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특별기획

[Mech-2030 4장] 이현진·장영수 국민대 교수

탄소중립 실현 기계설비 적용·발전방안 제시

LH의 ‘주택·도시분야 기계설비 지속성장을 위한 Mech-2030 로드맵 수립연구’ 과제에서 이현진·장영수 국민대 교수는 4장 ‘온실가스 감축과 에너지 저감목표 대응방안’을 주제로 LH형 탄소중립 2050 전략과 제로에너지건축물·도시를 구축하기 위한 기계설비 적용·발전방안을 제시했다.

연구에서는 탄소중립 방안으로 제로에너지건축 보급확대, 기축건축물의 에너지효율 개선, 재생에너지(태양광, 태양열, 지열, 수열, 연료전지 등)와 미활용열에너지 활용기술 보급확대, 스마트기술 확산 등으로 설정하고 이를 효과적으로 실행하기 위한 전략과 이행 방안 등을 제시했다.

먼저 신축건물 제로에너지 건축기술 보급확대를 위해 공공주도 상용화 추진전략이 중요하다. 설비비용 상승부담을 줄이기 위해 핵심 기계설비기술 적용에 따른 에너지절감량과 경제성을 분석해 △최적 설계지표 개발 △개선안 도출 △인증등급별 표준 기계설비설계기준 개발 등이 필요하다.

기축건물 효율향상을 위해서는 건물특성·규모에 따른 에너지소비 구조를 파악해 적용가능한 기술에 대한 평가방법 개발과 실증연구가 병행돼야 한다. 국내기후·건축환경에 적합한 절감효과성·경제성 있는 기술적용이 필요하며 이를 위한 R&D를 촉진하고 단계적으로 리모델링 시 에너지등급 향상을 의무화하거나 도시재생 뉴딜 등 타 사업과의 연계방안 모색이 필요하다.

신재생에너지 보급과 미활용열 사용 확대를 위해 주택·건물의 기존 화석연료를 최대한 태양광, 태양열, 지열, 연료전지 등 신재생에너지로 대체 추진해야 한다. 이를 이용한 전기·열 생산을 확대하고 배터리, 축열조, 빙축열 등 에너지저장장치를 적용, 신재생에너지의 출력 변동성을 최소화할 필요가 있다.

장영수 교수는 “미활용에너지원을 지속 발굴하고 변환손실을 최소화하는 가전시스템 개발 및 보급을 적극 추진해야 한다”라며 “또한 다양한 수열에너지와 히트펌프를 연계해 도시 냉난방에너지를 공급하는 기술 및 에너지하베스팅(harvesting) 기술을 개발·적용해야 한다”고 밝혔다.

스마트기술 확산을 위해서는 ICT 기반의 스마트 EMS과 제어기술을 적용해야 한다. 4차 산업혁명 선도기술을 활용한 스마트 EMS설치의무화를 확대하고 신축·기축건물 간 EMS보급을 차별화함으로써 에너지절감효과를 극대화할 수 있다.

분산전원, 수요관리 등 에너지신산업에 적합한 스마트그리드는 도시 내 에너지순환을 효율적으로 관리할 수 있는 중요한 아이템이다. 에너지거래·관리가 가능한 지능형 전력망을 활용, 지능형 수요반응, 에너지프로슈머 등 신산업을 활성화할 수 있다.

이현진 교수는 “LH는 기존에 진행하던 온실가스 저감기술의 표준실행방안을 마련해 국가적으로 확산하는 한편 개발단계의 미래기술은 적극적인 실증사업을 추진하는 등 리더십을 발휘해야 한다”고 밝혔다.