보일러를 대체할 산업용 180℃급 고온 스팀히트펌프 기술개발이 본격화된다.
센추리는 7월18일 엘리시안 강촌리조트에서 산업통상자원부 에너지기술평가원이 주관한 2024년도 에너지효율혁신 기술개발사업 국가지원연구개발과제인 ‘보일러 대체 산업용 180℃급 고온 스팀히트펌프 기술개발 및 실증’ 착수회의(kick off회의)를 개최했다고 밝혔다.
이번 R&D 총괄을 맡고 있는 조용훈 센추리 전무는 인사말을 통해 “이번 과제는 정부출연금 270억원과 기관부담금을 합쳐 총 380억원 규모로 최근 과제 중 가장 큰 규모”라며 “이번 과제에 참여하는 기관들이 합심하면 충분히 과제를 성공할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
이윤빈 에너지기술평가원 효율향상PD는 “이번 과제는 산업부에서나 에너지분야에서도 상당히 중요한 과제로 생각하고 있어 관심이 많다”라며 “이번 과제의 최종목표는 달성하기에는 어려운 과제일 수 있지만 과감하게 도전해 준 이번 컨소시움에 감드린다”고 강조했다.
산업용 고온히트펌프는 산업공정 열원으로 120℃ 이상 고압수, 스팀을 생산하는 열원설비의 역할을 담당할 수 있는 대용량시스템이다. 기존 산업공정 열원으로 활용되는 보일러를 대체할 수 있는 기술로 화석연료의 전기화를 대표하는 기술로 평가받고 있다.
이번 과제의 목표는 180℃ 이상 고온 스팀히트펌프시스템 기술개발 및 실증하는 것으로 △미활용 저온열원회수를 위한 폐열회수시스템 개발 △산업용 보일러를 대체하는 공정용 고온 스팀히트펌프 기술개발 △고온·고압으로 승온을 위한 증기발생기 및 MVR 기술개발 △시스템 실증운전 1,000시간 이상을 통한 효율적인 운영기술 확보 △고온 스팀히트펌프시스템의 성능평가 및 표준화 기술개발 등이 진행된다.
총괄주관을 맡은 센추리를 필두로 총 6개 그룹으로 나눠 진행된다.
총괄주관을 맡은 센추리는 다단압축 히트펌프시스템 설계 및 제작기술 개발, Low GWP 냉매 적용 히트펌프시스템 설계 및 최적화, 냉매퍼지시스템 기술개발, 고온 스팀히트펌프시스템 제어 알고리즘 개발 등을 수행한다.
폐열회수 열교환기 및 축열조를 개발하는 그룹 1은 DHP와 부경대학교가 소속돼 있으며 배기가스 열회수시스템 및 열교환기, 배기가스 전처리용 고온필터 및 집진시스템, 전처리시스템 연계 열회수시스템 성능평가 등을 개발한다.
고효율 열교환기를 개발하는 그룹 2에는 귀뚜라미냉동기계, 생산기술연구원, 경북대 등이 참여하며 열전발전 모듈 및 신열전소재 개발, 실증용 열전발전기 제작 및 시험, 열전발전기 열유동 해석 및 최적화 등을 진행한다.
증기발생기, MVR시스템을 개발할 그룹 3은 DHP와 유진기공산업이 참여하며 하이브리드발전·ORC발전 공정설계, 요소기기 설계 및 프로그램 제작 등을 수행한다.
고온 스팀히트펌프시스템을 개발할 그룹 4에는 센추리, 생산기술연구원, 아이소, GEM, 경북대 등이 참여해 전력변환시스템 및 계통연계장비 설계 및 제작, 하이브리드발전 통합제어시스템 개발, 디지털트윈 플랫폼 및 스마트진단 플랫폼 개발, 하이브리드발전 통합설계 S/W개발 등을 진행한다.
실증사이트 구축 및 운영을 개발한 그룹 5는 동원R&B, 선유이엔씨, 테라플랫폼, 이후 등이 참여해 실증사이트 제공 및 사업화 지원, 실증사이트 구축 및 실증운전 등을 담당한다.
성능평가 및 표준화 개발에 나설 그룹 6은 한양대와 원이엔지가 참여해 성능평가 및 표준화 기술개발, 고온적용 Low GWP 냉매 분석 및 개발 등을 주도한다.
조용훈 센추리 전무는 “고온 스팀히트펌프 기술개발의 연구목표 달성을 위한 각 세부 연구 주제별 협력을 위해 분기별 정기 진도점검회의 개최 및 연구추진 상세 점검을 진행하겠다”라며 “국가연구개발사업을 비롯해 무급유 냉동기, 터보히트펌프 개발 관련 다수의 연구개발 및 실증경험을 바탕으로 추진체계 정립 및 선제적 실행관리로 리스크를 최소화하겠다”고 밝혔다.
이어 “국가 에너지관리계획 등을 비롯해 국내외 상위정책 추진에 부합할 수 있도록 중장기 계획 수립 및 사업시행에 대한 지속적인 자문 및 협조를 구할 생각”이라며 “이번 연구개발 수행 후 고온 스팀히트펌프 기술보급 활성화를 위해 수요기업 등과 사업화를 위한 계획 수립 및 사업시행을 지원하기 위해 지속적인 교류 및 협력을 유지하겠다”고 덧붙였다.
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