대규모 수열원 열교환시스템과 소규모 수열원 패키지 시스템 개발로 에너지절감량과 수자원절약이 가능한 시스템이 구축될 예정이다.

 

지난해 공고된 한국환경산업기술원의 수열활용 에너지믹스 R&D 중 분산클러스터 실증플랜트 개발 사업에 썬앤라이트 주관의 컨소시움이 선정됐다.

 

썬앤라이트는 △씨앤아이엔지니어링 △이젠엔지니어링 △아주대학교 등과 컨소시엄을 구성해 수열시스템 구축과 AI기반 열원공급량·수요량예측시스템을 개발할 예정이다.

 

최근 기후변화 대응과 탄소중립 목표 달성에 있어 미활용열의 잠재력과 활용의 필요성이 대두되는 가운데 수열에너지 잠재량의 45%는 미활용되고 있는 상황이다.

 

하수와 폐수 등은 도심지역에 널리 존재하고 있으며 열원과 사용처간 거리가 가까워 활용가능성이 높지만 데이터베이스 구축이 부족하며 기술적 접근 한계 등으로 인해 현재 활용도가 낮다.

 

이에 따라 △하수 △폐수 △유출지하수 등 다양한 열원을 통합적으로 활용해 최적 에너지믹스 설계가 필요하다. 또한 열원과 사용처간 거리를 단축해 경제성을 높이며 다열원을 활용해 에너지공급 안정성을 보장하는 시스템을 개발하는 것이 시급하다.

 

환경산업기술원이 공고한 이번 과제 목표는 50RT 이상 소규모 분산형시스템을 구축해 복합수열원 이용을 위한 수열에너지 수요예측·최적연계방안을 도출하는 것이다.

 

썬앤라이트 컨소시움은 과제목표 달성을 위해 △소규모 분산형 복합수열에너지 시스템 △소규모 분산형 수열시스템 중앙제어알고리즘 및 성능예측모델 △소규모 분산형 수열시스템 설계·운전 및 유지관리 가이드라인 등을 마련할 방침이다.

 

각 기관 역량 발휘통한 수열E시스템 개발
씨앤아이엔지니어링은 대도시 거주지역에서 직접 적용할 수 있는 분산형 설비기술을 보유하고 있으며 이젠엔지니어링은 복합수열원 연계기술을 보유하고 있다. 또한 아주대학교는 소규모 하폐수 수열원 이용기술 수요예측 최적기술을 보유해 사용처에 맞는 수요예측 기반 최적 운전기술을 선보일 예정이다.

 

주관기관인 썬앤라이트는 복합수열원 활용성평가와 건물에너지 해석설계 역량을 보유한 기업으로 △국토부 △산업부 △농촌진흥청 등 정부출연 연구과제와 연구용역 20건 이상을 진행한 바 있는 친환경 해석설계·인증컨설팅 전문기업이다.

 

 

각 기관들은 썬앤라이트의 주관아래 컨소시움 기관들은 각 기관이 가진 역량을 발휘해 △소규모 복합 분산형 수열에너지시스템 구축 △수열원 모니터링 △열회수성능 저하율 10% 미만 △AI기반 열원 공급량·수요예측정확성 80% 이상 등을 달성하기 위한 과제를 수행한다.

 

이번 과제에 따라 대규모 수열원 열교환시스템과 소규모 수열원패키지시스템 개발을 통해 에너지절감량을 12.4% 이상 확보하며 시상수량을 5~10%까지 절감할 수 있을 것으로 예상된다.

 

개발될 수열원패키지시스템은 사용건물 내 직접설치가 가능하며 하수를 직접 이용해 열회수효율을 향상시킨다. 또한 시스템 모듈화를 통해 성능을 향상시킬 예정이다.

 

또한 냉각수부하가 저감되며 건물 내 재사용으로 수자원 절감이 가능하다. 중수 후처리 후와 폐수 방류 전 열교환이 이뤄지는 시스템으로 생태계 영향이 적으며 하수처리장 부하가 감소하는 효과를 얻음과 동시에 하수방류 추가비용을 절감할 수 있을 것으로 예상된다.

 

 

과제는 올해 본격 착수돼 2029년까지 총 2단계로 진행된다. 1단계는 올해부터 2027년까지이며 1차연도에는 실증설계단계로 수열에너지시스템 구축과 취배수시스템 설계가 이뤄질 예정이다. 2차연도는 실증구축·운영단계로 데이터를 수집하며 AI시스템과 에너지믹스 설계가 진행된다. 계획된 실증지는 용산에 위치한 공공호텔이다.

 

2027년부터 2028년까지는 본격적인 실증운영과 평가를 진행해 실시간 모니터링 데이터베이스 구축과 AI시스템 고도화가 진행될 전망이다. 마지막 수행연도인 2029년에는 열회수저하율과 예측정확성에 대한 분석과 평가가 이뤄질 예정이다.

 

 

컨소시움은 향후 확고한 사업화 전략을 통한 비즈니스모델을 구축할 예정이다. 수열원시스템 개발을 바탕으로 현장컨설팅과 설계반영을 통한 신재생에너지옵션을 확보해 △아파트 △공동주택 △신재생에너지 의무화대상 공공건물 등을 대상으로 복합수열회수 통합시스템 사업화모델을 수립할 예정이다.

 

썬앤라이트의 관계자는 “이번 과제 실증을 통해 에너지절감액을 연 1억원 달성할 것”이라며 “컨소시엄 구성원들이 보유한 다양한 건물의 △설계 △감리 △컨설팅 △TAB경험 등을 활용해 과제를 성공적으로 수행할 것”이라고 말했다