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연재기획

[kharn·한국에너지공단 공동기획] 에너지절감 앞당기는 고효율기자재 펌프

고효율 펌프 인증, 에너지소비 감축 이끈다
국내시장 1조원 거대 규모

펌프는 크게 냉난방, 급수, 배수, 소방용으로 나눌 수 있다. 일반적으로 온수와 냉수를 이동시키는 역할부터 건물에 물을 공급하고 배출시키는 용도는 물론 화재가 발생했을 때 자동으로 작동하는 스프링클러까지 펌프의 힘으로 작동하고 있다. 또한 제철소 등 많은 용수를 처리해야 하는 곳이나 하수처리장 등은 고용량 펌프를 사용함으로써 산업발전에 든든한 기반을 제공하고 있다.

이러한 펌프는 일반적으로 크게 눈에 띄지는 않지만 모든 건물에 적용돼 우리 일상생활에 밀접한 관련을 맺고 있으며 사람들이 인식하지 못하는 동안에도 펌프는 건물의 에너지사용량 중 큰 비중을 차지하고 있다.

특히 산업이 발전하고 인간의 생활이 편의성을 갖춰갈수록 에너지사용량은 급격히 증가하고 있는 가운데 펌프가 소비하고 있는 에너지는 전 세계 에너지소비의 20%가량을 차지하고 있다.

펌프로 소비되는 에너지는 가정에서 쉽게 인식할 수 있는 세탁기나 냉장고보다 많기 때문에 고효율 펌프기술의 발전은 건물에너지관리에 중요한 이정표 역할을 하고 있다.

연식이 오래된 일반 펌프를 고효율 순환펌프로 교체하는 것만으로 막대한 에너지를 절감할 수 있다.

이에 따라 한국에너지공단은 펌프를 고효율에너지기자재 품목으로 지정하고 산업 및 건물에 에너지효율적인 펌프적용을 유도함으로써 국가 에너지관리에 기여하고 있다.

윌로·그런포스, 펌프 빅2기업
Frost & Sullivan이 발표한 ‘2015 세계 펌프산업 전망보고서(2015 Outlook of the Global Pumps Industry)’는 2015년 펌프시장 수익을 400억9,000만달러로 평가하고 있다. 전 세계 펌프업체는 약 1만여개사에 달하며 ITT, Flowserve, Grundfos, Ebara, KSB 등 상위 5개사의 매출이 전체 시장의 22% 점유하고 있다.

또한 글로벌 물 전문 조사기관인 GWI(Global Water Intelligence)에 따르면 국내 펌프시장규모는 2011년 약 2억6,000만달러에서 2018년에는 약 3억2,000만달러로 연평균성장률은 2.7%로 전망된다.

업계는 국내 빌딩서비스, 수처리, 산업용 등 다양한 분야에서 사용되는 펌프시장은 총 1조~1조2,000억원 규모로 추정하고 있다. 업계에 따르면 국내 펌프시장은 윌로펌프, 한국그런포스 등 2개 업체가 70~80%의 시장점유율을 확보하고 있다.

펌프는 상·하수의 운송, 분배 등 물산업 전반에 광범위하게 사용되는 핵심부품으로 펌프시장의 성장과 더불어 관련 수리 및 부품시장 역시 활성화되고 있다.


31개 업체 928모델…경쟁 치열
에너지공단은 1999년 처음으로 펌프품목 고효율인증을 시작해 2017년 8월 기준으로 31개 업체에서 928개 모델이 인증을 획득했다. 윌로펌프가 118개로 최다 인증모델을 보유하고 있고 △한국그런포스펌프 111개 모델 △두크 113개 모델 △대영파워펌프 105개 모델 등이 다수를 차지하고 있다.

최초의 펌프는 낮은 곳에 위치한 물을 높은 곳으로 양수하기 위한 도구로 발달돼 왔으며 전동기의 급속한 발달과 함께 매우 높고 먼 위치에까지 물 등의 액체를 이송시킬 수 있게 됐다. 근래에는 단순한 액체 이송용뿐만 아니라 유압펌프와 같이 액체를 이용해 에너지의 전달 및 제어를 위한 용도로도 활용되며 그 사용범위가 더욱 확대되고 있다.

일반적으로 건물 등에 사용되는 고효율펌프는 원심펌프로 고속회전이 가능하며 소형이라는 특징이 있다. 또한 가볍고 간단한 구조 로 취급이 용이하다.

에너지공단은 흡입구경 및 토출구경의 호칭지름이 200mm 이하, 규정 토출량이 15.0m³/min 이하인 펌프에 대해 규정하고 있다. 펌프는 △형식에 따라 수직형, 수평형 △임펠러 단수에 따라 단단형, 다단형 △설치 및 용량에 따라 구분되고 있다.

인증 기술기준 △규정토출량 범위 △흡입 전양정 △펌프효율 및 종합효율 등을 평가한다.

펌프 호칭구경에 따른 규정토출량 범위는 지상설치용 펌프의 경우 흡입구경, 수중설치용 펌프의 경우에는 토출구경을 기준으로 25~200mm 범위를 가진다.

토출량 범위에서 펌프 기준면으로 환산한 흡입 전양정은 호칭구경 40mm 이하부터 200mm까지 규정돼있으며 전양정의 변화는 ±3%이내여야 한다.

또한 지상설치용 펌프의 경우 펌프효율을, 수중설치용 펌프의 경우에는 종합효율을 기준으로 해당 토출량(명판기재사항 또는 시험전에 지정한 토출량)에서 최고효율 이상, 규정토출량 범위에서는 보증효율 이상이어야 한다.


인라인 펌프 효율기준 완화 논란
현재 고효율 인증은 부스터펌프에 사용되는 입형다단 펌프와 인라인펌프, 양흡입펌프가 모두 같은 성능기준을 사용하고 있다. 전체 소비동력이 더 큰 인라인 펌프는 에너지공단이 제시한 효율기준을 만족시키기 어렵다는 업계의 의견으로 성능기준을 낮추는 작업이 진행중이다.

에너지공단은 지난해 말 인라인, 양흡입 펌프와 같은 전력다소비 펌프 품목에 대한 인증추가 공청회를 개최하고 KS 용어정의가 완료되는 올해 말 전문가회의와 업계의견수렴을 거쳐 효율기준을 마련한다는 방침이다.

문제는 많은 비용을 투자해 고효율 인증이 요구하는 성능을 만족시키는 인라인 펌프를 개발한 제조사가 있다는 것이다.

인라인 펌프로 고효율 인증을 획득한 업체의 관계자는 “현재 기준이 도달 불가능하거나 인간이 만들 수 없는 수준이라면 기준을 낮추는 것이 옳겠지만 현재 고효율인증 성능을 만족한 펌프가 개발됐는데도 기준을 하향한다는 것은 잘못된 방향”이라고 지적했다. 펌프 제조사들이 기술개발에 보다 적극적인 자세를 취해야 한다는 입장이다.

이어 “고효율 인증제도를 만든 취지는 대부분의 펌프가 고효율 인증을 받는 게 목적이 아니라 펌프 제조사들이 노력해 고효율펌프를 개발하라고 장려하는 것이 목적”이라며 “많은 비용을 투자해 더 효율이 뛰어난 제품을 만들어도 그에 합당한 인정을 받지 못한다면 제조사의 품질개발 의지를 꺾게 되는 일”이라고 강조했다.