서울에너지공사는 국내 최초로 ‘5세대 지역냉난방 시스템’ 실증에 나서 탄소중립 실현과 공동주택 대상 ZEB인증 확대에 대응한다.

서울에너지공사(사장 황보연)는 지열·수열·공기열 등 미활용에너지를 활용한 5세대 지역냉난방시스템 실증을 진행한다고 밝혔다.

정부는 이달 말부터 공동주택에 대한 ZEB 5등급 의무화를 확대 시행할 예정이다. 이를 위해서는 에너지자립률 20% 이상을 확보해야 하며 이를 위해 신재생·미활용 열원의 활용이 필수적이다.

이에 따라 신재생열원설비 도입이 늘며 설비설치비와 건설원가 상승이 분양가 인상으로 이어져 시민 부담으로 작용할 가능성도 제기되고 있다.

서울에너지공사는 시민부담 완화를 위한 해법으로 5세대 지역냉난방시스템을 제안했다. 기존 3세대 지역냉난방 시스템은 화석연료 기반 고온열 공급방식으로 열손실과 탄소배출이 크다. 4세대는 신재생열원을 중앙보일러에 수집해 공급하지만 열원망 운영의 복잡성과 통합운용의 한계가 있다.

반면 5세대 냉난방시스템은 지열·하수열 등 분산된 저온열원을 현장 인근에서 직접 활용하며 이를 하나의 네트워크로 통합해 온실가스 배출과 열손실을 획기적으로 줄일 수 있는 고효율 냉난방시스템이다. 시스템 적용건물은 ZEB 인증 시 최대 20% 취득세 감면이 가능해 건물운영비 절감과 시민들의 실질적인 에너지비용부담이 완화될 것으로 기대된다.

서울에너지공사는 5세대 냉난방시스템 적용가능성을 파악하기 위해 실제 도심에 실증사업을 진행한다. 해당 사업은 산업부의 ‘분산형 차세대 집단냉난방시스템 효율향상 기술개발 및 실증’ R&D의 일환으로 진행되며 지열·수열·하수열·공기열 등 다양한 열원과 열저장기술 등을 활용한 5세대 분산형 집단냉난방시스템 실증을 진행할 예정이다.

사업비는 147억원 규모(정부지원 110억원)로 서울에너지공사는 주관기관인 앱트뉴로사이언스를 비롯해 △서울연구원 △한양대학교 △한국과학기술연구원(KIST) 등 총 14개 기관과 기술개발과 실증을 함께 수행한다.

연구진들은 주거·상업·특수 목적 등 다양한 에너지수요가 있는 △서울인재개발원 △서울연구원 △서울데이터센터 등을 하나의 커뮤니티로 구성해 시간대별 부하차이를 활용한 냉·온열 상호 교환과 열원 통합 운영을 진행할 예정이다.

실증지에는 △지열(30RT) △미활용열(200RT) △공기열(70RT) 등 총 300RT 규모의 저온열원을 적용해 도심형 저탄소 냉난방모델의 확산가능성도 검증할 예정이다.

또한 서울시가 지난 2023년 발표한 ‘지열보급 활성화 종합계획’의 실효적 이행을 위해 에너지거래모델과 요금제를 함께 개발해 향후 도심형 공동주택(모아주택 등)에 적용할 계획이다.

강상우 KIST 박사는 “유럽은 이미 탄소중립 정책의 일환으로 개별보일러 설치를 금지하며 5세대 지역냉난방 시스템의 보급을 확대하고 있다”라며 “이번 실증은 신재생열원의 유연한 활용과 고효율 히트펌프기술을 접목해 경제성 확보가 가능할 것”이라고 말했다.

황보연 서울에너지공사 사장은 “서울형 에너지자립기반을 기존 태양광 중심에서 지열, 수열, 공기열, 폐열 등으로 확장하는 것이 실증의 핵심”이라며 “열손실을 줄이며 온실가스 배출을 최소화하는 5세대 지역냉난방시스템을 서울시 도시계획 전반에 접목해 서울형 탄소중립 실현을 선도할 것”이라고 강조했다.