ESS식 냉난방설비는 여름철 최대전력의 20%를 점유하고 있는 냉방부하 이전 등 수요관리를 위해 EHP에 대한 적극적 대응이 필요한 상황에서 정부의 에너지신산업(ESS) 활성화 정책과 맞물려 사업화가 추진됐다. 2014년 세계 최초로 ESS식 냉난방설비를 개발하고 기본특허를 오픈한 엠투파워(대표 김영수)는 지난 2016년 한전·삼성전자·냉동공조인증센터 등과 함께 전력수요관리 신규기기로써 ‘ESS식 냉난방설비’ 규격제정을 주도했다. 이를 통해 2017년 9월 제1회 월드스마트시티위크 10대 우수기업에 선정, 과기정통부 장관상을 수상했으며 12월에는 대한민국 환경·에너지대상으로 산업부 장관상을 수상한 바 있다. 엠투파워의 관계자는 “EHP는 2001년 시장 도입부터 현재까지 실외기 기준 약90만대 이상이 보급돼 여름·겨울철 냉난방전기소비 피크 시 1,000~1,200만kW가량의 전력을 소비한다”라며 “이를 절감한다면 원자력 및 석탄발전소 증설을 억제할 수 있어 ‘ESS식 냉난방설비’는 한전수요관리체계로서 훌륭한 솔루션으로 자리매김할 것”이라고 강조했다. 실증통해 신뢰성 확보엠투파워는 한전 수요관리체계와 EHP특성을 모두 만족할 수 있는 솔루션을 확보하기 위해 ‘
축냉설비 및 신재생사업에 주력하고 있는 이젠엔지니어링(대표 강한기)은 설립 이래 매년 높은 성장세를 유지하고 있으며 시스템설계에서 설치시공뿐만 아니라 원격으로 유지관리가 가능토록 기술개발에 매진하고 있다. 시스템으로는 △빙축열 △지열원이용 수축열 △공기열원히트펌프 사용 수축열 △광역상수열원이용 수축열 △냉동기 사용 수축열 △혼합축열 △개방형 및 수직밀폐형 지열 △태양열 등이 있으며 다양한 시스템 구축 경험은 다양한 현장에 최적시스템을 제안할 수 있는 경쟁력으로 이어지고 있다. 기존 빙축열시스템의 축냉 및 방냉 시 사용하는 브라인펌프를 축냉과 방냉을 분리한 ‘축·방냉펌프를 분리한 에너지절약형 빙축열시스템’(특허등록)을 적용해 개보수시장에서 독보적인 실적을 자랑하고 있다. 축·방냉분리 빙축열시스템의 주요 장점은 에너지절감이다. 기존 빙축열시스템의 경우 축·방냉운전 시 운전의 흐름을 동일한 브라인펌프를 사용하다보니 펌프동력이 높게 선정될 뿐만 아니라 높은 동력으로 에너지사용량도 높아진다. 축·방냉분리 빙축열시스템은 운전흐름에 맞춰 펌프를 분리해 방냉운전 시 기존 빙축열시스템의 브라인펌프대비 40% 이상의 동력절감 효과를 얻을 수 있다. 전체 에너지 사용량측면에서
1995년 설립돼 20년 이상을 에너지융합 기술개발 및 냉난방공조분야의 고효율, 고기능의 친환경 제품을 제조, 공급하고 있는 센도리(대표 박문수)는 광주 첨단산업단지에 1만2,000m²대지에 신공장을 준공하고 전열환기장치 및 혼합축열 냉난방장치, ESS제품 등을 생산, 판매하고 있다. KS, 녹색기술, ISO 9001/14001, 벤처기업, 이노비즈, 광주공동브랜드기업, 신기술(NET) 등의 인증을 획득하며 확고한 위상을 쌓고 있다. 또한 ESCO, 그린리모델링업, 감리업, 시설물유지관리업, 전기공사업, 기계설비업, 지하수개발업 등 다수의 면허와 특허를 보유하고 있으며 기술연구소를 운영하고 있다. 한국전력 인정 심야전력기기인 축냉설비 7종 인증으로 축냉설비업체 중 최다 인증보유 기업으로 수요관리사업에 적극적으로 참여하고 있는 센도리는 국내 최초로 GHP 칠러와 EHP 축열식 에어컨을 개발했으며 환기장치, ESS, 공기조화기 등을 생산, 납품하며 특화된 제조업과 에너지절약솔루션을 바탕으로 강소기업으로 성장하고 있다. 센도리는 냉난방이 가능한 EHP가 효율이 좋고 사용이 편리하지만 과거 전력대란을 발생 당시 전력수요관리의 장애요소로 인식되고 있을 때 EHP를 전
공기열원 중심의 히트펌프를 독자적인 개발, 제조, 영업망 구축은 물론, 전국적인 서비스망을 구축, 지속적으로 공급하고 있는 세협기계(대표 백석노)는 고효율 열원장비인 공기열원히트펌프와 저렴한 요금인 심야시간에 장비를 가동시켜 생산한 열에너지를 축열탱크에 효율적으로 저장하고 필요한 시간에 필요한 에너지만을 효율 저하없이 사용이 가능토록 설비를 구성하고 있다. 또한 각 구성요소들을 효율적으로 운전이 가능토록 통합제어시스템과 함께 통합제어를 통한 MRV(감시, 보고, 검증)가 가능한 원격제어기능을 추가해 장비운전의 신뢰도 향상시스템을 구축하고 KT와 함께 냉난방 및 급탕 에너지효율화시스템을 보급하고 있다. 공기열원 히트펌프 차별화세협기계는 직접 제조하는 공기열원 히트펌프에 기존 시스템과 차별화된 ‘Sub cooling & Vapor injection’ 시스템을 내장하고 고온전용 압축기를 탑재해 안정적인 효율화시스템을 완성했으며 이를 지난 6년간 시장에 공급해 검증받았다. Vapor Injection이 가능한 압축기는 난방의 최적조건을 확보하기 위해 냉매 1사이클에서 65℃의 고온수를 -15℃의 과부하조건에서도 안정적으로 출수될 수 있도록 실현해주는 기술이다
대성히트펌프(대표 유지석)는 지난 2010년 5월 냉난방 토탈 솔루션을 제공하고 국가 신재생에너지 보급을 위해 지난 71년간 대한민국의 에너지산업을 선도해온 대성산업이 설립한 기업이다. 지열 그린홈 제품 보급률 1위를 자랑하는 대성히트펌프는 지열뿐만 아니라 올해부터 태양광 그린홈을 포함한 정부지원사업, RPS사업까지 신재생에너지 영역을 확대해 나가고 있다. 시스템 보급에도 앞장서 2010년 10월 기계설비공사업 등록, 2011년 2월 ESCO사업 등록, 2012년 12월 지열(개방형, 수직밀폐형), 공기열 수축열 인증 취득, 2013년 12월 심야히트펌프 보일러 인정 및 보급계약(한전)을 체결, 공급하는 등 고객에게 에너지의 효율적 사용 및 보급이 되도록 역량을 집중하고 있다. 특히 연구개발분야에 중점을 둬 한전에서 보급하고 있는 25kW급 고온수(80℃) 공기열 보일러 단상·삼상 개발을 완료해 보급하고 있으며 지열·공기열 히트펌프 개발, 보급과 동시에 해수열과 복합열원 히트펌프시장에도 진입하는 등 히트펌프분야에 다양한 라인업을 갖추고 히트펌프시장을 선도하고 있다. 연구개발 국책과제도 활발히 참여해 지하수를 이용한 냉난방시스템 기술로 2015년 국토교통진흥연
전력수요관리는 소비자의 전기사용 패턴을 변화시켜 최소의 비용으로 전기에너지수요를 충족시키기 위한 모든 활동을 말하며 공급측(Supply side management)관리와 대응되는 개념이다. 1980년대초 경제성장으로 발전설비 투자비용이 급속히 증가함에 따라 최소의 비용으로 최적의 전력을 공급하기 위한 수요측 대안으로 대두됐다. 미국에서는 아랍 산유국의 석유 금수조치로 인한 오일파동으로 1973년 처음 도입됐다. 한전의 관계자는 “수요관리를 통해 전력수급 안정, 에너지 사용 억제로 에너지 자원 절약 도모 및 원가절감이 가능하다”라며 “최근 지구온난화 등 환경오염 문제와 관련해 친환경 에너지정책 대안으로도 수요관리가 강조되고 있다”고 밝혔다. 수요관리는 크게 부하관리(Load Management)와 효율향상(Energy Efficiency)으로 나뉜다. 부하관리는 최대수요와 최저수요의 차이를 축소시켜 부하 평준화 도모와 공급설비 이용효율 향상이 주 목적이다. △건물냉난방 기기 원격관리시스템(KAMS) △최대전력 관리장치 △축열식 냉난방설비 등이 대상이다. 효율향상은 고효율기기 보급으로 전기이용 효율을 향상시켜 에너지를 절감하는 것으로 △축열식히트펌프보일러 △프
Johnson Controls는 기계설비, 전력, 조명, 보안, 방재 자동제어시스템을 기반으로 현존하는 최고의 IT기술을 접목시켜 정보통신 및 사무자동화시스템과의 연결성을 확보해 시설관리를 최적화하고 사용자에게 쾌적하고 생산적인 최적의 환경을 제공할 수 있는 미래지향적인 IBS를 구축해줄 수 있다. 특히 세계 최고의 브랜드인 YORK 제품을 기반으로 빌딩 내 설치되는 모든 냉동기, 공조기, 바닥공조시스템, 데이터센터용 제품 등 기계설비 장비를 완벽하게 제공, 설치할 수 있어 빌딩 내에서 이뤄지는 모든 분야에 대한 토탈 솔루션을 제공할 수 있는 세계 최고의 Solution Provider다. 가장 안전한 YZ 터보냉동기 출시존슨 콘트롤즈는 안전을 고려해 HFC냉매 중 독성과 가연성이 가장 낮은 A1 등급의 R134a를 현재 냉동기에 사용하고 있다. 기존에 R134a를 사용하는 냉동기의 치환(Drop-in)냉매로 HFO와 HFC 혼합냉매인 A1 등급의 R513A를 사용 가능하다. 존슨 콘트롤즈는 지난 1월에 HFO냉매 중 가장 안전한 A1등급의 R1233zd를 사용하는 YORKⓇ YZ 터보냉동기를 출시했다. 고압가스 인허가가 불필요한 친환경 저압 신냉매인 R12
지구온난화 방지를 위해 CFC냉매에 이어 HCFC냉매도 2030년에는 사용이 중지될 예정이다. 이처럼 냉매규제로 사용 냉매의 GWP수치는 지속적으로 감소할 것으로 예상된다. 전세계적인 규제 추세에 따라 냉동공조기계 세계 5위의 생산국인 우리나라는 2013년 기준 국내 생산액의 1/2 이상인 54억달러를 수출하고 있어 Low GWP 냉매 사용에 대한 적극적인 기술개발이 요구되고 있다. 특히 R600a를 사용하고 있는 가정용 냉장고와 암모니아와 CO₂를 채용하는 극히 일부의 산업용을 제외하고는 대부분 High GWP냉매를 사용하고 있어 대응기술 개발이 시급한 실정이다. 이에 따라 정부는 Low GWP(100 이하) 냉매를 적용하는 냉동시스템의 원천기술을 개발하고 있으며 김욱중 기계연구원 박사는 총괄책임자로서 국책과제를 수행하고 있다. Low GWP에 대응하는 국제적인 경쟁력 확보에 나서고 있는 김욱중 박사를 만나봤다. ■ 왜? HFO냉매인가무엇보다도 지구온난화지수(GWP: Global Warming Potential)가 자연냉매 수준으로 낮은 것이 가장 큰 장점이면서 일부 제품은 기존의 HFC냉매를 대체할 경우 성능면에서도 크게 차이가 발생하지 않기 때문이다.
지난 2016년 10월 유엔기후변화협약 당사국 196개국이 참여한 파리 기후변화협약은 2020년 이후 교토의정서 대체, 선진국과 개도국 온실가스 자발적감축 신기후체제출범, 저탄소경제시대로 전환을 의미한다. 특히 르완다 키갈리에서 열린 개정의정서 당사국 제28차 회의는 CO₂보다 강력한 온실가스인 에어컨냉매의 HFC를 제한하는 것을 170개국이 합의함으로써 선진국은 2019년, 개도국 2024·2029년부터 단계적으로 감축에 들어갈 계획이다. 키갈리 개정의정서에 따르면 우리나라는 A5국 그룹 1에 소속돼 2020~2022년 HFC평균 생산 소비량+HCFC 기준수량의 65%가 기준수량이 되며 2024년 동결, 2029년 10% 감축, 2035년 30% 감축, 2045년 80%로 줄이는 것이 시나리오다. 특히 우리나라는 오는 2020년부터 HCFC계열 냉매인 R22, R123 등 사용이 금지된다. 하지만 국내 냉동공조업계에서는 ‘당장 발등에 떨어진 불이 아니’라는 분위기가 읽힌다. 그나마 수출을 준비 중인 대기업 정도나 차세대 냉매를 적용한 제품을 개발하고 있을 뿐 중소·중견기업에서는 차세대 냉매에 대한 기술개발 일정이 사실상 전무한 실정이었다. 업계의 한 관계자
LH(한국토지주택공사, 사장 박상우)는 6월8일 LH오리사옥에서 LH, 부산대, 지열전문기업 및 민간건설사 등 관련 전문가들과 함께 ‘공동주택 지열에너지 적용을 위한 전문가 자문회의’를 개최했다. 국내 주택시장은 정부가 추진하고 있는 2025년 제로에너지주택 달성을 위해 다양한 신재생에너지의 적용 검토가 필요한 상황이다. 대표적인 신재생에너지인 지열은 냉난방이 가능해 건축물의 적용성은 높지만 공동주택에 적용사례가 적다. 이번 회의는 지열을 공동주택에 적용했을 때 예상되는 문제점을 검토하고 해결방안을 모색하는 자리로 마련됐다. 이번 회의에는 △고영민 LH 주택시설처 차장 △박용부 LH 토지주택연구원 연구위원 △박영호 주택시설처 과장 △남유진 부산대 건축공학과 교수 △정민호 대림산업 차장 △박성구 지오테크 대표 △민경천 코텍엔지니어링 부사장 △최명덕 신성엔지니어링 본부장 △김한영 신성엔지니어링 수석연구원 △정대규 신성엔지니어링 팀장 등이 참석해 지열의 공동주택 적용사례와 문제점, 해결방안 등을 논의했다. 본격적인 회의에 앞서 남유진 교수가 공동주택 지열에너지 적용 사례에 대한 브리핑을 했다. 지열은 국가에너지안보 강화 및 국내 신재생에너지 보급목표 달성을 위한
국민소득 수준이 올리감에 따라 더 좋은 먹을거리를 찾는 요구가 높아졌다. 이에 따라 산지에서의 신선도를 유지하는 기기의 효율적인 운영에도 관심이 집중되고 있다. 대한설비공학회 하계학술대회에서도 이러한 부문의 연구가 눈에 띄었다. 박천완 농촌진흥청 국립농업과학원 박사는 ‘질소발생기를 이용한 CA저장고의 기체치환 특성’을 발표했다. CA(controlled atmosphere)저장시스템은 농산물의 적정 저장기체농도를 유지하기 위해 기체조절장치가 필요하다. 하지만 질소발생기의 질소공급농도, 유량 및 저장고의 냉각여부에 따른 기체치환 특성에 대한 연구는 부족한 실정이다. 박천완 박사는 “특히 산소농도가 20%에서 5%까지 감소하는 시간과 5%에서 2%까지 감소하는 데 걸리는 시간비가 약 50%로 5%에서 2%까지 산소감소구간은 저장된 농산물의 호흡작용을 통해 감소시켜 운전효율을 상승시킬 수 있다”고 말했다. 냉동·냉장·냉난방일원화 히트펌프 시스템최근 국내의 편의점 점포수가 2010년 1만6,937개에서 2016년 3만2,946개로 증가하는 등 냉동·냉장시스템을 주로 사용하는 편의점, 중소형 마트의 시장규모가 증가하고 있다. 현재는 냉장·냉동·냉난방 부하처리를 위해
대도심의 에너지·환경변화가 가속화되고 있다. 대도시 에너지수요의 폭발적증가에 대한 해결책을 마련하기 위해 냉난방, 전력, 가스, CO₂ 환경변수를 종합적으로 아우를 수 있는 복합 에너지수요관리 솔루션 개발 및 보급모델 발굴이 시급한 실정이다. 한국에너지기술평가원의 2018년 브랜드과제로 진행되는 ‘Smart Zero Energy City’는 이러한 사회적 요구 및 정책·기술적 에너지패러다임 전환에 대응하기 위해 기획됐다. IoT·빅데이터·AI를 기반으로 미활용 및 신재생에너지를 포함한 다양한 분산자원들에 대한 도시단위 통합운영시스템인 Smart ZEC프로젝트를 살펴보고 시사점을 조명해본다. 양방향 에너지거래 신시장 창출 최근 전 세계적으로 확산되고 있는 스마트시티는 도시지능화에 집중돼 있어 에너지분야 개발이 매우 미흡한 실정이다. 국내에서는 진천, 세종 5-1지구, 경기도 등 여러 지자체에서 친환경에너지타운, 제로에너지타운 등 지역단위 수요관리 모델이 개발, 보급되고 있다. 스마트 제로에너지시티 구축을 위해서는 제공하고자하는 에너지 서비스를 고려한 에너지 네트워크 설계·시공(인프라)과 통합관리시스템 운영을 위한 플랫폼이 설계돼야 한다. Navigant Res
‘Smart Zero Energy City’ 프로젝트는 한국에너지기술평가원이 지난해 기획한 12개 브랜드과제 중 하나다. 브랜드과제는 상호연계성이 있는 세부과제 3~6개를 통합형 과제로 묶어서 연차별로 진행시킴으로써 전체적인 R&D 성과를 극대화시키는 프로그램이다. 과제를 하나하나씩 진행하면 연결성이 떨어지고 정책변화 등에 따라 후속과제가 어려워질 수 있지만 브랜드과제로 묶어 놓으면 안정성 있게 큰 분야를 통합해서 해결할 수 있는 시스템이다. 이번 Smart ZEC 과제는 총 6개의 세부과제로 기획됐다. 올해 3개 과제를 출범하고 나머지 3개는 내년과 후년에 연차별로 진행시킬 예정이다. 대형 프로젝트이기에 한 번에 6개를 동시 진행하면 큰 비용이 단기간에 소요되는 문제도 있고 선행기술 연구를 마쳐야 후행과제를 진행시킬 수 있기에 나눠 진행한다. 과제를 기획하고 총괄하고 있는 원장묵 에너지기술평가원 수요관리PD를 만나 Smart ZEC의 차별성과 향후 기대효과를 들어봤다. ■ 기존 도시단위 과제와 차이점은 국토부에서 진행하는 스마트시티가 있고 산업부에서 추진하는 스마트에너지시티가 있다. 이번 과제는 스마트에너지시티 안에서 수요관리 부분만 떼어서 연구를
Smart Zero Energy City 사업의 1세부과제인 ‘마이크로 열 네트워크 기술개발’에서는 기존 중대형 열배관망과 연결되지 않은 독립된 지역의 여러 곳에 분산 설치돼있는 열에너지 설비를 효율적으로 이용하기 위한 기술을 개발한다. 즉 열에너지의 생산자이면서 소비자인 열에너지 프로슈머(prosumer)들과 소비자들 사이에 소규모 열배관망을 구축하고 이를 통해 양방향 열에너지 거래가 가능한 네트워크를 구축, 운용하는 기술이다. 이번 과제는 진천 친환경에너지타운을 구축하고 현재 실증연구를 수행하고 있는 한국에너지기술연구원이 주관기관으로 참여, 연구를 주도한다. 공항시설관리가 주요 참여기업으로써 실증단지 수정 구축 및 운용에 깊이 관여할 것이며 에너지 계량기기에 대한 기술개발과 제작 전문기업인 위지트에너지가 신뢰성 있는 열량계 개발과 네트워크 관제 기술개발을 담당할 예정이다. 연세대학교의 친환경건축연구센터에서는 실시간 열에너지 수요예측 및 공급량 평가기술 개발 등을 통해 신뢰성 있는 열거래가 가능하도록 지원할 예정이다. 개인간 열거래로 스마트시티 구현 앞장 국내에서는 아직 제도화돼 있지 않지만 머지않은 시기에 열에너지를 포함한 에너지의 개인간 거래가 이뤄질
현재 지역난방시스템은 화석연료 중심의 고온 열공급 방식으로 운영되고 있다. 지역난방시스템의 핵심기술은 가스복합을 이용한 열병합발전소인데 에너지효율성이나 대기오염물질 배출 측면에서 일반적인 발전 및 난방방식에 비해 많은 장점이 있다. 하지만 최근 환경문제의 중요성이 강조되고 분산형 열원기술과 ICT 기술이 발전함에 따라 친환경 열원과 중·저열원을 이용하는 분산형 열네트워크, 소위 4세대 지역난방의 필요성이 크게 부각되고 있다. 특히 향후 2025년부터 신규건물 제로에너지하우스가 의무화되는 등 기존의 고온 열수요보다는 중·저열원 열수요가 늘어남에 따라 이를 위한 cascade 열공급 방식의 필요성이 증가하고 있다. 이에 따라 서울에너지공사는 이번 ‘Smart ZEC’의 제2세부과제인 ‘Cascade 열활용 지역냉난방 최적화 기술개발’을 수행하고 있다. 이번 과제의 목표는 열수요에 따라 최적의 열생산 기술을 캐스케이드(cascade) 방식으로 운영함으로써 열네트워크 전체의 에너지효율을 제고하는 것이다. 또한 서울에너지공사는 ‘Smart ZEC’ 과제 전체의 주관기관으로서 총괄연구전략을 수립, 구체화하고 단위사업의 통합적 연계 운영을 위한 기술개발 및 운영관리를 맡
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