2024.03.29 (금)

  • 흐림동두천 1.0℃
  • 흐림강릉 1.3℃
  • 서울 3.2℃
  • 대전 3.3℃
  • 대구 6.8℃
  • 울산 6.6℃
  • 광주 8.3℃
  • 부산 7.7℃
  • 흐림고창 6.7℃
  • 흐림제주 10.7℃
  • 흐림강화 2.2℃
  • 흐림보은 3.2℃
  • 흐림금산 4.4℃
  • 흐림강진군 8.7℃
  • 흐림경주시 6.7℃
  • 흐림거제 8.0℃
기상청 제공

스페셜리포트

[태양열산업 선도기업] 선다코리아

250℃↓ 산업공정열 집광형
태양열 플랜트 핵심기술 개발

태양열 집열기 중 ‘단일진공관형 히트파이프식 태양열 집열기’를 제조 및 설계, 시공하는 전문기업으로 성장한 선다코리아(대표 조장현)는 국내 최초로 태양열 냉난방시스템(80RT)을 2개소에 공급하며 태양열시스템의 신시장을 개척한 바 있으며 국책과제를 통해 ‘태양열을 이용한 PTC 태양열발전 100kW 발전실증연구’도 성공리에 마쳤다. 현재 수요처 기반 250℃ 이하의 산업공정열 공급용 집광형 태양열플랜트 핵심기술을 개발하고 있어 주목받고 있다.

산업공정열은 산업 전반에 열형태로 사용되는 에너지로 산업계에서 제조공정에 사용되는 냉수, 온수, 스팀 등 모든 열이 해당된다. 산업공정분야는 열에너지 공급을 위해 대다수가 화석연료로 공급하는 보일러시스템을 이용하고 있다.

국내 산업시설(제조) 시 발전용 및 석유화학시설을 제외하고 대부분이 5~10kgf/cm²(150~200℃)온도를 사용하고 있으며 250℃ 이하 스팀을 이용하는 제조시설은 산업부분의 약 70%에 이른다.

선다코리아의 관계자는 “국내 열에너지소비 분석 자료에 따르면 산업부문의 열에너지소비는 국내 총 에너지 사용량 중 58% 수준이며 이중 절반 이상은 태양열시스템으로 공급 가능한 280℃ 이하의 열원을 소비하고 있다”라며 “산업시설의 전반적인 연료는 화석연료를 주로 사용 중이며 보일러시설을 이용한 제조시설로 국내 탄소배출의 50% 이상 배출하고 있다”며 심각성을 지적했다.

집광형 태양열 실증단지 구축
그동안 스팀공정에 태양열시설을 운영할 경우 응축수 온도로 인한 효율저하와 예열 기능이 아닌 시설에 적용이 불가능해 경제성이 떨어졌다. 특히 산업공정열용으로 사용이 가능한 진공관과 집광형 소형반사판을 결합한 집광형 타입은 기술개발은 물론 생산시설도 없다.



선다코리아는 △PTC 소형 형태 응용기술 △집광형 반사판 무기코팅제 △중고온 열공급 시스템 설계 △중고온용 스마트제어기술 등을 조합한 산업공정열용 태양열 플랜트 핵심기술을 개발하고 있다. 이를 위해 태양열 모니터링 및 운용시스템과 성능평가 및 데이터시설은 물론 제천 양화테크노빌에 집광형 태양열시스템 실증단지도 구축했다.

집광부 최대 가열온도는 300℃로 스팀발생부를 통한 수요처에 스팀공급시스템을 구성했으며 시제품은 실증단지에 적용했다. 천문학(태양 위치 계산) 방식의 태양추적장치를 개발해 전천 일사량계, 조도센서를 이용해 태양추적시스템을 운영하고 있으며 진공관 하부의 빛 반사 확인으로 정밀도를 확인하고 있다. 

국내에는 아직 집광형 집열기시스템의 성능평가를 위한 표준이 없어 성능평가는 해외 PTC에 대한 시험방법인 광학손실, 코사인손실, 열적손실로 구성해 실시했다.

선다코리아의 관계자는 “집광형 태양열시스템 컨트롤러는 물론 태양추적 장비, 시스템 고장, 가동 상태, 일사량에 따른 가동여부 등 운영기술을 개발했다”라며 “태양추적장치와 차온제어(열매체 순환펌프)를 통합하는 컨트롤러도 개발하고 웹기반통합 모니터링을 구성해 유지관리 편의성도 높였다”고 밝혔다.

이 관계자는 “산업공정용 태양열시스템은 침체된 태양열시장을 활성화하고 태양열 적용범위를 산업 저온에서 중고온 산업부문까지 확대 보급할 수 있다”라며 “산업공정용 태양열시스템 표준화를 제안하고 산업공정용 보일러 제조사와 연계한 보급 확산 모델을 만들어 신재생에너지산업분야의 양질의 일자리창출도 가능하다”고 강조했다.