경기도에너지센터는 8~11일 킨텍스에서 개최된 ‘2016 대한민국 에너지대전’에서 ‘에너지 혁신기업 기술 세미나’를 개최했다. 이날 발표한 주제들 중 하수열 등 미활용에너지에 대한 이용방안이 참석자들의 눈길을 끌었다.
이번 세미나에서는 △지하 용출수(수열)를 이용한 히트펌프 공급(수성엔지니어링) △하수처리장 미활용에너지를 활용한 히트펌프 소화조가열 시스템(엔플러스) △전력개선장치 FORCE(이엔포스) △냉난방 EMC(Energy Management Controller)(아텍에너지) △태양광발전소의 ESS 도입방안(에코시안) △ICT ESCO 융복합 HEMS(이지스 엔터프라이즈) △소형 스팀터빈 기술사업(HK TURBIN) △LED 금융통합서비스(삼성카드) 등 주제발표가 이뤄졌다.
정운 수성엔지니어링 부장은 ‘지하 용출수(수열)를 이용한 히트펌프 공급’ 발표를 통해 수열에너지의 국내‧외 적용사례와 활용가능성, 미활용에너지 활성화 방안을 위한 정책적 대안을 제시했다.
수열에너지는 하수, 하천수, 해수, 지하수, 발전소 온배수 등 다양한 형태로 존재하고 있지만 지난해 정부는 해수의 표층수만 신재생에너지로 편입했다. 나머지 대다수의 수열에너지는 신재생에너지 외의 에너지를 통칭하는 미활용에너지로 분류되고 있다.
하지만 해외에서는 해수 표층수 외에도 여러 형태의 수열원 활용방안을 개발, 하수관에 열교환기를 설치해 버려지는 폐열을 회수하거나 가정 내에서 샤워 후 버려지는 물의 열을 회수해 보일러와 하이브리드 방식으로 사용하는 등 실생활에 적극 적용하고 있다.
일본의 경우 하수처리장 안에 열회수시스템을 사용하던 기존방식에서 벗어나 최근 하수관로 내 설치형 하수열회수 시스템을 개발, 도입지역을 확대할 수 있는 기술을 선보였다. 이는 건설비용과 열반송 시 손실을 줄임으로써 한층 더 발전된 수열에너지 활용방법을 개발한 것이다.
수열에너지의 국내 활용사례로는 임실군농업기술센터의 지하 표층수를 이용한 비닐하우스 난방, KT 방학지사의 지하수 이용 히트펌프 냉난방시스템, 탄천물재생센터의 하수열 열회수시스템 등이 있다. 이러한 미활용에너지를 활용한 냉난방시스템은 에너지절감목표를 부여받은 공공기관들의 관심을 모으고 있다.
태양열, 태양광, 풍력, 지열 등 다른 신재생에너지원들과 비교해도 낮은 설치비와 짧은 투자비회수기간, 높은 에너지절감효과가 장점이다. 지열 냉난방의 경우 kW당 126~145만원의 설치비가 필요하지만 수열 냉난방은 60~135만원이다. 투자비 회수기간 역시 지열보다 2년가량 짧은 3~8년이며 냉방 25~40%, 난방 40~50%의 높은 에너지절감효과를 기대할 수 있지만 계통에 따른 제약이 단점으로 꼽힌다.
정운 부장은 “에너지절감효과와 낮은 설치비용 등 다양한 장점을 가진 수열에너지가 적극적으로 활용되기 위해서는 수열을 ‘물의 표층 열’, ‘해수’ 등으로 한정한 관련법령 개정이 선행돼야 한다”라며 “이를 통해 신재생에너지 보조금 지원, 녹색기술 등 인증범위 추가, 공공기관 설치 의무화 등 정부의 재정적‧제도적 지원근거 마련이 시급하다”고 말했다.
송성암 엔플러스 대표는 ‘하수처리장 미활용에너지를 활용한 히트펌프 소화조가열 시스템’ 주제발표를 통해 하수처리장 방류수의 미활용에너지를 이용, 중온수 생산을 위한 소화조 가온용 히트펌프 적용방안을 제시했다.
기술의 개요는 방류수의 저온열원으로부터 히트펌프로 고온의 열을 생산, 소화조를 가온하는 방식으로 소화조 내 발생한 잉여 메탄가스는 정제 및 순도를 향상시켜 도시가스사에 판매할 수 있다.
전국의 하수처리수 열량은 3만6,000Tcal/년으로 국내 총 에너지소비량의 2.1%를 차지한다. 가정 및 상업부문 에너지소비량의 9.7%에 해당되는 양이다. 또한 현재 소화조에서 발생하는 메탄가스량은 36만7,779Nm³/월이므로 메탄가스를 지역네트워크를 통해 도시가스에 판매가 가능하다.
하수열은 에너지공급처와 수요처가 가까이 있어 열수송이 쉽고 방류수는 외기온도의 영향을 거의 받지 않아 안정적인 열 공급이 가능하다는 장점이 있다. 우리나라에는 전국 268개 공공하수처리시설이 있으며 소화조가 설치된 처리장은 68개소다. 이 중 처리장 58개소와 함께 산업폐기물시설 및 축산폐수시설의 메탄가스 발생도 이러한 사업의 적용이 가능하다.
송성암 대표는 “최근 정부의 온실가스 저감 정책을 기반으로 미활용에너지부분의 시장 경쟁력 강화와 지자체별 집단에너지 사업활성화에 따른 시장적용 확산이 예상된다”라며 “이번 기술은 화석연료의 의존율이 높은 우리나라에서 미활용에너지에 의한 탄소배출량을 줄이는 것은 물론 신에너지창출과 높은 에너지절감효과를 기대할 수 있다”고 말했다.
목록
