2014년 산업통상자원부 통계자료에 따르면 국내 6대 발전사의 온배수 배출량만 연간 550억톤에 이른다. 민간자회사의 온배수 배출량을 포함하면 천문학적인 규모다.

온배수를 100% 재활용할 경우 연간 약 64조원의 수익이 발생하고 연간 국내 이산화탄소 배출량의 약 25%인 1억8,400만톤을 저감할 수 있다. 그러나 실제 온배수 재활용률은 0.28%에 불과하다.

에너지신산업인 온배수열 활용으로 에너지비용을 절감해 우리나라 양식산업의 경쟁력을 제고하기 위한 사업이 본격화되고 있다. 산업부와 해양수산부는 최근 협약을 체결하고 2016년도 신규 예산으로 발전소 온배수열활용 양식장 조성비도 반영했다. 총 100억원의 온배수열 양식장 조성 사업 예산 중 국비는 30억원으로 2016년 5억원, 2017년 25억원이 반영될 예정이다.

발전소 온배수열을 이용한 사업의 핵심기기가 바로 ‘히트펌프’다. 이렇다보니 해양방류 온배수 문제점을 해결할 수 있는 방안을 제시한 ‘울트라 히트펌프’로 유명한 국제에너지(대표 이완호)가 주목받고 있다.

이완호 대표는 “그동안 온배수열을 활용하고 싶어도 유관부처는 법·제도 개선 한계, 지자체는 실현가능한 지역경제발전 방안 연구 미진, 발전소는 온배수에 대한 책임회피 및 낮은 온배수 활용률, 산업계는 효율적인 융합솔루션 미비 등으로 온배수 활용방안을 찾지 못했다”고 지적했다. 

국제에너지의 ‘울트라 히트펌프’는 기본적으로 발전소에서 생산되는 전력을 히트펌프의 동력으로 사용하는 전기이용기기이지만 발전소에서 버려지는 온배수열을 폐열회수 히트펌프 열원으로 사용해 10℃ 정도로 환수한 후 60℃의 고온수와 30~40℃의 중온수, 약 1~7℃의 냉수를 동시에 생산해 특용작물 시설재배단지, 워터파크, 산업단지, 양식장 등에 공급할 수 있다. 사용된 열은 약 45℃온수와 12℃ 냉수로 낮아져 다시 고효율 히트펌프로 환수되며 환수된 열원을 재활용해 다시 재공급이 가능해 열효율을 최대화하는 순환구조를 가지고 있다.

과열방지 열교환기와 1~8패스 Shell &Tube 열교환 냉매순환구조 특허기술을 활용한 ‘울트라 히트펌프’는 국내외 경쟁제품대비 탁월한 에너지효율(COP: 성적계수)과 특유의 히트 밸런스를 바탕으로 냉수는 물론 온수와 급탕까지 동시에 생산 가능한 강점을 무기로 한국전력 산하발전사 및 민간발전사들로부터 온배수 문제 해결의 최적의 솔루션으로 호평을 받고 있다고 이완호 대표는 전했다.

이 대표는 “온배수열 활용사업에 ‘울트라 히트펌프’를 활용하면 매우 긍정적 효과가 발생할 것”이라며 “발전사업자는 온배수 배출에 따른 민원해결 및 지역주민과 함께하는 공기업 이미지를 높일 수 있고 지자체는 지역 농어민소득증대로 인한 안정적인 세수 확보가 가능해 1, 2, 3차 산업이 어우러지는 신 6차 산업으로 인한 고용창출에도 기여할 수 있다”고 강조했다.

울트라 히트펌프가 온배수열 문제의 강력한 해결사로 급부상한 이유는 무엇보다도 뛰어난 냉난방 효율 때문이다. 이 시스템은 국제에너지 고유 특허기술인 열회수장치를 활용해 냉난방 통합 COP가 무려 10을 웃돈다. COP가 10이란 것은 전기에너지 1로 냉방, 난방, 급탕열을 동시에 10 이상 만든다는 것으로 이론적으로도 거의 불가능에 가까운 성능이라는게 전문가들의 얘기다.

이 대표는 “국내는 물론 전세계적으로 냉난방 현장부하측정 냉난방·항온항습 동시사용 COP 10 이상 제품은 찾기 어렵다”라며 “1RT 소비전력이 0.64kW로 세계 최고 터보냉동기업체의 소비전력과 같으며 이는 국제에너지가 2013년에 설치한 휴온스제약 제천공장에서 검·교정을 거친 테스트를 통해 입증했다”고 강조했다.

특히 2014년 10월 녹십자 화순공장에 ‘울트라 히트펌프’를 적용해 연간 3억3,000만원이 투입되던 도시가스 및 전력비용 중 도시가스를 100%(1억1,000만원)를 절감해 냉난방·공조비용을 20년간 약 43억4,000만원 절감효과가 기대된다. 서울동작구민체육센터, 중앙백신연구소에도 적용돼 연간 냉난방·공조비용으로 각각 1억6,00만원(절감율 74%), 1억2,000만원(절감율 49%)을 절감하는 효과를 거뒀다.

유한양행에 제약원료를 공급하는 유한화학은 2만여m² 규모로 화성바이오밸리 신축 공장을 짓고 있다. 여기에 660RT급 대형 히트펌프가 적용되는데 역시 국제에너지가 납품했다. 660RT급은 히트펌프업계 사상 단일 용량 최대 규모로 220RT 압축기를 병렬로 연결해 660RT급 대용량 냉난방 공급장치를 하나의 시스템으로 구성했다. 이를 통해 향후 초대형 냉난방 시스템시장을 공략할 수 있는 발판을 마련했다.

유한화학은 연간 6억원 이상 에너지비용 절감이 가능하고 나아가 이산화탄소 배출량을 대폭 줄이는 일석이조 효과를 거둘 것으로 기대하고 있다.

이 대표는 “제약·바이오분야는 24시간 냉난방과 항온항습이 까다롭게 요구되는 현장이기 때문에 울트라 히트펌프에 대한 관심이 높다”라며 “다른 메이저급 제약사 뿐만 아니라 식음료제조업체들도 울트라 히트펌프에 큰 관심을 보이고 있는 만큼 울트라 히트펌프 운영효율 극대화 및 비용 절감을 바탕으로 CO₂배출 최소화 및 화석에너지 제로화를 위한 연구를 지속하겠다”고 강조했다.