공기열 히트펌프의 재생에너지 편입을 둘러싸고 탄소저감 실효성과 전력계통 부담, 시장수용성 등 잠재적 리스크에 대한 검증 필요성을 짚는 논의의 장이 마련됐다.

국민의힘 김소희 의원실은 지난 1월21일 국회도서관 소강당에서 ‘공기열 히트펌프, 과연 재생에너지인가?’ 토론회를 진행했다고 밝혔다.

 

김소희 국민의힘 의원은 “국회에서 의정활동을 하며 탄소중립을 달성하는 과정에서 산업이 차지하는 열에너지의 중요성을 절감하고 있다”라며 “열부문 저탄소전환은 반드시 필요하며 이를 실질적으로 달성할 수 있는 방법을 찾아야 한다”고 말했다.

 

이어 “그러나 이번 공기열 히트펌프 관련정책은 재생에너지를 빠른 속도로 확대하기 위해 성급하게 설계된 측면이 있다고 본다”라며 “그로 인한 역효과는 이미 분명히 예견되고 있으며 오늘 이 자리에 계신 분들께서도 같은 우려를 전달하고 계신다”고 지적했다. 

 

김 의원은 이어 “국회에서 할 수 있는 역할은 입법을 통해 제동을 걸며 토론을 통해 더 나은 법안을 만들어가는 일”이라며 “그의 일환으로 전문가 의견을 수렴해 법안을 발의해 향후 법안소위에서 치열한 논의가 이어질 것”이라고 강조했다.

 

또한 “오늘 이 자리는 국가적으로 도움이 되는 방향을 찾기 위해 전문가들과 함께 깊이 있게 논의하며 부처 관계자분들께 개선을 요구하기 위해 마련됐다”라며 “오늘 제기된 우려들이 정책과 제도개선으로 이어질 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.

공기열 히트펌프, 실증통한 검증 이뤄져야

홍희기 경희대학교 교수는 ‘공기열 히트펌프 현황과 기술적 분석·대안’을 주제로 발표했다. 

 

국내 히트펌프시장 전망에 따르면 주거용 히트펌프가 대부분을 차지하고 있으며 용량별로 10kW 미만 히트펌프가 대다수를 차지한다. 판매량은 연평균 8.5% 이상 확대되고 있으며 올해 시장규모는 34억2,600만달러로 전망되고 있다.

 

전 세계 시장동향도 비슷한 상황으로 히트펌프비중이 점차 증가하고 있으며 점점 큰 용량의 히트펌프 개발이 확대되고 있다.

 

국내에서는 히트펌프 관련 정책적 움직임이 지난 2024년부터 가시화됐으며 일관적이며 지속적인 공기열 히트펌프 지원정책이 추진되고 있다.

 

특히 이재명 정부가 들어오면서 에너지정책 방향이 △재생에너지 확대를 통한 풍부한 전력확보 △효율향상을 통한 수요감소 △수요의 전기화 등으로 잡혀있다.

 

상당량의 히트펌프를 보급하겠다는 내용이 가시권에 들어온 가운데 수요의 전기화를 위해서는히트펌프와 전기차 등으로 효율을 향상시키는 것이다. 이때 경직성 전원인 재생에너지의 출력제약을 줄일 필요성도 높다.

 

홍희기 경희대 교수는 “정책을 살펴보며 단열 등을 통해 에너지소비량을 줄이는 것과 전기화를 통해 전기사용량이 늘어나고 있다”라며 “2023년 100대 핵심기술로 히트펌프가 떠오른 만큼 난방방식 역시 화석연료에서 히트펌프 중심으로 냉난방·급탕을 실시하는 것이 주요 이슈다”라고 말했다.

 

이러한 가운데 올해 기후에너지환경부의 중점투자예산 중 공기열히트펌프가 상당한 비중을 차지하고 있는 상황에 대한 우려가 있다.

 

주된 우려는 △탄소중립 역행 △국가전력망 붕괴 △대기업 독점 등이다. 히트펌프는 기준 COP인 2.5보다 낮아지게 된다면 탄소배출량이 증가하는데 공기열 히트펌프는 -5℃ 이하로 온도가 내려갈 경우 가스보일러보다 탄소배출량이 많아질 수 있다.

 

또한 최근 전력수요량이 늘고 있는 가운데 히트펌프가 기존 난방을 대체할 때는 그 수요가 더욱 증가할 것으로 우려되며 재생에너지발전량 관점에서도 전기소모 증대가 발생할 수 있다.

 

또한 공기열 히트펌프가 현재 대기업 위주로 생산되고 있어 중소기업의 생존권 위협 이슈도 존재해 전체적인 우려를 잠식할 수 있도록 국가 에너지믹스를 고려한 탄소저감 실효성검토가 요구된다.

 

홍희기 경희대 교수는 “동절기 실측기준을 정립하고 재생에너지 산정방식을 개선해 정확한 측정이 이뤄질 수 있도록 해야 한다”라며 “타열원과의 하이브리드시스템 도입 의무화를 통해 검증된 COP를 우대하고 태양열, 지열, 수열 등과 공생체계로 전환해야 한다”고 강조했다.

 

이어 “사후관리 또한 매우 중요하기 때문에 기존 기술과 공기열 모두 실측을 통해 공정한 성능점검이 이뤄져야 한다”라며 “히트펌프와 PVT를 결합하거나 데시컨트 제습의 열로 활용하는 등 하이브리드시스템도 고려해야 한다”고 강조했다. 

 

공기열 HP 재생에너지 인정, 시장수용성 고려해야

공기열 히트펌프를 재생열로 인정하고 보급을 확대할 경우 현장에서 다수의 민원이 발생할 수 있다는 우려가 제기되는 가운데 임용훈 숙명여대 교수는 시장리스크와 관리체계를 중심으로 한 공기열 히트펌프 재생에너지 인정논란에 대해 발표를 이어갔다.

 

히트펌프는 구조적으로 단독 공급이 어려운 설비로 인식되고 있다. 난방과 급탕을 안정적으로 공급하기 위해서는 축열조가 필수적으로 필요하며 급탕피크에 대응하기 위해 보조보일러나 전기히터를 병행 설치해야 한다.

 

이로 인해 건물부문에서 개별 보일러를 완전히 대체하는 데에는 기술적·경제적 제약이 큰 상황이다.

 

개별난방방식 공동주택을 히트펌프로 전환할 경우 개별 보일러수준 난방과 급탕 안정성을 구현하기 위해서는 대용량 축열조가 필요하며 급탕수요 대응을 위해 별도의 보일러 또는 전기히터를 추가 설치해야 한다.

 

기존 개별보일러 아파트의 경우 급탕을 위해 중앙기계실과 공동배관을 새로 설치해야 하는데 이 비용을 세대원이 부담하는 구조는 시장수용성을 확보하기 어렵다.

 

임용훈 숙명여대 교수는 “지열히트펌프는 도심보다는 농촌이나 스마트팜 등에서 주로 보급돼 왔으며 전체 설치 유형의 약 80%가 정부 지원에 의존해왔다”라며 “초기에는 예산 범위 내에서 설치희망농가를 중심으로 빠르게 보급됐지만 실제 운영 과정에서 다양한 문제점이 드러나며 수용성 저하가 발생한 상황을 고려할 때 공기열 히트펌프 역시 설비비 외 추가비용과 운영 부담이 적지 않은 기술”이라고 지적했다. 

 

전력수급 측면 부담도 크다. 2035년 기준 히트펌프 보급목표와 전기차 보급목표가 동시에 달성될 경우 추가로 약 20GW 규모의 전력이 필요할 것으로 예상된다. 특히 전력피크부하 시 전력수요가 집중될 경우 블랙아웃 리스크가 커져 전력계통 안정성을 고려한 정책입안이 필수적이다.

 

임용훈 교수는 “동절기 난방운전 시 전력소모가 가장 큰 히트펌프기술은 공기열 방식”이라며 “히트펌프 기저열원이 무엇이냐보다 전기를 반드시 수반하는 설비라는 특성자체에 대한 고민이 필요하다”고 말했다.

 

외기온도가 낮을수록 제상운전이 반복되며 사이클을 역으로 돌려 얼음을 제거하는 과정에서 추가적인 전력 소모가 발생한다. 또한 출수온도가 높아질수록 COP가 급격히 저하돼 전력 소비는 더욱 커진다. 히트펌프의 탈탄소 효과를 평가할 때 비교 기준설정도 중요하다. 개별보일러를 대체하는 경우라면 COP 2.5~2.7 수준에서도 탄소저감수단으로 기능할 수 있다.

 

그러나 지역난방이나 열병합발전(CHP)기반 열공급과 비교할 경우 히트펌프는 전기를 소비하는 설비이기 때문에 동일한 열·전력기준에서 평가하면 훨씬 높은 COP효율이 필요하다.

 

임용훈 교수는 “재생열은 청정열이 맞지만 청정열이 모두 재생열이 될 수는 없다”라며 “열분야 탈탄소화를 위해서는 수단과 방법을 가리지 않고 기존 기술대비 탄소저감 효과가 있는 기술을 적극적으로 도입해야 한다”고 말했다. 이어 “기술이나 제품자체만 보고 재생열여부를 판단할 것이 아니라 실제로 얼마나 탄소저감에 기여하는지를 기준으로 평가할 수 있는 정책프레임이 마련돼야 한다”고 강조했다.

 

"정부, 열E 탈탄소 시그널 명확히 제시해야"

발표에 이어서 패널토론이 진행됐다.

 

좌장을 맡은 조홍종 단국대 교수는 “최종 에너지소비에서 전기가 차지하는 비중은 약 20%에 불과하며 에너지소비 절반은 열에너지, 약 30%는 수송에너지”라며 “이를 모두 청정 전기로 전환하기 위해서는 막대한 비용과 사회적 부담이 발생할 수밖에 없는데 재생전기로만 이를 감당하려면 밤에는 태양광이 없고 바람은 항상 불지 않으며 송전망 구축과 대규모 저장설비가 필요하다는 현실을 외면해서는 안 된다”고 강조했다.

 

이어 “결국 모든 논의는 비용문제로도 귀결될 것”이라며 “과학적 사실에 기반한 열산업 촉진이 필요하고 이에 대한 명확한 비용분석이 선행돼야 한다"라며 "특히 이를 수용할 국민적 공감대가 형성돼 있는지, 민주적 절차 속에서 결정되고 있는지도 함께 따져봐야 할 필요가 있다”고 말했다.

 

김승환 서울시 건축기획과 건축설비팀장은 “공기열이 재생열로 인정될 경우 서울시와 산업계 인허가 과정에 어떤 영향을 미칠지에 대한 고민이 필한 상황”이라며 “연료전지 역시 인허가 과정에서 설치의무가 진행되지만 공사기간 2~3년이 지난 이후 실제 운영이 제대로 이뤄지지 않는 사례가 많으며 대형 건축물을 확인해보면 온수 등 사용계획이 없는 상태로 시공된 경우도 있는데 행정에서도 이를 강제할 수 없는 것이 현실”이라고 말했다.

 

이어 “공기열 히트펌프 역시 성능이 실제로 어떻게 나올지 불확실한 상황에서 미진한 제도 설계로 인해 연료전지와 같은 상황이 반복될 우려가 있다”라며 “히트펌프 실외기는 일반 에어컨 실외기보다 크다고 알려져 있는데 아파트 등 공동주택 설계과정에서는 면적을 줄이는 것이 설계자 입장에서 유리하게 작용하기 때문에 건축법과 건축설계 측면에서 충분한 사전검토와 고민이 필요할 것”이라고 강조했다.

 

김 팀장은 이어 “국민적 공감대나 협의없이 갑자기 진행된다면 행정처리를 진행하는 입장에서 애로사항이 있을 우려가 있다”라며 “이런 자리를 빌어 공감대를 얻을 수 있는 정책개발이 이뤄지길 바란다”고 말했다.

 

이슬기 산업연구원(KIET) 연구위원은 “각 국가는 산업구조와 기후조건에 맞춰 유연한 대응을 하고 있으며 유럽이나 일본 사례처럼 국내 여건에도 도움이 된다면 유연하게 검토할 수 있겠지만 공기열이 기후변화에 유연하게 대응할 수 있는 수단이라는 사회적 합의가 먼저 형성돼야 한다”라며 “기술적·경제적 타당성과 도심 열환경에 미치는 영향뿐만 아니라 재생에너지 정의의 관점에서 공기열 히트펌프가 온실가스 감축에 얼마나 기여하는지에 대한 명확한 합의가 필요하다”고 지적했다. 

 

이어 “열부문 보급과 관련된 주요 정책 수단인 ZEB, 공공기관 설치의무화제도에서는 신재생설비의 설치시점 정격성능을 에너지효율로 간주하고 있지만 실제 운전환경에서의 운전패턴을 반영하기에는 한계가 있다”라며 “재생에너지 생산량실측이 제대로 이뤄지지 않는 현실을 극복한다면 공기열의 효율성 담보에 대한 해답도 제시할 수 있을 것”이라고 강조했다.

 

이 연구위원은 이어 “기존 ZEB 등이 설계기반 ‘자산평가방식’이라면 성능실측은 ‘운영평가방식’으로 구분할 수 있다”라며 “설계·자산평가는 설계단계부터 효율을 고려하며 준공시점에서 효율등급을 산정할 수 있다는 장점이 있으며 운영평가는 실제 운영과정에서 효율을 보여줄 수 있다는 장점이 있어 두 방식을 함께 활용할 경우 보다 효과적인 제도설계가 가능할 것”이라고 말했다.

 

또한 “공기열 히트펌프를 재생에너지로 인정하는 논의는 냉매의 친환경 대체와 함께 가야 한다”라며 “시스템 핵심요소인 냉매는 키갈리개정서에 따라 사용이 제한되는 추세인 만큼 차세대 친환경냉매 활용방안에 대한 논의도 동시에 진행될 필요가 있다”고 제안했다.

 

 

오세신 에너지경제연구원 연구위원은 “ATW히트펌프를 바닥난방에 적용하는 것에 대해서는 논란과 우려가 있을 수 있지만 공기열 히트펌프 역시 열에너지 탈탄소화를 위한 하나의 수단으로 들어오는 개념으로 이해해야 한다”라며 “재생에너지로 인정된다고 해서 공기열만을 보급하겠다는 의미로 해석해서는 안된다”고 말했다.

 

이어 “경험적으로 보더라도 수열이나 지열이 재생열로 인정됐다고 해서 자동으로 보급이 활성화된 것은 아니다”라며 “오히려 이렇게라도 지정하지 않으면 정책적·산업적 관심의 사각지대에 놓여 전혀 산업화되지 못할 수 있어 재생에너지로 인정되면서 비로소 논의의 길이 열린 것”이라고 강조했다.

 

오 연구위원은 이어 “앞으로는 어떻게 보급할 것인지, 어떤 인증기준을 적용할 것인지, 어떤 표준을 만들 것인지 등을 시행령과 고시를 통해 구체화해야 한다”라며 “이 과정에서 공기열 히트펌프가 재생에너지로서 가치를 제대로 발휘할 수 있도록 설계하는 것이 중요하며 그것이 곧 공기열 히트펌프의 가치를 활용하는 길”이라고 말했다.

 

또한 “열에너지부문의 탈탄소화를 하지 않고서는 탄소중립 달성이 어렵다. 그동안 탄소중립을 강조해왔지만 열에너지부문에 대해 명확한 탈탄소 시그널을 제시한 적은 거의 없었다”라며 “정부가 열에너지부문에서도 분명한 방향성을 제시하고 산업계가 어떻게 대비하고 어떤 방향으로 전환해야 하는지를 제시해야 할 것”이라고 강조했다.

 

이창현 법무법인 혜영 변호사는 “법에서 정해놓은 에너지원은 구체적으로 열거돼야 하는데 현행 신재생에너지법은 공기열을 재생에너지로 인정하고 있지 않다”라며 “수열의 경우에는 신재생에너지법상 에너지원으로 명시돼 있지만 공기열은 법률에 열거돼 있지 않다”고 지적했다.

 

이어 “이런 상황에서 시행령을 통해 공기열을 재생에너지로 인정한다면 이는 사실상 새로운 입법에 해당하며 법체계상 문제가 될 수 있다”라며 “신재생에너지법에서 폐기물에너지를 재생에너지로 규정하고 있는 것도 폐기물이 햇빛이나 강수처럼 자연에너지는 아니지만 법률에 명시적으로 규정했기 때문”이라고 강조했다.

 

이 변호사는 이어 “공기열에너지를 신재생에너지로 포함할 것인지는 정책적 판단의 영역일 수 있지만 이를 시행령으로 처리하는 방식은 적절하지 않다”라며 “공기열을 재생에너지로 규정하려면 법률개정을 통해 명확히 해야 할 사안이지 시행령으로 포함시키는 것은 법률의 위임 범위를 벗어날 소지가 있다”고 말했다.

 

기후E환경부, 공기열 히트펌프 재생E 편입 신중 기할 것
공기열 히트펌프 재생에너지 편입논란 중심에 있는 기후에너지환경부 열산업혁신과는 이번 정책은 공기열 히트펌프가 난방시장을 교란하기 위한 것이 아니라 전력중심이었던 재생에너지정책을 열에너지까지 확장하겠다는 시그널을 제시하는 것이라는 입장을 밝혔다.

 

패널토론에 참석한 권병철 기후에너지환경부 열산업혁신과 과장은 "공기열 히트펌프 재생에너지 편입에 대한 반대의견과 우려 역시 충분히 인지하고 있으며 간담회와 의견수렴을 통해 후속 정책에 반영해 나가겠다"고 강조했다.

 

이어 권 과장은 “열산업혁신과가 신설되면서 부여받은 미션은 그동안 소외돼 왔던 열에너지를 어떻게 탈탄소화하고 2035년 NDC 달성에 어떻게 기여할 것인가 하는 부분”이라며 “이에 따라 온도차를 활용한 히트펌프를 건물부문 탈탄소화 핵심수단으로 보며 해외사례와 국내 여건을 반영한 보급활성화 대책을 지난해 발표했다”고 말했다.

 

이어 “해당 대책에는 그간 재생에너지로 인정되지 않았던 공기열을 재생에너지로 포함하는 내용이 담겨 있지만 모든 공기열을 재생에너지로 인정하는 것은 아니다”라며 “히트펌프 구동에 사용되는 전력이나 에너지를 제외한 부분만을 재생에너지로 인정한다는 점을 명확히 했다”고 강조했다.

 

권 과장은 특히 “공기열 히트펌프 보급대상은 상업용건물에 민간 자율로 보급되는 시스템에어컨이 아니라 공기대물(ATW) 방식으로 원수나 급탕을 활용하는 히트펌프에 한정된다”라며 “시행령에 명시하지는 못했지만 고시를 제정해 공기대물 방식 히트펌프만을 재생에너지로 인정할 계획”이라고 덧붙였다.

 

또한 “현재 검토 중인 고시안에서는 김소희 의원실이 제안한 SPF 2.875보다 높은 기준을 설정할 것이며 국내 계절별 외기온도를 고려해 지역별 가중치를 적용하는 방안을 검토하고 있다”라며 “2028년 이후 국내에 적용되는 키갈리의정서 기준 냉매를 사용하는 설비만 재생에너지로 인정하도록 고시에 명시할 예정”이라고 말했다.

 

이어 “올해 공기열 히트펌프 보급예산은 약 145억원 규모로 제주도를 중심으로 일부 경남·전남지역에 약 2,500대 수준을 시범 보급할 예정”이라며 “공동주택의 경우 ATW 특성상 축열조 설치가 필수이기 때문에 당장 본격 보급은 어려우며 기존 공동주택이나 신축 공동주택 모두 추가적인 실증과 국토부와의 설계기준 협의가 필요할 것”이라고 밝혔다.