우원엠앤이(대표 변운섭)는 건축물의 기계설비 및 소방설비 등에 대한 설계, 감리, 건물에너지 절감과 친환경인증 등이 주요 사업영역이다. 초고층건물, 백화점, 호텔, 병원, 아파트, 연구소, 공장, 아이스링크 등 국가기관 및 민간건설 사업의 설계프로젝트를 수행하며 국가의 에너지정책에 일익을 담당하고 있다. 우원엠앤이는 건물 기계설비설계분야의 선두기업으로 우수한 연구 및 설계인력을 보유하고 있다. 산업통상자원부는 2015년 설비업계 최초로 K-Brain Power(두뇌역량 우수전문기업) 기업으로 우원엠앤이를 선정한 바 있다. 이러한 기술력을 바탕으로 옥상온실 전 생애주기를 고려한 설계 및 에너지솔루션을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 이번 과제는 분산발전, 신재생에너지, 미활용에너지 등을 활용한 옥상온실형 스마트 그린빌딩 융복합 시스템을 개발하고 건물과 옥상온실(F&B: Farm and Building)을 통합 실증하는 것이 연구목표다. 우원엠앤이는 이번 과제에서 F&B통합 설비시스템 설계를 위한 에너지 시뮬레이션 및 통합 설계를 수행한다. 이에 따라 건물과 스마트팜의 다양한 분산자원(가스엔진, 연료전지, 태양광 등)을 유기적으로 융복합해 F&a
쉘파스페이스(대표 윤좌문)는 첨단 농업기술기업으로 CES 2020에서 혁신상수상, 신기술(NET) 인증 등을 받았으며 환경·지속가능기업으로 ‘혁신기업 국가대표 1000’에도 선정됐다. 식물 최적재배를 위한 저에너지·고효율 맞춤형 가변광원 장치를 세계최초 개발했으며 AI기반 정밀제어 스마트팜솔루션을 개발 중에 있다. 히말라야 ‘쉘파(Sherpa)’처럼 농업인들에게 기술을 제공해 쉽고 편한 농업생태계를 구축하는 것이 목표다. 옥상온실 장점을 최대한 활용하기 위해서는 스마트팜 솔루션과 함께 △빌딩에너지 △배기가스 △용수 등 교환 및 재활용을 함께 고려해야 한다. 최원준 쉘파스페이스 연구팀은 최고전문가들과 공동연구로 향후사업화 가능성을 보고 이번 컨소시엄에 참여했다. 연구팀은 에너지·환경·시스템최적화·생육재배 등 첨단농업기술개발 경험을 보유하고 있다. 쉘파스페이스의 목표는 스마트옥상온실 ‘와이즈팜’ 구축 및 사업화다. 와이즈팜은 건물에너지의 효율적 활용을 통해 에너지를 절감하며 도심 작물생산을 통해 푸드마일 및 콜드체인손실을 감소시키는 도시형 농업솔루션이 될 것이다. 1단계인 2023년까지 다품종용 저에너지 조명기기, 소프트센서기반 다품종용 양액 공급기기 및 스마트
건물 및 주행용 연료전지 전문기업 두산퓨얼셀파워은 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술 개발’과제에서 ‘도시농업형 10kW급 SOFC시스템 개발’을 수행한다. 두산퓨얼셀파워는 연료전지의 핵심부품인 수소추출기 및 스택을 자체 개발 및 생산할 수 있는 기술력을 보유하고 있으며 △1kW △5kW △10kW 등 다양한 LNG-PEMFC제품을 보급하고 있다. 또한 10kW급 고효율 SOFC시스템 설계 및 운전기술과 10MW규모 연료전지시스템 전용 생산공장을 보유하고 있어 도시농업형 연료전지 개발 역할을 성공적으로 수행할 것으로 기대된다. 특히 전국 연료전지 운전현황 모니터링 체계를 구축하고 있어 실제 연료전지 운용에 대한 데이터를 보유하고 있으며 전담 A/S팀을 구축하고 있어 발빠른 사후대처가 가능한 것이 장점이다. 이번 과제를 통해 두산퓨얼셀파워는 10KW급 SOFC시스템의 전기효율 53%를 달성하고 한국가스안전공사 인증을 확보할 계획이다. 이를 위해 △도시농업분야 에너지환경 분석 △도시농업분야 환경에 적합한 10kW급 SOFC시스템 최적화 및 수명 검증 △10kW급 SOFC시스템 실증사이트 설치 및 운영최적화 △10kW급시스템 장기운영 및 사업화 모
충북대 건축학과 스마트건축연구실은 건축, 도시에 신기술을 적용하거나 데이터기반 분석을 통해 더욱 효율적이고 편리하며 쾌적하고 아름다움을 느낄 수 있는 공간을 연구 및 설계하고 있다. 스마트건축연구실은 개실 후 1년이 채 안 됐지만 건축계획 및 설계과정에서 최적성능을 끌어내기 위한 근거기반 설계 특화연구와 프로젝트를 수행했다. 손동화 충북대 교수 연구팀의 연구과제는 ‘BIM 기반 최적성능 스마트팜 기술개발 및 설계’로 △스마트팜 개념도출과 도시건축 DB구축 및 분석 △스마트팜 유형별 계획과 설계기준 도출 △스마트팜 유형별 성능분석과 최적안 선정 △옥상온실형 스마트팜 표준기준 수립과 표준설계도서 작성 △옥상온실형 스마트팜 설계기술 보급 및 확산방안 등으로 세분할 수 있다. 1~2차연도에는 스마트팜 사례조사 및 분석을 통한 개념도출과 계획요소를 수립한다. 3차연도에는 다양한 건축도시공간에 놓여질 스마트팜유형을 분류하고 △재료 △구조 △공간 △환경 등 성능관점에서 성능분석을 진행한다. 4차연도에는 기본 및 표준설계도서를 작성하고 5차연도에는 보급을 확산하기 위한 방법을 제시한다. 손동화 교수는 “이번 연구에서 사업화에 직접 연결할 수 있는 내용은 없지만 간접적으로
박종석 교수가 이끄는 충남대 원예학과 환경원예학연구실 연구팀은 스마트팜 기반 엽채류 및 기능성 약용작물을 대상으로 재배기술과 시스템 개발 및 기능성분 증대를 위한 다양한 연구를 수행한 경험을 보유하고 있다. 또한 과기부 지원 ‘BIO-AI 융합연구센터사업’과 농식품부 지원 ‘ICT기반 과채특용작물 영농창업 인재양성사업단’ 운영을 통해 식물과 AI분야를 융합하는 연구를 수행하고 있으며 ICT기반 스마트팜 현장응용 기술적용사업 중심 시스템을 운영하고 있다. 이를 바탕으로 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술 개발’과제에서 ‘옥상온실 작물재배기술 및 플라즈마를 활용한 수경재배기술 개발’을 수행한다. 박종석 교수는 “충남대 옥상온실 연구팀은 쉘파스페이스와 함께 옥상온실에서 기능성 엽채류의 다품종 재배기술, 최적양액 재배기술, 옥상온실에 적합한 수직형 재배시스템을 개발한다”라며 “또한 서양가지와 토마토 수경재배시스템 개발을 통해 옥상온실 기반 맞춤형 도시농업의 새로운 모델을 제시하는 것이 목표”라고 밝혔다. 충남대는 연구초기 기능성 엽채류의 최적 프로토콜개발을 위한 재배실험 및 다품종 수경재배기술개발을 수행할 계획이며 수직형 재배타워를 설계, 제작해 공
서울대 농업생명과학대학은 인류 필수요소인 식품 등 먹거리와 바이오, 에너지 등 연구를 진행하고 있다. 전통농학과 생명과학계열, 농업자원경제학과 농촌사회학 등 학제간 융·복합이 활발하며 목장, 그린바이오연구단지, 국제농업기술대학원으로 구성된 평창캠퍼스도 조성했다. 이번 컨소시엄에서 이인복 서울대 교수 연구팀은 ‘옥상온실 작물-건물에너지 해석’을 맡았다. 이인복 교수는 “폐에너지를 활용해 작물생산성을 높이고 시설원예에 투입되는 에너지절감에 기여하기 위해 이번 과제에 참여했다”라며 “옥상온실은 에너지자립도 향상과 유휴공간활용성이 높으며 도시농업확산에 기여할 수 있어 실증에 의미가 있다”고 밝혔다. 온실 적정에너지부하를 계산하기 위해서는 작물에서 발생하는 에너지부하량이 건물에너지부하에도 영향을 미친다는 점을 고려해야 한다. 또한 잘못된 환기는 작물 생산성저감으로 이어진다. 이인복 교수 연구팀은 옥상온실 작물-건물에너지 해석을 위해 옥상온실 내 생육단계별 작물에너지 추정모델을 구상하고 온실이 요구하는 △작물별 △계절별 △운영방법별 △기간별 등에 대한 최대부하를 평가해 현장검증기반 건물-옥상온실 에너지통합모델을 개발한다. 이인복 교수는 “옥상온실 계절별 작물에너지 교환
문현준 단국대 교수 연구팀은 이번 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술개발 및 실증’과제에서 ‘AI기반 수요예측 및 제어모델링 기술개발’을 수행한다. 문현준 교수 연구팀은 건물에너지관련 시뮬레이션과 AI, 머신러닝기반 빅데이터 분석 및 예측모델 개발연구를 수행한 경험을 보유하고 있다. 또한 한국에너지기술평가원, 국토교통기술진흥원, 한국연구재단 등과 다수의 국가사업 수행을 통해 BEMS 및 실내환경 데이터수집 및 처리, BICT를 통한 에너지지스템, 전력시스템의 제어와 검증실험 등이 가능한 장비와 시스템을 보유하고 있다. 이와함께 에너지 빅데이터연구센터를 운영하면서 다양한 용도의 건물에서 수집되는 BEMS데이터 및 환경데이터를 기반으로 에너지절감 성능향상과 건강하고 쾌적한 실내환경을 구축하기 위한 기술개발 성과를 도출하고 있다. 문현준 교수는 “다기종 환경기기 통합제어, 실시간 수요관리 및 에너지저감 시스템, 건물에너지 모델보정을 위한 에너지관리 등 다양한 관련특허를 보유하고 있다”라며 “기존 건물과 옥상온실의 계통연계를 위한 새로운 AI-EMS S/W를 개발해 AI예측 모델을 활용한 건물-옥상온실의 에너지수요 예측 및 액티브 제어기술개발을 성공
통일한국의 중심대학을 표방하는 강원대는 도시와 농촌이 공존하는 지리적 특성 상 다양한 도농통합 연구과제를 수행하며 관련 연구역량을 키워왔다. 다수의 국책연구 수행을 통해 비즈니스 모델 소프트웨어 개발에 필요한 빅데이터 분석기술과 소프트웨어 개발 및 관리경험이 강점이다. 길승호 강원대 교수 연구팀은 한국기계연구원이 총괄하는 이번 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물 기술개발 및 실증’ 연구에 참여해 ‘옥상온실형 스마트 그린빌딩비즈니스 모델’을 개발한다. 옥상온실형 스마트팜사업에 요구되는 투입비용과 수익성을 용이하게 시뮬레이션할 수 있는 비즈니스 모델 소프트웨어 패키지를 개발할 계획이다. 옥상온실형 스마트팜은 높아지는 관심과 수요에도 불구하고 관련 비즈니스 모델이 부재한 상황이다. 이러한 분야의 활용성과 수익성을 증진하기 위해서는 스마트팜이 갖는 독특한 특성과 변수들이 고려된 비즈니스 모델을 확립할 필요성이 높다. 과제 1년차에는 해외 사례조사를 통해 비즈니스모델 체계를 구상하고 2년차에 사업유형별 모델체계 개발, 입지선정에 필요한 변수를 연구해 데이터베이스를 구축한다. 3년차에는 에너지절감 및 생산성 개선효과를 고려한 비즈니스모델을 개발해 사례 대상
한국패시브건축협회(회장 최정만)은 이번 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술 개발’과제에서 패시브기술을 접목한 스마트팜 외피 고도화를 통해 스마트팜 온실의 냉난방부하 절감을 도모하고 운영에너지효율 극대화를 수행한다. 패시브협회는 건축물에 고효율, 에너지절약 설계기법을 도입한 패시브건축물을 국민에게 교육, 보급하기 위해 설립된 건축전문사회단체로 국가의 에너지정책에 동참하고 지속적인 교육과 홍보활동과 국내·외 정보교류를 추진하고 있다. 현재 패시브건축물을 대상으로 컨설팅 및 인증업무를 진행하고 있으며 다양한 국책과제와 용역을 통해 패시브건축의 범위를 넓히고 있다. 패시브협회의 관계자는 “도시형 스마트팜을 구현함에 있어 건물 폐열을 활용하고 온실의 식물생장으로 이산화탄소 배출이 저감된다면 식물의 운송 및 재배, 저장에 사용되는 에너지뿐만 아니라 건물에서 배출되는 이산화탄소를 감소시켜 탄소중립을 실현할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다. 패시브협회는 전열해석, 동적 건물에너지 시뮬레이션 프로그램을 활용한 정교한 건물에너지 소비량 분석이 가능하며 다수의 건물에너지 해석 연구과제를 수행한 경험을 가지고 있다. 또한 △열관류율 측정 △열화상카메라 △기밀
건축공간연구원(AURI, 원장 박소현)은 국가의 건축과 도시공간에 관한 종합적인 정책연구를 수행하는 기관으로서 미래지향적 건축·도시공간시스템 구축, 건축·도시공간의 지속가능한 발전과 건전한 개발유도, 건축·도시공간문화의 보급확산을 위한 싱크탱크 역할을 수행하고 있다. 주요 연구분야로는 △공공건축 및 건축서비스 △도시경관 및 재생 △고령·보행·범죄예방 △스마트도시 △녹색건축 △한옥 △건축문화자산 등이 있다. AURI는 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술 개발’ RGB(Real Green Building)세부에서 총괄 역할을 수행한다. 세부 5개 기관이 협력해 연구가 진행될 수 있도록 전체 연구내용 및 진행프로세스를 지속 검토하고 협력할 계획이다. AURI의 관계자는 “AURI는 법·제도·정책 관련연구를 기반으로 법 개정 및 국가 법정계획을 다수 수행한 경험을 가지고 있다”라며 “이 경험을 바탕으로 이번 과제에서 개발되는 건물관련 신기술이 건축물에 실제 적용돼 옥상온실형 스마트 그린빌딩이 보급되는데 필요한 정책적기반을 기획하고 제안할 계획”이라고 밝혔다. 이어 “AURI의 연구목표는 옥상온실형 스마트 그린빌딩 상용화를 위한 법·제도 제·개정으로
나라컨트롤(대표 문찬혁)은 국내 건물자동제어시스템(BAS)과 건물에너지관리시스템(BEMS)분야 대표기업으로 1985년 나라계전으로 창업돼 우리나라 최초 BAS를 자체기술로 국산화했다.주요 사업분야로는 △BAS △BEMS △음압격리병상 △동물실험시설 △기타 특수공조설비제도 등이 있다. 특히 건물에너지분야 특화 전문연구인력을 보유하고 있으며 다양한 특허기술과 인증, 국책과제 수행 및 사업화 실적 등 기술력과 경험을 고루 갖추고 있다. 이를 바탕으로 나라컨트롤은 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술 개발’과제에서 실증대상 건물의 △냉난방설비 △옥상온실 스마트팜 △분산발전시스템 △연료전지 등이 통합된 최적 에너지효율운전 실증을 수행한다. 나라컨트롤의 관계자는 “분산발전과 신재생에너지가 결합된 옥상온실 연계 스마트팜은 건물 에너지관리분야에서 진정한 녹색건축을 이루는 친환경적이며 미래지향적 구성요소”라며 “나라컨트롤은 실증사이트에 BEMS를 설치해 건물의 기존 에너지사용 패턴을 정밀분석하고 에너지 베이스라인을 확보할 계획”이라고 밝혔다. 이어 “이를 통해 개발된 F&B EMS를 적용해 최적 에너지효율운전을 실현시킬 계획”이라고 덧붙였다. 나라컨트롤
한국건설기술연구원(KICT, 원장 김병석)은 국내 유일 건설기술분야 정부출연연구원으로서 건축·구조·도로·지반·수자원·건설환경·화재설비 등 연구개발과 건설분야 국가표준 및 기준 개발, 건설공사 및 건설기자재 품질인증 및 시험업무를 수행하고 있다. 또한 KICT는 녹색건축인증(G-SEED) 운영기관으로서 △인증제도의 개발 및 운영 △심사기준의 제·개정 △인증제도 해외수출 △녹색건축자재 환경영향목록 개발 △녹색건축물 성과확산 등 건물 지속가능성 관련제도에 대한 운영·연구경험, 노하우 등을 보유하고 있다. 이를 바탕으로 ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물기술 개발’과제에서 옥상온실 연계 스마트팜 신기술의 지속가능성 평가절차를 마련하고 실증 대상 스마트팜 건물의 모니터링 및 G-SEED 인증취득을 수행할 계획이다. KICT의 관계자는 “스마트팜 신기술의 자원순환성 및 지속가능성에 대한 수준을 평가하고 도시 내 스마트팜 보급을 촉진시키기 위한 G-SEED 개선(안) 및 절차를 마련하는 것에 기여하고자 한다”라며 “옥상온실 연계 스마트팜 건물이 G-SEED 대상에 포함될 수 있도록 관련기술조사 및 해외사례 분석을 통해 녹색건축인증 평가항목, 기준 및 방법을
한국에너지기술연구원(원장 김종남)은 국내 유일 에너지관련 전문연구기관으로서 △태양광 △풍력 △연료전지 △바이오 등 신재생에너지, 온실가스감축, 에너지 효율증대, 에너지소재 등 원자력을 제외한 모든 에너지에 대한 연구를 하는 정부출연연구원이다. ‘다중 분산자원 기반 에너지자립형 도시농업 건물 기술개발 및 실증’ 연구에 참여하는 에너지네트워크연구실은 열병합, 보일러, 지역난방을 주요대상으로 연구를 진행하고 있으며 최근 에너지네트워크, 스마트팜 등에도 적극적인 연구활동을 펼치고 있다. 또한 1990년대 말부터 다중열병합발전 설계, 최적화, 실증연구를 수행해왔으며 2015년부터는 스마트팜 에너지시스템 연구를 시작해 현재까지 다수의 성과를 도출해내고 있다. 스마트팜, 루프탑팜 기술 및 세계 최고 열병합발전용 저배기가스 원동기 기술을 가지고 있는 한국기계연구원과의 컨소시엄 구성으로 다중열병합발전시스템의 최적 설계 및 운영방법연구, 스마트팜에서의 에너지순환 연구 등을 연관시켜 시너지 창출을 기대하고 있다. 에너지연은 이번 과제에서 △다중열병합발전 최적설계, 성능 및 실증평가 △건물-루프탑팜 에너지교환시스템 개발 등을 맡았다. 분산발전 시스템통합 및 평가장치, 평가방법을
열구동 냉동기분야 국내 대표기업인 삼중테크는 다양한 비전력식 고효율 냉방기술 및 다중열원 흡수식 냉난방기의 핵심 원천기술을 보유하고 있다. 열구동 냉난방기 전문기업으로서 30여년간 흡수식 연구개발과 설계기술을 보유하고 있으며 다수의 국책 연구개발사업을 성공적으로 수행해 상품화한 기술과 능력을 인정받고 있다. 특히 가스의 연소열로 구동되는 국내 최초 3중효용 흡수식과 가스의 연소열과 태양열 온수로 구동되는 하이브리드 흡수식 기본 설계기술 등 다중열원 흡수식 냉난방기의 핵심 원천기술을 보유하고 있다. 다양한 흡수식 개발연구를 진행하며 축적된 장비, 설비 등 생산기술과 연구시설을 보유하고 있다. 특히 국내 최대 규모인 1,500RT급 열구동 냉동기 성능시험설비와 소형 40RT급 열구동 냉동기 성능시험설비를 보유하고 있으며 요소부품과 냉난방기 시험의 필수장비인 각종 유량계, 데이터 레코더 등 측정장치와 중앙제어설비 등을 보유하고 있다. 하이브리드 흡수식, 세계 최초 개발삼중테크가 참여하는 가스엔진 기반의 열병합 분산발전시스템의 배가스와 저온의 배온수(엔진 냉각수)를 동시 활용하는 하이브리드 흡수식 냉동기는 세계 최초로 개발되는 기술적 난이도가 매우 높은 기술이다.
온실가스 배출 저감을 위한 탄소중립이 글로벌 의제로 채택되며 국내 각 분야의 관련활동이 활발해지고 있다. 특히 국내 총 에너지소비량의 약 20%를 사용하는 건물부문의 에너지절감 및 자립도 향상이 주목받고 있다. 도시형 분산발전시스템을 통해 에너지의 효율적인 사용방안 모색이 시급한 상황이다. 한국기계연구원은 옥상온실이 건물에너지 절감에 긍정적인 영향을 미친다는 사실에 착안해 다중 분산발전을 기반으로 한 옥상온실형 스마트 그린빌딩 융복합 개발 및 실증을 추진하고 있다. 과제를 총괄하고 있는 이상민 기계연구원 청정연료발전연구실장을 만나 연구목표와 실증계획을 들었다. ■ 어떤 과제인가이번 과제는 분산발전과 옥상온실을 통합해 건물에너지효율을 높이고 도시농업을 구현하는 것이 핵심이다. 식량자급화와 함께 도시의 녹색화방안으로 그동안 주목받아온 도시농업과 건물에너지가 합쳐진다는 개념이다. 분산발전은 전력대란 및 블랙아웃의 근본적인 해결책이 될 수 있다. 문제가 되고 있는 송전손실, 송전선로 건립문제에도 대책이 된다. 특히 건물의 에너지자립이나 대도시의 모럴해저드 해소에도 도움이 된다. 도시농업의 필요성에 대해서는 이미 공감대가 형성된 상황이다. 미래 인구증가와 도시화 및
미래 세계 인구증가, 도시화 및 경작지 부족, 포스트코로나 식량위기 등에 대비해 도시 내에서 식량자급이 가능한 건물형 스마트팜 기술에 대한 요구가 증대되고 있다. 피크부하 경감, 전기소비량 감소 등 에너지안보 차원에서 분산발전 확산 및 부하밸런싱 기반 건물에너지 절감 기술개발이 강조되고 있는 시점이다. 또한 식물공장, 수직농장 등 도시농업 시장이 국내·외에서 크게 확산되며 주목받고 있어 도시형 스마트팜의 냉난방을 더욱 효율적으로 운영하고 이와 함께 건물의 온실가스를 줄일 수 있는 방안마련이 시급한 상황이다. 한국에너지기술평가원은 ‘2021년 에너지기술개발사업 신규과제’를 통해 ‘다중분산자원 기반의 에너지 자립형 도시농업 건물 기술 개발 및 실증’을 추진한다. 이번 과제의 목표와 컨소시엄 구성, 이를 통한 사회·경제적 파급효과를 살펴본다. 도시농업, 도·농 융·복합…다양성 확보외국의 대도시들은 도심지만 벗어나면 농업에 활용할 수 있는 땅이 넓은 반면 우리나라는 서울 주변에 이러한 공간이 부족한 실정이다. 농지를 따로 마련해 온실을 짓는 것은 수익구조 상 불가능에 가깝기 때문에 옥상온실은 우리나라에 가장 적합한 도시농업 방식으로 주목받고 있다. 이번 과제의 목표
2050 탄소중립사회 실현을 위해 전 세계적으로 신재생에너지로의 에너지전환에 관심을 가지는 가운데 정부는 정책수립과 예산투입을 통해 신재생에너지 보급을 확대하고 있다. 보급되는 신재생에너지 중 태양광과 풍력이 가장 많은 비중을 차지한다. 태양광, 풍력은 일사량, 풍량 등에 따라 생산량이 변동되는 특성을 가지고 있어 안정적인 에너지 공급을 위해서는 다양한 에너지원 활용과 미활용 에너지원 개발이 시급한 상황이다. 이와 함께 현재 에너지소비구조는 최종 에너지소비형태 중 50%가 열에너지로 화력발전, 태양광, 풍력 등을 통해 생산한 전기를 손실을 감수하며 열로 변환해 사용하고 있다. 이에 따라 효율적이고 환경친화적으로 열에너지를 직접 공급할 수 있는 신재생열에너지 활성화 필요성에 대한 목소리가 높다. 특히 신재생열에너지 중 물과 대기의 온도차를 이용하는 수열에너지가 건물 냉난방에너지원으로 주목받고 있다. 2019년 3월 하천수가 신재생에너지로 인정되면서 수열에너지 활용을 확대하기 위한 정책적 지원과 부산에코델타시티, 강원도 수열 융복합클러스터 등 시범사업이 활발하게 추진되고 있다. 이러한 수열에너지 확대 움직임 속 일각에서는 수열에너지의 범위를 확대해야 한다는 주장
대한설비공학회의 미활용에너지 이용기술전문위원회를 이끌면서 수열, 하수열 등 미활용에너지 이용 활성화에 역할을 했던 김시헌 안양대 환경에너지공학과 교수는 에너지부문위원회 위원장으로서 역할을 하고 있다. 현재 유출지하수 활용에 집중하고 있는 김시헌 교수를 만나봤다. ■ 유출지하수 활용 현황은탄소중립의 넷-제로(Net-Zero) 실현을 위해서는 패시브 설비, 신재생에너지 융합을 통한 에너지효율 향상, 건물에 필요한 에너지를 생산하거나 절약할 수 있는 설비와 에너지원 발굴 등 많은 부분에서 노력해야 한다. 이러한 상황에서 유출지하수 이용은 지열, 수열, 서울시 조례상 대체에너지 등 어디에도 속하지 못해 양질의 에너지임에도 불구하고 현장에서 활용되지 못하고 있다. 버려지고 있는 유출지하수의 열을 냉난방에 이용하고 다시 자연으로 환원(인공함양)해 지하수 안정화 및 지반침하를 예방할 수 있다. 그러나 유출지하수는 하천 유지용수, 도로 청소, 조경용수, 수경시설 인공함양, 건물용수 등 단순이용에 그친 채 버려지고 있다. ■ 신재생에너지로 지정되기 어려운 이유는유출지하수는 제도미비로 지열에너지로의 활용이 힘들다. 개방형 지열과 비교해 효과는 월등히 좋고 비용이 저렴해 현장에
부산교통공사는 최근 환경부의 ‘유출지하수 공공활용 시범사업’ 공모전에서 부산지하철 2호선 문현역에서 발생하는 유출지하수를 냉난방에너지원으로 활용하는 사업을 제안해 선정됐다. 이번 시범사업 책임자인 김종목 전기기계설비처 팀장을 만나 사업 구상배경 및 유출지하수 활용 냉난방시스템의 특징에 대해 들었다. ■ 부산교통공사의 유출지하수 현황은역사별 지하수 유출량의 차이가 있으나 부산도시철도 1~4호선, 114개 역사 중 지하역사 91개 역사에서 1일 총 약 1만6,459톤의 유출지하수가 발생하고 있다. 부산교통공사에서는 발생하는 유출지하수를 역사의 △터널물청소 △화장실용수 △도로물청소 공급 △하천 건천화 방지 등에 1일 9,078톤, 55%가량 사용하고 있다. ■ 유출지하수의 특장점은부산교통공사의 유출지하수 활용 노력에도 불구하고 많은 양의 유출지하수가 버려지고 있다. 부산도시철도의 유출지하수는 연중 19~20℃로 냉난방설비의 냉각수로 활용할 경우 공랭식 냉난방설비대비 효율증대가 예상된다. 공랭식 냉난방설비의 경우 지하역사의 공간적 특성상 냉각공기 유입 및 배출 통로확보가 어려우며 냉각탑을 이용한 냉방설비는 지하역사 내 냉각탑 설치공간 마련 등 애로사항이 발생하고 있
산업통상자원부가 선정한 에너지특화기업 센도리(대표 박문수)는 1995년 창립이래 공조기, 냉난방기 등을 제조하며 2007년에는 신재생에너지 전문기업으로 거듭났다. 2014년에는 지하수개발업을 취득하며 사업을 영위하면서 쌓아온 노하우와 유출지하수를 접목한 대공간 냉난방 및 공기청정기술을 개발해 다양한 현장에 적용해오고 있다. 연중 일정한 온도를 유지하는 유출지하수는 지하철, 터널, 지하주차장 등 지하시설물이 증가하면서 도시 내에서 다량 발생하고 있으나 신재생에너지원으로 인정받지 못해 활용 확대가 더딘 상황이다. 유출지하수 활용 냉난방·공기청정기술 개발센도리는 이러한 유출지하수의 신재생에너지원으로써 활용가능성을 확인하기 위해 서울지하철 5호선 장한평역에서 발생하는 유출지하수에 대한 수질분석을 진행했다. 분석결과를 냉동공조용 냉각수 수질기준과 대조해본 결과 △담수의 오염정도를 파악하는 전기전도도 △물에 포함된 수산화물, 탄산염 등 알칼리분을 중화하기 위한 산소비량 △물의 칼슘이온 함유량을 나타내는 칼슘경도 △물의 산화규소 포함도를 나타내는 이온상살리카 등을 제외한 모든 항목에서 적합함을 확인했다. 부적합 판정을 받은 항목들은 열교환기 내 스케일 및 부식을 발생시키