지난 2010년 8월13일 대한민국 지열역사에서 가장 역사적인 날일 것이다. 바로 우리나라에 단일공사로는 아시아 최대 규모인 지열냉난방시스템의 건설공사 수주기업이 발표됐기 때문이다.

국내 1위 지열시공 전문기업 코텍엔지니어링(대표 김금파)은 지난 2010년 8월13일 롯데건설로부터 출력기준 1만220kW(2,920RT) 용량의 ‘롯데월드타워 지열냉난방시스템 공사’를 수주하고 완벽하게 시공까지 마쳤다. 초기 설계 시1,400RT였던 지열 용량은 서울시 환경영향평가를 거쳐 약 3,000RT로 저층부 영화관에 적용키로 했던 적용현장도 저층부 판매시설로 확대됐다.

코텍엔지니어링의 관계자는 “123층 높이의 세계적인 명품 초고층빌딩인 롯데월드타워는 최고 수준의 친환경, 에너지절약형 건물로 완공됐다”라며 “당시 공사비만 100억원대에 이르는 지열공사는 국내는 물론 아시아 최대의 지열프로젝트로 지열이 국내에 도입된 지 10년만에 이뤄낸 쾌거였다”고 강조했다.

지열은 신재생 관련법에 적용되는 11가지 에너지원중 경제성이 가장 우수한 것으로 평가받고 있다. 연중 일정한 지중온도(15℃)를 이용하는 지열시스템은 1일 24시간, 1년 365일 이용이 가능하기 때문이다. 롯데월드타워에 지열이 도입됨으로써 절감되는 연간 에너지비용은 당시 10억원대에 이를 것으로 예상됐으며 이는 1,310TOE에 해당한다.

코텍엔지니어링의 관계자는 “투자회수기간은 최대 7년이었지만 롯데월드타워는 지열의 특성을 십분 활용, 24시간 존, 12시간 존 등 가동시간이 긴 구역에 지열을 우선 배치함으로써 가동 효율을 최대화했다”라며 “지열시스템은 냉방 COP 4.0 이상, 난방 COP 3.0 이상을 목표로 설계돼 기저부하를 담당하며 에너지절감 효과를 극대화하고 있다”고 강조했다.

롯데월드타워에는 시스템의 안정성과 내구성을 고려해 수직밀폐형 지열시스템이 적용됐으며 천공수만 옥외 200m 191공, 옥내(건물하부) 200m 529공 등 총 720공에 달했다.

대부분의 부지에 지하구조물이 설치되는 설계를 감안해 건물 하부에 지중열교환기가 설치됐으며 지중열교환기는 수명이 반영구적인 HDPE 파이프를 이용했다. 사용된 파이프 길이만 300km에 달했다. 이는 서울에서 대구까지 거리에 해당하는 길이로 엄청난 배관이 지열을 공급하고 있다.

코텍엔지니어링의 관계자는 “우리 회사는 국내에서 일부 건물 하부에 지중열교환기를 설치한 경험이 있었다”라며 “그러나 공사의 중요성과 규모를 고려해 미국의 권위있는 지중열교환기 전문 엔지니어링기업 Loop Master사의 컨설팅을 통해 해외시공사례와 천공, 배관, 그라우팅의 전 과정에 대한 설계 및 시공계획을 수립하고 시공과정에 선진 기술인력을 적극 활용했다”고 강조했다.

당시 국내에서 제작되던 지열히트펌프 최대용량이 50RT급이었지만 장비운영 효율성과 유지관리 편리성을 높이기 위해 스위스 최고의 기술력을 가진 기업에서 제작된 500RT급 지열히트펌프를 설치했다.