우리나라는 에너지수요의 90% 이상을 수입하고 이를 통해 천문학적 비용을 지출, 감당하는 국가다.
에너지문제는 비단 국내뿐 아니라 21세기 지구촌 최대의 난제 가운데 하나다. 게다가 주요 에너지를 석유, 석탄 등의 화석연료에 의존하고 있으므로 지구온난화와 환경오염 등의 문제가 심각한 상황이다.
또한 효율성 높은 에너지로 평가받던 원자력도 치명적 위험과 처리비용 및 기간에 대한 부담으로 세계 곳곳에서 해체, 퇴조하는 중이다.
전 세계는 파리기후변화협약 이후 효율성과 지속가능성을 바탕으로한 친환경에너지 개발에 몰두하고 있으며 태양광, 풍력, 수력, 지열 등의 신재생에너지에서 그 답을 찾으려 노력중이다.
우리나라도 정부가 2030년까지 재생에너지 발전비중을 기존 9%에서 20%로 확대하는 내용을 골자로 한 ‘신재생 3020 이행계획’을 수립해 다양한 정책을 시행하고 있다.
이러한 계획을 위해 신재생에너지원의 보급과 발굴에 산·학·연이 공동으로 기술에 대한 연구개발을 통해 실제 현장에서 다양한 방법을 적용하고 있다.
광역상수도 이용 신재생에너지 도입
이러한 신재생에너지 적용기조의 한편에 지열이 있고 최근 초미의 관심사로 광역상수를 이용하는 신재생에너지 도입이 적극 검토되고 있다.
광역상수를 이용한 에너지시스템은 물이 가지고 있는 열을 냉난방에 활용하는 기술이다. 겨울에는 대기보다 온도가 높고 여름에는 낮은 물의 온도차를 활용해 열회수 장치인 히트펌프를 통해 냉방을 할 때는 건물의 열을 물을 통해 밖으로 내보낸다. 난방을 할 때는 물에서 열을 얻어 건물 안으로 공급하는 원리다.
광역상수도, 지하수, 하천수에서 사용 가능한 열량은 1만542Gcal/hr 로 추산되며 이를 경유로 환산하면 시간당 18억원 상당의 에너지를 얻을 수 있다. 이를 연간으로 확대하면 1일 10시간씩 1년간 냉난방 시 6조5,000억원 이상의 친환경적 에너지를 확보할 수 있다.
이미 유럽과 미국 등의 선진국에서는 지열에 하천수, 호수수, 해수 등을 포함시켜 그 영역을 넓히고 신재생에너지 보급률을 제고하는 주요한 수단으로 적용 중이다.
특히 미국은 재생에너지열원인 호수를 이용해 대학 전체의 냉난방을 담당하는 사례를 이미 2000년 초반에 완성해 운용하고 이를 지열발전 등과 융복합, 발전시켜 스마트에너지그리드를 구성하는 상황이다. 이를 통해 연간 10억원의 냉난방 비용을 절감하고 지속가능한 친환경성을 구현하고 있다.
국내의 광역상수도 이용 지열에너지 시스템은 서울 송파구 제2롯데월드에 1만kW급 냉난방 설비를 기점으로 본격적인 보급의 시발점을 마련했다.
이는 연료를 직접 연소하지 않기 때문에 온실가스 감축에 효과가 있으며 전기나 화석연료를 사용할 때보다 약 20∼50%의 에너지를 절감할 수 있다.
롯데슈퍼타워 주변에 관경 800mm 광역 1단계 분지관로가 설치돼 있어 관 갱생 후 20년간 5만ton/day의 원수를 안정적으로 공급 받을 수 있어 가능했다.
여기에 적용된 광역상수 히트펌프는 냉방 시 히트펌프 응축기에서 발생된 열을 원수에 전달(냉각탑 역할)해 효율을 향상시킬 수 있으며 난방 시 원수가 가지는 열을 히트펌프 증발기에 전달해 효율 향상을 기대할 수 있다.
이러한 실증을 토대로 한국수자원공사와 서울시, 서울에너지공사가 함께 추진 중인 ‘수도권광역상수도를 활용한 수열 냉난방’ 보급확대를 위한 다각적 방안을 모색중이다.
에너지패러다임 변화와 발전방향
우리나라는 건물 냉난방에 전체 에너지의 25%를 사용하고 있다. 비용도 엄청나지만 에너지 자원의 확보도 갈수록 어려워지고 있다. 미국과 유럽에서는 2030년까지의 지열 보급계획을 수립, 국가별로 건물 냉난방에너지의 20~60%까지를 지열로 대체한다는 계획을 추진하고 있다.
우리나라도 공공의무화제도, 그린홈 100만호제도, 시설원예사업 등 다양한 정부정책을 추진하고 있다. 그러나 민간부문의 참여가 없으면 에너지절감 효과는 극히 제한적일 수 밖에 없다.
한국수자원공사는 인구밀집지역인 수도권을 중심으로 광역상수 관로망을 구축하고 이를 공급하려는 적극적 의지를 보이고 있으며 이러한 시스템 도입은 우리나라 신재생에너지 스펙트럼의 확대를 통해 국가에너지 계획에 적극 부응하고 국내 관련 시장의 고용증대와 기술수준을 한 단계 레벨업 시킬 것이 확실하다.
정부와 지자체는 에너지다소비 대형건물의 광역상수열원 냉난방시스템 도입을 적극 권장함과 동시에 적절한 인센티브를 부여해 민간부문으로의 보급 확산을 지속적으로 유도해야 한다.
우리나라는 에너지수요의 90% 이상을 수입하고 이를 통해 천문학적 비용을 지출, 감당하는 국가다. 
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