지열 신재생에너지 전문기업인 지앤지테크놀러지(대표 조희남)는 최근 고심도 수직밀폐형 지중열교환기 ‘딥코일300’ 기술과 장치에 대해 미국 특허를 획득했다고 밝혔다.
수직밀폐형 지열 지중열교환기 장치인 딥코일300은 4관식으로 250~300m 고심도로 설치되면서 기존 2관식 200m 깊이로 설치되는 저심도 열교환코일관을 설치하는 지열 지중열교환기 보다 열교환면적 확대와 열교환효율을 혁신적으로 크게 증대시킨 기술이다.
4관식 고심도 설치, 열효율 증대
기존 지중열교환기의 경우 제품 소재가 고밀도폴리에칠렌(HDPE) 재질이어서 비중이 물보다 낮은 0.93~0.97g/cm³다. 물
보다 작아 지열공 내부에 채워진 지하수로 인해 부력이 발생함으로써 설치한계가 2관식으로 200m 내외에 불과하다. 지열공당 열교환용량도 3RT(1RT는 3,024kcal/h 열용량) 내외로 작다.
딥코일300은 이러한 열교환코일관의 낮은 비중을 높여 지열공 내부 지하수로 인한 부력을 없애기 위해 비중이 큰 주물로 제작된 하중밴드를 결합시켜 300m에 이르는 깊이까지도 열교환코일관 설치가 가능하도록 한 제품이다. 그 결과 지열공당 열교환용량을 5.5RT까지 혁신적으로 증대시켜 협소한 건축부지 내에서도 높은 지열 열용량 설치가 가능하게 됐다.
또한 기존 저심도 수직밀폐형 지중열교환기 설치수량대비 50%에 가까운 지열공 천공수량을 감소할 수 있어 지열 설치를 위한 소요부지 감소 효과를 얻을 수 있다.
특히 현장에서 지열공 천공에 따른 경유소모량을 50% 내외로 줄일 수 있게 돼 온실가스 감축에 크게 기여할 수 있으며 협소한 부지의 도심지에서 신재생에너지비율을 맞추기 위해 지열시스템을 적용할 수 있는 최적화된 기술로 평가받고 있다.
우수조달·건설·환경신기술 지정
딥코일300 제품과 기술은 이미 우수조달제품, 건설신기술, 환경신기술, 혁신제품으로 지정돼 기술의 우수성과 혁신성을 인정받고 있으며 이를 바탕으로 △2021년 ‘이달의 산업기술상’(산업통상자원부 장관상) △2022년 ‘대한민국 환경 건설대상’ 대상(환경) △2022년 ‘대한민국 환경·에너지대상”에서 환경대상(환경부장관상)을 수상하였으며 머니투데이에서 주관한 “2023년도 기업대상’ 기술혁신대상 등을 수상하기도 했다.
딥코일300은 기술의 우수성과 현장 적용성, 경제성, 환경성 등 비교 우위 혁신을 바탕으로 출시된 이후 빠르게 기술적용 현장이 확산되고 있다. △완도군 해양치유센터 △순창군 장유사업소 △서울시립대 △관악청년청 △세종시 농정원 △음성 꽃동네유지재단 등에 적용돼 운용 중이며 설계 적용이 확대되고 있다.
특히 수직밀폐형 지중열교환기 설치 특성상 지중 또는 건축물 기초하부에 매립돼 설치된 이후 연결부 이탈 파손 등으로 인해 누출사고가 발생될 경우 지열시설의 전부 또는 일부 폐쇄를 할 수 밖에 없었다.
이에 반해 딥코일 300의 경우에는 누출센서와 스마트테그를 설치해 지열공 설치좌표와 규격을 확인할 수 있도록 장치를 구축할 수 있으며 박스업트렌치와 점검구 설치로 그동안 지중에 매설됐던 수평배관을 건축물 천정배관으로 변경, 설치되도록 해 수평배관과 지열공 누출사고 발생 시 즉각적인 점검과 보수가 용이하다. 이에 따라 누출에 따른 지열설비 피해를 최소화할 수 있어 안정적인 지열시스템 운영이 가능한 것이 특징이다.
조희남 지앤지테크 대표는 “수직밀폐형 지열시스템에서 4관식 고심도 지열시스템 ‘딥코일300’은 지열기술 선진국이라고 할 수 있는 미국 특허를 획득함으로써 기술수출의 토대를 만들 수 있게 됐다”라며 “국내 기술 확대와 함께 딥코일300 기술수출에 앞으로 더욱 노력해 나갈 계획”이라고 밝혔다.
보다 작아 지열공 내부에 채워진 지하수로 인해 부력이 발생함으로써 설치한계가 2관식으로 200m 내외에 불과하다. 지열공당 열교환용량도 3RT(1RT는 3,024kcal/h 열용량) 내외로 작다. 
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