국회 기후위기 탈탄소 경제포럼이 주최하고 녹색에너지전략연구소, 칸kharn, 에너지전환포럼이 공동 주관한 ‘주택난방 탈탄소를 위한 히트펌프 정책방향 모색을 위한 토론회’가 4월11일 국회의원회관 제9간담회실에서 열려 주택용 난방 탈탄소 핵심수단인 히트펌프 보급 활성화를 위한 정책방향에 대한 열띈토론이 진행됐다. ·

 

이번 토론회에는 △김성환 국회 기후위기탈탄소경제포럼 대표의원(더불어민주당) △임성진 에너지전환포럼 공동대표 △허영 더불어민주당 국회의원 △임미애 더불어민주당 국회의원 등 국회의원들이 참석한 가운데 △알레한드로스 에르난데스 RAP  인도·글로벌 기회프로그램 총괄 △임현지 녹색에너지전략연구소 부연구위원 △최준영 한국산업기술시험(KTC) 수석연구원 등이 발제를 진행했다.

 

김성환 더불어민주당 의원은 환영사를 통해 “이번 토론회가 히트펌프 동향관련 국내외 사례를 공유하는 장이 되길 바란다”라며 “기후위기 대응이 필요한 분야 중 하나인 냉난방분야에 대한 다양한 고민을 이어갈 것”이라고 말했다.

 

임성진 에너지전환포럼 공동대표는 “지난 21대 국회에서 에너지전환포럼이 히트펌프 필요성에 대한 다양한 논의를 이어갔다”라며 “현재 국내 히트펌프산업은 해결해야 할 과제가 많기 때문에 이번 토론에서 나온 내용들을 바탕으로 국회에서 다양한 히트펌프관련 정책전환이 이뤄지길 기대한다”고 말했다.

 

 

 

 

안호영 국회 환경노동위원회 위원장(더불어민주당 국회의원)은 “우리사회가 세계적으로 탄소중립을 지향하는 가운데 주택부문에서 기존 난방체계를 히트펌프 중심으로 전환해야 할 필요성이 절실하다”라며 “오늘을 계기로 히트펌프가 무엇인지 공부할 수 있는 계기가 되길 바라며 국회 환노위도 히트펌프를 중심으로 에너지를 효율적으로 전환하는 데 적극적인 지원을 이어가겠다”고 말했다.

 

혀영 더불어민주당 국회의원은 “김성환 의원을 중심으로 히트펌프관련 유럽 등 글로벌시장동향을 파악하고 있다”라며 “오늘의 자리를 기반으로 국내 탈탄소화를 위한 중요수단으로서의 히트펌프 정책이 구체적으로 입법될 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

 

임미애 더불어민주당 국회의원은 “농촌지역에서 히트펌프에 대한 요구가 굉장히 큰 상황”이라며 “농촌지역에도 많은 관심을 가져 주민들의 냉난방요구를 시범적으로 시도할 수 있는 기회로 여겨주길 바란다”고 말했다.

 

HP확대 위한 해외동향 공유

 

알레한드로 에르난데스 RAP 인도·글로벌 기회프로그램 총괄은 히트펌프 확대를 위한 해외동향을 소개했다.

 

RAP는 독립적 비정부기구로 비용효율적 에너지정책을 추진하기 위한 기술적 지원을 진행하고 있다.

 

IEA 시나리오에 따르면 히트펌프는 탄소중립목표 달성에 가장 많이 확산·보급될 분야로 매킨지 보고서에 따르면 2050년까지 2억대에 달하는 수치로 증가돼야 한다.

최근에는 전세계적으로 히트펌프를 활용하는 정책방향으로 나아가고 있지만 관심도에 비해 목표달성을 위한 속도는 빠르지 않은 것이 현실이다.

 

알레한드로 총괄은 “에너지제로 달성을 위해는 히트펌프 성장률 15%로 따라잡아야 한다”라며 “다양한 정책적 관심이 필요한 때”라고 말했다.

 

RAP는 에너지효율 달성을 위해 노력해온 경험을 바탕으로 툴킷을 발행해 히트펌프 도입이나 사용을 확산하기 위해서는 협력적 정책패키지가 필요하다는 내용을 담았다.

툴킷에서는 이러한 정책패키지를 뜻하는 개념으로 ‘그리스신전 프레임워크’를 제시했다. 알레한드로 총괄은 프레임워크 가장 하단에서 기반을 이루는 것으로 시작해 △경제·시장기반 △재정지원 △규제·정책 등이 뒷받침돼야 한다고 주장했다.

 

여전히 화석연료 의존도가 높은 현실 안에서 인센티브 정책과 탄소가격 정책 통해 히트펌프 유인성을 증가시켜야 하며 금융옵션이나 보조금 등을 활용하는 방법들도 중요하다. 또한 적절한 규제와 정책 및 표준을 수립하는 것이 중요하다.

 

알레한드로 총괄은 “이런것들을 바탕으로 지속가능하며 신속한 히트펌프 도입을 위해 협력적 자세를 취하는 것이 중요하다”라며 “히트펌프 확대기반을 이루는 데 있어 소비자신뢰 제고를 위한 대중인식캠페인이 돼야한다”고 말했다.

 

또한 설치인력대상 교육훈련과 인증프로그램 마련 등도 필요하며 각국마다 보유한 자원들과 당면한 문제를 감안해 히트펌프관련 명확한 타깃과 목표를 설정해야 한다.

 

북유럽의 경우 사용자들에 대한 인식 높이기 위해 인식제고캠페인을 강력하게 수행 중이며 난방장비에 대한 표준을 마련해 명확한 인식제고·목표설정을 진행하고 있다. 또한 세제혜택을 통해 초기비용 줄일 수 있도록 유도하고 있다.

 

알레한드로 총괄은 “아일랜드와 중국 베이징 등에서도 다양한 성공사례들을 보유하고 있다”라며 “특히 중국은 히트펌프를 설치하는 부분에 있어 보조금을 70~80%까지 지급하고 있다”고 강조했다.

HP와 가스보일러 간 총 소요비용 분석 진행

 

임현지 녹색에너지전략연구소 부연구위원은 국내 히트펌프 보급장애요인과 히트펌프와 가스보일러간 총 소유비용 등을 분석한 내용을 발표했다.

 

현재 난방부문 탈탄소화 없이는 2030 NDC 목표달성 불가능할 것으로 예상되고 있는 가운데 목표달성을 위해서는 획기적인 정책이 시급하다.

 

히트펌프는 탈탄소난방의 핵심기술이며 그중 공기열원은 외기온도와 목표온도의 차이가 다를수록 성능계수(COP)가 높아지며 지역적 요인과 주택단열수준에 따라 COP차이가 발생한다.

 

유럽 2030년까지 6,000만대의 히트펌프를 보급하겠다는 목표를 세웠으며 지난해를 기준으로 유럽 주요국 전체가구의 12.7%에 히트펌프가 설치됐다.

 

반면 국내는 정책적으로 재생에너지에 대한 관심이 높지만 재생열에 대한 관심은 부족한 상황이다. 또한 히트펌프 자체에 대한 낮은 인지도와 법적으로 공기열이 재생에너지로 인정되지 않는 부분으로 인해 지·수열만으로는 신재생열에너지 확대에 제한이 있다.

 

임현지 부연구위원은 “초기설치비가 가스보일러의 5배가량이며 누진제 적용으로 인해 운영비용에 있어서도 메리트가 없는 것이 현실”이라며 “목표온도와 외기온도의 차이를 줄이기 위해 단열개선이 추가적으로 진행돼야 할 것”이라고 말했다.

 

히트펌프가 가진 보급장애요인을 기반으로 전력상황과 기후조건을 고려할 때 공기열히트펌프 우선보급이 추진될 수 있는 지역은 전남과 제주의 도시가스 미공급지역이다.

 

한편 임현지 부연구위원은 공기열히트펌프가 가스보일러보다 경제성을 갖기 위해 소비자입장에서 얼마나 초기보조금이 필요한지 등 총 소유비용에 대한 분석을 진행했다.

 

총소유비용은 총 수명을 18년이라고 가정해 구매·운영하는 비용을 더한 것으로 분석자료는 11차 가구에너지패널조사 마이크로데이터를 활용했으며 공기열원 효율의 경우 계절성능계수(SCOP)를 가정해 분석했다.

 

시나리오는 크게 △도시가스시스템 △전력화시스템 등으로 나눠 계산했으며 전국평균기준으로 국민평형가구가 가스보일러에서 히트펌프로 교체할 때의 비용과 전남·제주 등유난방가구가 난방방식을 교체할 때로 분석했다.

 

임현지 부연구위원은 “전력요금제에 따라 차등이 있는지 확인하기 위해 현행 누진제와 지열에 가 적용된 요금제 및 경부하 전기차 등 계시별 요금제를 적용했다”라며 “전국 평균 4인가구가 가스보일러에서 히트펌프로 교체 시 초기투자비는 히트펌프를 단독설치할 때 모두 비싼 것으로 나타났다”고 말했다.

 

현행 누진요금제 상 연간 운영비용이 가스보일러보다 비싸 보조금을 주더라도 설치유인이 없는 것으로 나타났으며 히트펌프요금제를 EV 경부하수준으로 변경하거나 태양광과 결합한다면 보조금으로 실질적 설치를 유도할 수 있을 것으로 판단된다.

 

특히 신축건물의 경우 시스템에어컨을 설치하는 추세가 높아지고 있어 100만원 가량의 보조금이 지원된다면 히트펌프로 교체할 수 있는 유인이 높아질 것으로 예상된다.

 

이어서 전남지역 등유난방가구 분석결과 전남의 경우 콘덴싱 가스보일러로 교체 시 연 26만원 절감이 가능했으며 히트펌프는 누진제 적용 시에도 37만원 절감이 가능한 것으로 나타났다. 이는 겨울철 온화한 기온으로 인해 누진제 3단계를 적용받기 때문이다.

 

가스보일러와 히트펌프 간 총소유비용차이는 381만원 수준으로 8년 내 투자비 회수를 위해서는 400~450만원 보조금이 필요하며 3kW 주택태양광과 결합 시 250만원 수준으로 보조금 수준을 낮출 수 있다.

 

임현지 부연구위원은 “제주도 등유난방가구도 전남과 비슷했는데 EV 경부하는 누진제와 비슷한 수준이었으며 태양광은 월등히 낮게 나타났다”라며 “신규 배관망 사용자시설 설치비를 포함했을 때 가스보일러와 히트펌프간 총소유비용 차이는 248만원 수준이며 8년 내 투자회수를 위해서는 370~380만원의 보조금이 필요하다”고 분석했다.

 

난방방식별 온실가스 배출량 비교결과 전기히트펌프가 콘덴싱보일러보다 온실가스 배출량이 낮게 나타났으며 2030년까지 온실가스 배출계수를 0.082수준으로 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

 

온실가스 감축 핵심수단인 히트펌프 사용을 활성화하기 위해서는 향후 △초기 설치자를 위한 보조금 도입 △히트펌프 전용 동적요금제 도입 △도시가스 공급 확대 패러다임 전환 등이 필요하다.

 

임현지 부연구위원은 “공기열 히트펌프의 신재생에너지 인정이 히트펌프 사용 확대를 위한 첫 시도될 수 있을 것”이라며 “히트펌프가 출력제한 완화할 수 있는 잠재력이 있기 때문에 전력상황을 반영한 동적요금제를 도입한다면 짜임새있는 정책이 구현될 것”이라고 강조했다.

 

공동주택 HP실증사례 공유

 

최준영 KCL 수석연구위원은 공동주택용 히트펌프 실증사례 등을 발표했다. 건물분야 탄소중립을 위해서는 냉난방·급탕에 사용되는 에너지를 줄이기 위한 솔루션이 필요하다,

 

그중 히트펌프는 가장 적합한 솔루션으로 떠오르고 있다. 최준영 박사는 공동주택에 어떻게 히트펌프를 공급할 수 있을지를 고민하며 히트펌프에 축열조를 연계한시스템에 대한 실증을 진행했다.

 

연구핵심은 공동주택용 공기열원히트펌프를 타깃으로 축열조와 연계한 일체형 히트펌프를 제작하는 것이다. 신뢰성데이터 확보해 최적운전·제어모드를 개발했으며 성능평가기준 설계도 진행했다.

 

일체형 히트펌프시스템 용량은 30평대로 상주인원 5인에서 EER은 3.3 COP는 3.5로 일조량 최대조건을 가정했다. 냉방부하 최대는 2.9kW이며 난방부하는 최대 2.3kW다.

 

최준영 박사는 “국내는 바닥난방을 선호하기 때문에 이를 위해서는 기본적으로 물을 데워 난방·급탕하는 솔루션이 핵심이라 ATW 히트펌프를 활용한다”라며 “가스보일러는 바로 뜨거워지지만 히트펌프는 불가능하기 때문에 축열조가 필요해 PCM 축·방열실험실을 구축했다”고 말했다.

 

개발한 히트펌프시스템을 기반으로 실증시험지 전력연구원 전기에너지주택과 오텍캐리어 모사주택을 선정했다.

한전 전력연구원의 경우 R290냉매 히트펌프 난방운전을 수행하는 실증을 진행 중이다. 연구진들은 데이터 분석 후 향후 공동주택에 실증을 진행할 계획이다.

 

성능기준 표준화에 대한 연구도 활발하다. 두 가지 운전방식으로 단독운전과 동시운전성능시험을 실시했다. 동시운전은 바닥난방 중심으로 급탕+냉방, 급탕+난방으로 이뤄져야 주거용으로 활용이 가능하다. KTC는 8개의 스테이지로 나눠 수요관리형 냉·난방·급탕 일체형 히트펌프시험을 진행했다. 향후에는 주택용 히트펌프 성능기준을 표준화해 히트펌프 시험방법과 절차를 설계하며 냉·난방·급탕기능 핵심시험항목 선정과 검증시험기준을 수립할 계획이다.

 

또한 신규 전력부하 관리를 위한 전력제도를 정비해 총 4가지 시나리오를 기반으로 열수요와 전기요금에 따라 전력부하를 관리할 예정이며 장기적 관점에서는 전력수급 상 필요시 한전에서 원격제어를 할 수 있도록 약정을 체결할 방침이다. 이에 따라 재생에너지 축열을 통해 전력계통 안정화·수요관리 고도화를 이루며 냉난방기기 전기화를 통한 정부과제에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

 

최준영 박사는 “그동안 유럽·미국·일본 등과 다르게 관련정책이 전무했다”라며 “히트펌프산업 발전을 위해서는 공기열뿐만 아니라 미활용에너지 등도 신재생에너지열원으로 포함시켜야 한다”고 말했다.

 

공기열원 재생E 지정 관련 의견 공유의 장 마련

 

발제자의 발표에 이어 토론이 이어졌다. 권필석 녹색에너지전략연구소 소장이 사회를 맡은 가운데 △고배원 인테그라디엔씨 대표 △정남종 오택캐리어 이사 △석광훈 에너지전환포럼 전문위원 △김연지 경기도 에너지산업과 과장 등이 패널로 참석했다.

 

고배원 인테그라디엔씨 대표는 “히트펌프 정책의 경우 그린리모델링(GR) 등과 함께 고려해야 효과가 좋다”라며 “제도부문에 있어 신재생에너지촉진법이나 에너지이용합리화법 개정안의 내용도 좋지만 추후 △건축법 △녹색건축물 지원법 △집단에너지법 등과 총망라돼 함께 발전해야한다”고 말했다.

 

이어 “공기열원히트펌프가 3사 독점시장으로 커지게 만들지 않고 중소·중견기업과 상생할 수 있는 방안을 정부에서 지원해주면 산업전체 변화에 도움이될 것”이라며 “현재 한전에서 전기차처럼 독립라인 구축하며 고정방식으로 진행하려는 연구 진행 중으로 이런 부분도 함께 바라보면 지금의 우려를 불식하며 나아갈 수 있을 것”이라고 말했다.

정남종 오택캐리어 이사는 “탄소중립을 위해서는 결국 히트펌프가 핵심인데 지열과 수열은 기본적으로 탄소중립 어렵기 때문에 공기열도 신재생에너지로 들어가야할 것”이라며 “한전정책에 의해 지원금이 줄어들었지만 시범사업 등을 통해 제주도나 전라지역 등 가스공급이 이뤄지지 않는 지역에 우선보급해 히트펌프 효용성을 국미들이 알 수 있도록 한다면 더 빠른히트펌프 보급이 진행될 것”이라고 말했다.

 

이어 “이를 위해서는 냉매로드맵이 필요하다”라며 “미국이나 일본 등은 냉매를 △약가연성 △비가연성 △가연성 등으로 구분하고 있으며 약가연성냉매로 활발히 성능향상하려는 노력 중으로 히트펌프 활성화를 위해서는 이런 부분도 검토가 이뤄졌으면 좋겠다”고 강조했다.

 

석광훈 에너지전환포럼 전문위원은 “국내 전력가스시장은 가격왜곡문제가 있으며 주택용 도시가스 비용의 상당부분을 발전용에 전가하는 관행이 고착화돼있다”라며 “요금을 자율적으로 설정할 수 있어야 혁신적요금제로 히트펌프 보급이 가능할 것”이라고 말했다.

 

이어 “시장정상화를 위한 빠른 길로 가기 위해서는 수도권의 신규전력수요 지방분산화와 유럽지원방안 등에 대한 스터디가 필요하다“라며 “미국 히트펌프 성장사례를 통해 공기열 난방문화가 빠르게 도입할 수 있게 된 배경 등을 분석해 정책에 참고하길 바란다”고 말했다.

 

김연지 경기도 에너지산업과 과장은 “도시가스에 대한 요구가 높은데 이에 대한 대안이 부족하다”라며 “난방분야 혁신적인 전환을 위해 기존 지원사업들을 에너지전환사업으로 진행할 수 있도록 탈탄소에너지복지에 초점맞춰 주민들이 원하는 바에 맞춰 솔루션찾아야 한다”고 강조했다.

 

이어 “공기열냉난방기는 지열히트펌프의 제한적인 설치와 높은비용 단점 대체가능한 좋은수단이 될 수 있을 것 같다”라며 “다만 히트펌프에 대한 수요자들의 이해도가 낮아 이를 이해시키는 것이 중요할 것”이라고 강조했다.

 

 

조현일 대한기계설비건설협회 전무는 “공기열HP의 현재 기술력으로는 적용에 무리가 있다”라며 “주택용 난방에 공기열HP 적용 시 기술력이나 진보된 부분에 대한 입증은 더욱 효과적으로 체크해 정확한 로드맵을 세운 뒤 움직여야할 것”이라고 말했다.

 

박종우 제이앤지 대표는 “한전 심야보일러 대체사업의 경우 전수조사 실시결과 설계효율치의 50%밖에 나오지 않아 전기요금상승 등 기존 정책에 반하는 결과가 나타난 경우가 있다”라며 “최종적 사용자입장 한 번 더 검증해야한다”라며 “정확한 로드맵을 분석해 기존의 안좋은 사례들이 반복되지 않도록 최종적 사용자입장을 한 번 더 검증해야한다”고 강조했다.

 

토론을 마친 뒤 김성환 의원은 정리발언을 통해 “재생에너지 간헐성을 보완하기위해 ESS나 히트펌프 등을 제주도부터 작동해가며 호남과 강원도 등으로 확산돼 전체에너지시스템 바꿀 수 있는 방안을 마련할 것”이라며 “히트펌프를 통해 새로운 영역으로 전환할 수 있도록 속도와 방향 잘 맞추겠다”고 강조했다.