최근 친환경에너지 보급 활성화로 국가 온실가스 감축목표 달성이 화두가 되고 있다. K-water는 수열에너지의 공공사업 확대를 통한 수열산업 생태계 조성을 선도하고 산·학·연·관 협업을 통해 사업모델 개발, 적지 발굴 및 정책지원 등을 도출하기 위해 지난 4일 ‘제2회 산·학·연·관 수열사업개발 세미나’를 개최했다.
오봉록 K-water 물에너지처 처장은 환영사를 통해 “에너지전환을 위해 다양한 분야에서 노력이 이어지고 있지만 그동안 국내에서는 수열에너지분야의 관심이 상대적으로 적었다”라며 “특히 지표수는 영국, 일본 등 해외 여러 나라에서 신재생에너지원으로 지정, 보급 중이며 미환경청 EPA에서는 현존하는 최고의 냉난방에너지원으로 지정했다”고 말했다. 이어 “보편화된 수열기술이 수도권을 비롯한 전국으로 확대돼 친환경 도시공간 구축과 쾌적한 냉난방에너지 보급에 기여할 수 있도록 오늘 세미나가 수열에너지 보급 활성화를 위한 전환점이 되기를 기대한다”고 말했다.
‘광역상수도를 활용한 친환경설계, 에너지절감 사례 공유’라는 주제로 K-water 한강권역본부에서 개최된 이번 세미나는 △광역상수도 수열사업 개발사례-추진현황, 사업모델 소개(김동룡 K-water 차장) △상암지구 냉방효율 개선 제안사례-1회 세미나 발표과제 진행현황(이원호 GS파워 과장) △영동대로 복합환승센터 설계사례-시스템 구성방안, 경제성 분석(강한기 이젠엔지니어링 대표) 등이 발표됐다.
김동룡 차장은 ‘광역상수도 수열사업 개발사례’를 통해 수열에너지 이용 시스템의 전반적인 원리와 광역상수도 관망을 활용할 수 있는 사업을 소개했다.
수도권 광역상수도는 일일 450만톤의 물량과 1,078km의 대규모 네트워크를 보유하고 있다. 이를 활용해 서울의 주요 랜드마크 건물에 수열에너지를 사용할 수 있는 기반이 이미 구축돼있다는 설명이다.
김동룡 차장은 “세계에서 5번째로 높은 건물인 잠실 롯데월드타워에 광역상수를 이용한 5,000RT 수축열시스템이 적용, 운영되고 있어 그 성능을 입증받고 있다”라며 “기존 냉각탑 이용방식대비 투자비 및 운전비를 약 30억원가량 절감하고 냉각탑 설치공간을 활용할 수 있어 향후 수열시스템 확대에 기여할 수 있는 좋은 사례”라고 설명했다. 김동룡 차장은 이 외에도 영동대로 복합환승센터, 국회 신축건물, 데이터센터 등에 수열에너지 적용 기술제안 사례를 소개했다.
이원호 과장은 ‘상암지구 냉방효율 개선 제안사례’를 통해 현재 지역냉난방을 사용하고 있는 상암지구에 광역상수도 적용 시 경제성 검토를 소개했다. 특히 광역상수도를 이용한 Free 지역냉방과 냉각수 용수 대체효과는 물론 냉방열 회수를 더해 연간 총 14억4,400만원의 원가절감과 3,200tCO₂ 저감을 할 수 있다고 설명했다.
이원호 과장은 “겨울철 저온의 상수도 온도차 이용은 타당성이 떨어지지만 광역상수도 겨울철 온도가 냉방공급온도보다 낮아 데이터센터 등의 프리쿨링 공급에 적정하다”라며 “특히 겨울철 지역냉난방 생산 시 냉방열을 난방열로 이전해 동일 스팀열 10Gcal/h를 이용해 온열 5Gcal/h를 추가 생산할 수 있다”고 말했다.
강한기 대표는 ‘영동대로 복합 환승센터 설계사례’를 통해 약 16만m² 연면적으로 조성될 영동대로 복합 환승센터의 냉난방 설계 제안을 소개했다.
광역상수도 히트펌프+수축열조를 활용한 설계안은 값싼 심야전력을 사용해 심야시간에 히트펌프로 축열조에 냉동수를 저장한 후 주간에 냉난방을 수행하는 것으로 열원으로 광역상수 원수를 사용한다.
심야전력을 이용하고 저부하 시 축열조만으로 냉난방을 수행해 운전비가 매우 저렴한 강점이 있으며 저온의 축열조로 냉방하므로 부하변동 시 신속한 대응이 가능하다. 또한 하자요인이 적요 유지보수가 쉬우며 전력피크 부하감소에 기여할 수 있다.
강한기 대표는 “지하 1~2층은 흡수식냉온수기 및 냉각탑을 이용하는 방법과 비교해 운전비를 28%로 줄일 수 있다는 장점이 있으며 2.9년이라는 빠른 기간 안에 초기투자비 차액을 회수할 수 있고 15년 사용 시 72.7억원을 절감할 수 있다”라며 “지하 3층은 운전비가 흡수식냉동기 및 냉각탑 사용대비 48%이며 15년 사용 시 10.7억원을 절감할 수 있다”고 설명했다.
발표를 마치고 ‘친환경 수열에너지사업 개발 Q&A’를 주제로 김영일 서울과학기술대학교 교수가 좌장을 맡아 토론이 진행됐다. 패널로 △김동룡 차장 △이원호 과장 △강한기 대표 △오봉록 처장 △임효재 호서대 지열인력양성센터 자문위원 △신홍영 서울에너지공사 부장 △안해성 경기도시공사 부장 △김시헌 대한설비공학회 미활용에너지부문위원장 등이 참석했다.
김영일 교수는 “미활용되고 있는 수열을 적극 활용하면 에너지를 절약하고 미관, 공간활용, 안전 측면에서 상당히 이점이 있지만 지금까지 사용되지 않은 것을 보면 거기 못지않게 문제점이나 극복할 점이 있을 것이라고 사료된다”라며 “관련 전문가들이 모인 이번 토론을 통해 자유스러운 질문과 의견개진을 부탁한다”고 포문을 열었다.
토론에서는 광역상수를 이용한 냉난방시스템을 적용할 시 얻게 되는 이점과 기술적 적용 가능성 등이 주를 이뤘다. 특히 원수 사용 후 국민이 사용할 상수도로 유입이 되는 만큼 안전성에 대한 검증여부에도 관심이 집중됐다.
김동룡 차장은 “기술적으로는 정수도 수온차 에너지로 안전하게 사용할 수 있지만 현재는 원수만 대상으로 하고 있다”라며 “이는 취수장과 정수장 사이에 있는 물로 정수장에서 받을 때는 강물과 똑같다고 생각하면 된다”고 말했다. 이어 “기계설비 통과하는 과정에서 거부감을 가질 수도 있는데 실질적인 수질의 변화는 없으며 캐나다 같은 선진국서도 정수를 에너지원으로 사용하고 있다”라며 “원수사용이 보편화된다면 정수에 대해서도 사용할 수 있도록 범위를 넓힐 것”이라고 말했다.
연창근 한일엠이씨 사장은 “이번 광역수 에너지활용에 대해서 설계자나 건축주가 궁금한 점이 많이 있을 텐데 실질적인 설계 가이드라인이나 원수 이용요금에 대한 정보가 없다”라며 “정확한 가이드라인이 있어야 설계를 하고 LCC나 ROI를 계산해 건축주에게 제안할 수 있다”고 지적했다.
오봉록 처장은 “정수요금은 400원대이지만 지자체서는 700~1,000원 정도를 징수해가기 때문에 실제 원수, 상수도 공급요금은 높지 않다”라며 “광역상수열 사업이 에스코사업으로 등록해 일정요금이 아닌 타 에너지원대비 에너지비용절감액을 배분하는 형식으로 진행할 것이기 때문에 대상지가 정해지면 검토 후 빠른 피드백을 주겠다”고 말했다.
김시헌 위원장은 “사실 광역상수이용이 첫 사례이다보니 여러 궁금증이 나오고 있지만 서울교통공사에서 지하수 이용 냉난방 과제를 수행하며 기존 문제점들을 해결하고 있다”라며 “특히 수자원공사가 수열에너지를 활용해 이러한 사업을 진행하는 것은 매우 긍정적이며 오늘 세미나에서 모든 것을 해결한다기보다는 많은 논의를 진행해야 할 것”이라고 말했다. 이어 “요금체계에 대해 관심이 많은데 이미 국내에서도 탄천물재생센터 등 물이용 요금체계가 움직이고 있다”라며 “다만 원가 효율, 공사비가 사례마다 다르기 때문에 정리가 필요할 것“이라고 말했다.
강한기 대표는 “영동대로 복합시설의 경우 수축열조가 들어가면서 냉각탑이 차지하던 면적의 80%를 활용할 수 있다”라며 “겨울철 난방에 사용될 수 있는지 여부가 갈리는 온도가 3˚C이기 때문에 만약의 사태를 대비해 공기열히트펌프를 넣었지만 거의 쓸 일은 없을 것으로 보인다”고 말했다.
오봉록 K-water 물에너지처 처장은 환영사를 통해 “에너지전환을 위해 다양한 분야에서 노력이 이어지고 있지만 그동안 국내에서는 수열에너지분야의 관심이 상대적으로 적었다”라며 “특히 지표수는 영국, 일본 등 해외 여러 나라에서 신재생에너지원으로 지정, 보급 중이며 미환경청 EPA에서는 현존하는 최고의 냉난방에너지원으로 지정했다”고 말했다. 이어 “보편화된 수열기술이 수도권을 비롯한 전국으로 확대돼 친환경 도시공간 구축과 쾌적한 냉난방에너지 보급에 기여할 수 있도록 오늘 세미나가 수열에너지 보급 활성화를 위한 전환점이 되기를 기대한다”고 말했다.
김동룡 차장은 “세계에서 5번째로 높은 건물인 잠실 롯데월드타워에 광역상수를 이용한 5,000RT 수축열시스템이 적용, 운영되고 있어 그 성능을 입증받고 있다”라며 “기존 냉각탑 이용방식대비 투자비 및 운전비를 약 30억원가량 절감하고 냉각탑 설치공간을 활용할 수 있어 향후 수열시스템 확대에 기여할 수 있는 좋은 사례”라고 설명했다. 김동룡 차장은 이 외에도 영동대로 복합환승센터, 국회 신축건물, 데이터센터 등에 수열에너지 적용 기술제안 사례를 소개했다.
이원호 과장은 “겨울철 저온의 상수도 온도차 이용은 타당성이 떨어지지만 광역상수도 겨울철 온도가 냉방공급온도보다 낮아 데이터센터 등의 프리쿨링 공급에 적정하다”라며 “특히 겨울철 지역냉난방 생산 시 냉방열을 난방열로 이전해 동일 스팀열 10Gcal/h를 이용해 온열 5Gcal/h를 추가 생산할 수 있다”고 말했다.
강한기 대표는 “지하 1~2층은 흡수식냉온수기 및 냉각탑을 이용하는 방법과 비교해 운전비를 28%로 줄일 수 있다는 장점이 있으며 2.9년이라는 빠른 기간 안에 초기투자비 차액을 회수할 수 있고 15년 사용 시 72.7억원을 절감할 수 있다”라며 “지하 3층은 운전비가 흡수식냉동기 및 냉각탑 사용대비 48%이며 15년 사용 시 10.7억원을 절감할 수 있다”고 설명했다.
김시헌 위원장은 “사실 광역상수이용이 첫 사례이다보니 여러 궁금증이 나오고 있지만 서울교통공사에서 지하수 이용 냉난방 과제를 수행하며 기존 문제점들을 해결하고 있다”라며 “특히 수자원공사가 수열에너지를 활용해 이러한 사업을 진행하는 것은 매우 긍정적이며 오늘 세미나에서 모든 것을 해결한다기보다는 많은 논의를 진행해야 할 것”이라고 말했다. 이어 “요금체계에 대해 관심이 많은데 이미 국내에서도 탄천물재생센터 등 물이용 요금체계가 움직이고 있다”라며 “다만 원가 효율, 공사비가 사례마다 다르기 때문에 정리가 필요할 것“이라고 말했다.
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