 위한 하수특성, 위험요인 분석 △하수열에너지 활용의 타당성 분석 및 검토기준안 제시 △하수열에너지 활용의 비용효과 분석 △하수열에너지 활용을 위한 기반조성 및 추진방안 제시 등이 있다.

연구를 맡은 최용주 서울대 산학협력단 교수는 “탄소중립을 실현할 수 있는 신재생에너지는 다양하지만 풍력, 태양광 등에만 국가적인 정책이 집중돼있다”라며 “하수열을 비롯해 유기성 폐자원을 활용하는 바이오가스 등 다양한 에너지원에 대한 정책이 추진돼야 한다”고 강조했다.

이어 “하수열은 하수처리장에서 열을 얻는 방식이 가장 많이 활용되고 있으며 추가적인 동력 소모가 없고 연중 온도변화가 크지 않은 것이 장점”이라며 “또한 하수처리장은 도심 근처에 위치한 경우가 많기에 열원과 수요처의 거리가 짧아 에너지손실을 최소화할 수 있다”고 말했다.

서울대 산학협력단은 국내·외 하수열에너지 선행연구사례, 정책·제도, 이용현황 등 하수열에너지 활용 현황을 조사·분석할 예정이다. 특히 부식방지, 부유물 및 협착물 제거, 스케일 및 슬라임 부착 방지기술, 열교환량 등 국내·외 하수열 활용기술 수준 현황을 파악해 관련산업의 성장가능성을 전망한다.

또한 하수열에너지 활용을 위해 수온, 유량 등 국내 하수 특성과 하수열 활용 시 부식, 스케일, 통수능(수로에 물이 이동하는 양) 저하 등 하수도시설의 위험요인을 분석해 대책방안 마련을 추진한다.

이와 함께 하수열에너지 활용의 타당성 분석과 검토기준안을 제시한다 이를 위해 △하수처리시설규모, 하수량, 수온, 에너지회수율 등을 고려한 계절별 에너지량 산정기준안 △생산·공급·소비 적정연계 타당성 분석방법 및 검토기준안 등이 마련될 예정이다.

또한 △적용 가능한 하수열에너지 활용처 조사 △하수열에너지 활용 시 수온변화에 따른 영향 조사 등이 진행된다.

하수열에너지 활용에 따른 비용효과를 파악하기 위해 생애주기비용 분석과 총사업비 및 편익 변화를 고려한 민감도분석을 진행한다. 또한 하수열에너지 활용처에 따른 비용효과를 분석하고 에너지절감 및 온실가스 배출저감 등 파생효과를 산출한다.

하수열에너지 적용을 통한 비용효과, 에너지절감 및 온실가스 배출저감 등 사업타당성을 제시해 시범사업 대상시설을 제시할 예정이다. 특히 하수열에너지 보급확대를 위한 법령·제도, 예산 및 기술지원 등 정책적 수단과 고용창출효과 및 관련 산업발전 계획이 마련된다.

최용주 교수는 “이번 연구용역은 국내 하수열에너지의 첫발을 딛는 것으로 하수열에너지 활용에 대해 체계적으로 접근할 계획”이라고 밝혔다.