수열에너지 대표기업으로 업계의 주목을 받고 있는 지엔원에너지(대표 민경천)는 국내 최초 대규모 수열 적용현장인 롯데월드타워에 3,000RT 규모 수열히트펌프를 적용한 신재생에너지 리딩기업이다. 국내 대표 랜드마크인 롯데월드타워는 광역상수를 활용해 전체 냉난방부하의 10%를 감당함으로써 연간 7억원의 에너지비용을 절감하고 있으며 2014년 준공 후 현재까지도 안정적인 운영을 하고 있다. 지엔원에너지는 이러한 수열에너지 적용 성공사례를 바탕으로 이번 수열R&D의 1과제인 ‘수열에너지를 활용한 수처리공정 개선기술개발’의 참여기관으로 선정됐다. 이번 과제에서 지엔원에너지는 막여과 플랜트 및 농축폐수 처리공정에 필요한 열에너지 소요량을 산정해 수열에너지 파일럿플랜트를 설계·구축하고 실증운전을 통해 최적제어 방안을 도출할 예정이다. 또한 에너지절감형 수열에너지 히트펌프시스템을 개발해 운영과정의 고효율화 및 에너지최적화를 담당하고 있다. 수처리 공정에서 제어수온대비 ±1℃ 이내의 적정수온을 유지하기 위한 안정성이 요구되고 있으며 기존 막여과 수처리 공정에서 사용되는 에너지소모량대비 수열시스템 활용 시 에너지의 10%를 절감해야 하는 만큼 전체적인 시스템최적화가 필
명지대 김한승 교수 연구팀은 환경부의 수열R&D 1과제인 ‘수열에너지를 활용한 수처리공정 개선기술 개발’에 위탁연구기관으로 참여해 수열에너지 막여과공정 및 농축폐수 처리공정 도입을 위한 영향인자를 분석하고 수열시스템 도입 후 효과에 대한 분석을 수행한다. 산업용수센터에서 이뤄지는 RO(Reverse Osmosis)공정은 삼투압 이상의 압력을 가해 염을 제거하는 공정으로 RO막 성능, 고압펌프 효율, 에너지회수장치 효율에 의해 효율성이 크게 좌우되는 경향이 있다. 특히 수온의 감소는 원수의 점도를 증가시켜 소모에너지량을 증가시키는 원인이다. 이번 연구는 이러한 문제를 해소하기 위해 수열에너지를 도입하고 최적 활용방안을 분석, 도출하는 데 목적이 있다. 1차연도에는 수열에너지를 통해 확보 가능한 유입수의 가온범위를 확립하고 온도조절이 가능한 Lab scale의 실험장치 구성 및 시운전을 실시한다. 인공원수를 이용한 수처리를 통해 수온, 메탄올주입률 등 적정 운전조건을 도출한다. 2차연도에는 유입수온에 따른 여과성능의 상관관계를 분석하고 미생물 군집분석을 통한 우점 미생물과 수처리효율과의 상관관계를 도출한다. 3차연도에는 세정농도·시간 등 부하량을 증가시켜
한국수자원공사(K-water) 연구원은 1967년 공사창립과 함께 시험연구소로 발족해 ‘세계 최고의 물종합 플랫폼기업’이 되기 위해 앞장서고 있는 물분야 종합연구기관이다. 물과 관련된 다양한 연구를 진행하는 △연구관리처 △물정책연구소 △유역물관리연구소 △스마트워터연구소 △물인프라에너지연구소 등 1처 4연구소로 구성됐다. 이중 물인프라에너지연구소는 댐이나 수도시설·수변단지를 대상으로 인프라 및 에너지에 관한 전반적인 연구를 진행하고 있다. 전통적으로 연구해온 수력에너지부터 태양광에너지, 수열에너지 등 신재생에너지분야에서도 꾸준한 성과를 내고 있다. K-water연구원에서 물인프라에너지연구소를 이끌고 있는 김진훈 연구소장을 만나 환경부의 수열에너지R&D에 대해 들었다. ■ 수열R&D 수주배경은물인프라에너지연구소는 하천수가 신재생에너지로 지정되기 이전부터 지속적인 수열에너지 연구를 진행해왔다. Kwater가 운영하고 있는 관로 내의 수열에너지 활용을 목적으로 10여년 전부터 연구를 수행해왔으며 성남, 청주, 금산, 밀양 등 정수장에서 작은 규모의 실증플랜트를 설치·운영한 바 있다. 차곡차곡 쌓아온 연구경험과 노하우를 바탕으로 환경부가 공고한 ‘수열활
환경부는 지난해 5월 통합물관리의 일환으로 직제령을 개정, 국내 물산업 진흥과 물 관련기업의 해외진출 등을 지원하기 위해 물산업협력과를 신설했다. 물산업협력과는 국가 중장기계획인 물산업진흥기본계획 수립을 담당하고 있으며 지난해 준공한 국가물산업클러스터를 기반으로 기술개발→실증테스트→사업화→국내·외 판로개척까지 물기업을 위한 원스톱지원을 하고 있다. 또한 한국물기술인증원 운영을 통해 물관리 기술 및 제품인증에 대한 전문성을 강화해 세계적인 수준의 인·검증체계를 구축하기 위해 노력하고 있다. 이와 함께 해수담수화·수열에너지·혁신형물기업 등 신산업 육성과 유망물기업 발굴 지원사업도 맡고 있으며 대한민국국제물주간, ODA사업 등을 통해 국내 물기업의 해외진출을 지원하는 국제협력업무도 주요업무 중 하나다. 환경부는 ‘수열활용 확대기술 및 환경적합성 기술개발사업’을 통해 관련R&D를 공고했으며 최근 수행기관이 확정됐다. 과제 담당자인 조용준 물산업협력과 사무관을 만나 수열에너지개발에 대한 필요성과 추진방향을 들었다. ■ 수열R&D 융·복합과제 필요성은EU는 2018년 ‘Heat Roadmap Europe’보고서를 통해 2050년까지 열에너지의 재생열원 비
지난해 하천수가 새로운 신재생에너지로 포함되고 친환경·저탄소에너지에 대한 중요성이 그 어느때보다 강조되는 현시점에서 수열에너지 보급·확대방안이 주목받고 있다. 환경부는 지난 6월 수열에너지를 활용한 융복합 클러스터 조성, 맞춤형 제도개선과 시범사업 추진, 핵심기술개발 등 중장기 실행계획이 담긴 ‘친환경 수열에너지 활성화 방안’을 공개했다. 이어 7월 발표된 ‘2020년도 환경기술개발사업 신규과제’에서는 수열에너지 활용확대 및 환경적합성 기술개발이 핵심이 되는 세 가지 연구과제가 포함돼 수열산업 활성화를 위한 정부의 적극적인 의지가 반영됐다. 이번 R&D공고는 하천수를 활용한 수열에너지 융·복합기술 및 환경영향 최소화기술을 개발하고 실증하는 3개 과제로 이뤄졌으며 2020~2023년까지 4년간 총 28억원의 연구비가 지원된다. △수열에너지를 활용한 수처리공정 개선기술 개발 △수열원 활용 프리쿨링(free-cooling)형 공기조화시스템 개발 △수열에너지 활용 통합설계 플랫폼구축 기술개발 등 과제가 포함됐다. 수처리공정 에너지절감 개발1과제인 ‘수열에너지를 활용한 수처리공정 개선기술 개발’은 산업용수센터에서 순수급 산업용수 공급을 위한 막여과 및 농축폐수
LH가 추진하고 있는 ‘제로에너지도시 및 제로에너지주택 실현을 위한 수열에너지 적용방안 연구’는 정부의 제로에너지건축물(ZEB) 활성화 정책에 부응하고 제로에너지도시(ZEC), 제로에너지주택(ZEH)에 효과적으로 신재생에너지를 적용하기 위해 시작됐다. 연구단은 산·학 협업을 통해 학계의 이론적 분석과 산업계의 실무경험이 상승효과를 낼 수 있도록 구성됐으며 풍부한 연구경험으로 수열에너지 적용을 통한 ZEB 실현목표를 달성할 수 있도록 7인의 연구원급 인력이 참여한다. 연구단은 △수열에너지 현황조사 △도시부분 수열에너지 적용 △주택부분 수열에너지 적용 △복합열원시스템 시범사업지구 적용 등 4개 분야로 팀을 구성했다. 연구총괄과 제4연구분야인 ‘복합열원시스템 시범사업지구 적용’을 맡은 김용찬 고려대 교수를 만나 과제 추진방향과 계획을 들었다. ■ 과제 연구방향 및 목표는국토교통부는 신기후체제 출범에 따라 건물부문 에너지절약 및 국가 온실가스 감축목표 달성에 앞장서기 위해 ZEB인증제를 2017년 1월20일부터 시행하고 있다. ZEB 국가로드맵에 따라 2016년 1월 ‘녹색건축물 조성지원법’을 개정해 제도적 기반을 마련했다. ZEB인증은 건축물 에너지효율등급 1++
한국토지주택공사(LH, 사장 변창흠)는 건물부문 기후변화 대응을 위해 반드시 필요하지만 그간 적용이 제한됐던 지열·수열 등 신재생열에너지분야의 적용성을 높이기 위해 관련분야 R&D에 선도적인 역할을 하고 있다.지난 7월 ‘제로에너지도시(ZEC) 및 제로에너지주택(ZEH) 실현을 위한 수열에너지 적용방안 연구’를 통해 수열을 중심으로 신재생열에너지의 융복합적 적용을 위한 연구에 착수했다. 배창영 LH 공공주택설비처 부장을 만나 연구배경과 전망에 대해 들었다. ■ 수열R&D 착수배경은LH는 ZEC와 ZEH 실현을 위해 구리갈매, 성남복정 등 2곳에서 ZEC 시범사업을 추진 중이며 과천, 인천검단 등 3곳에서 ZEH 시범사업을 추진 중이다. ZEC를 위한 기술요소 검토결과 태양광 이외에 도시차원에서 적용 가능한 기술요소가 많이 부족함을 체감했다. ZEH의 경우에도 태양광만으로는 에너지자립률 달성이 쉽지 않아 새로운 신재생에너지가 필요한 상황이다. 수열은 높은 에너지효율과 친환경성 등 장점이 많은 시스템으로 지난해 관련법령 개정으로 수열의 활용범위가 확대되면서 ZEC와 ZEH 실현에 기여할 수 있는 새로운 에너지원이라고 판단했다. LH가 추진 중인 도
한국토지주택공사(LH, 사장 변창흠)가 제로에너지도시, 제로에너지주택에 수열에너지 적용을 활성화하기 위한 시범사업에 착수한다. LH는 지난 7월30일 ‘제로에너지도시 및 제로에너지주택 실현을 위한 수열에너지 적용방안 연구’ 착수보고회를 개최하고 △고려대 △국민대 △한양대 △호서대와 함께 시범사업 추진을 위한 사전연구로 최적 적용방안에 대한 R&D에 돌입했다. 연구는 내년 7월까지 12개월간 진행된다. 이번 연구는 제로에너지건축물(ZEB) 활성화정책·로드맵에 의해 의무적용 대상이 확대되고 에너지자립률 목표는 강화되고 있지만 제로에너지도시(ZEC), 제로에너지주택(ZEH)에 효과적으로 신재생에너지를 적용하는 데 한계가 있다는 문제인식에 따라 착수됐다. 우리나라는 ZEB의 단계적의무화를 위한 로드맵을 수립하고 올해 1,000㎡ 이상 공공건축물에 ZEB인증 5등급 이상 의무화가 개시됐다. 이어 △2023년 500㎡ 이상 공공건축물 △2025년 1,000㎡ 이상 민간건축물 및 30세대 이상 공동주택 △2030년 500㎡ 이상 모든 건축물을 대상으로 ZEB인증 5등급 이상을 의무화할 방침이다. 이에 따라 2024년까지 ZEB 국내시장규모는 약 20조원까지 성장할
하나지엔씨(대표 박동일)는 코로나19의 발견 및 전 세계 유행 초기부터 관련 대응책을 선도적으로 마련해온 특수공조부문 대표기업이다. 1994년 설립 이래 의료복지시설분야에서 활동하며 △양·음압, 무균, 저체온, 로봇, 하이브리드, 라이브 등 수술실 △무균병실 △화상치료실 △국가음압격리병실 △양·음압병실 △실험동물사육시설 △생물안전시설 등은 물론 △이동형음압기 △이동형 음압검체실 △클린룸기기 등 특수 기계설비 관련분야에서 전문기업으로 성장했다. 국내 병원 클린룸시설 최다 실적을 보유한 하나지엔씨는 코로나19 전파방지를 위한 이동형 음압기를 선제적으로 개발, 보급하고 환자뿐만이 아니라 방역 최일선에서 종사하고 있는 의료진의 감염을 예방할 수 있는 의료진 보호용 이동형검체부스, 컨테이너형 검체실, 클린패널, 이온패널 등을 공급하고 있다. 환자‧의료진 보호 ‘우선’이동형 음압부스·음압기는 코로나19를 비롯한 신종플루, 사스, 메르스 등 호흡기 질환환자를 신속하게 격리치료할 수 있으며 감염병 환자들이 급속히 늘어날 때 신속하게 음압격리병상을 마련할 수 있는 중요한 수단이 되고 있다. 특히 실내·외 어느 장소에서든 감염병 환자를 격리 치료할 수 있는 음압실을 만들어 환
에어랩(대표 노광철)은 공기전문 연구 및 제조기업으로 실내공기질 케어솔루션 제공을 기초로 다양한 연구과제에 참여, 에어솔루션 선도기업으로서의 역할을 수행하고 있다. 몇 년 전부터 이어오던 공기오염은 각종 질환을 유발시키고 이로 인한 사회적 비용이 급증하고 있다. 또한 현대인들의 실내거주 시간이 증가함에 따라 에어가전제품의 효율적인 운용방안이 필요한 시점이다. 이를 위해 비용효과에 기반한 최적 필터교체 시기제공, 공조시스템 최적화 솔루션, 스마트 양‧음압기시스템, 간이실내공기질 측정기를 활용한 IoT 응용기술 등 공기산업분야가 제공해야 할 서비스가 많다. 에어랩은 이러한 공기산업분야의 지속가능한 기술개발과 노하우 증진을 위해 노력하고 있다. 병원균‧바이러스 원천 차단에어랩의 트루에어(TrueAir)는 헤파필터가 적용된 고성능 스마트 양‧음압기로 인체에 여러 해를 끼치는 각종 병원균 및 바이러스를 원천 차단할 수 있는 기능을 갖췄다. 또한 내장된 UV Lamp를 통해 오염된 필터를 살균함으로써 2차 오염을 예방하고 있으며 외부로 오염물이 누출되지 않도록 필터장착부에 틈이 없게 설계했다. 이러한 오염제거 및 누출방지 성능은 이미 한국기계연구원을 통해 입증받았다.
올해 창립 43주년을 맞이한 신성이엔지(대표 안윤수)는 △반도체와 디스플레이 공장의 필수요소인 클린룸 등과 같은 클린환경사업부문 △태양전지와 모듈제조 및 발전소를 시공하는 재생에너지사업부문으로 나뉘어져 있다. 특히 클린환경사업부문은 1980년대 국내 반도체산업이 태동하는 시기에 시작해 현재는 클린룸 주요장비인 산업용 공기청정기분야 시장점유율 60% 이상을 차지, 국내뿐만 아니라 해외기업들이 먼저 손을 내미는 전문기업으로 성장했다. 최근 코로나19와 같은 전염성이 높은 질병이 확대되자 클린룸기술을 활용해 질병의 진단과 치료를 위해 필요한 시설인 이동형 음압격리실 및 임시 선별진료소를 출시했다. 양‧음압을 활용해 공기흐름을 조절하고 미세한 풍향 및 풍속을 감지해 공기흐름이 역방향으로 흐를 경우에는 감지센서가 즉각 반응, 양압기와 음압기가 자동으로 실내압력을 조절해 단시간 내 공기를 정방향으로 조정하는 기술을 접목했다. 이를 토대로 순천향대 서울병원에는 이동형 스마트 음압격리실을, 삼성서울병원에 임시 선별진료소를 설치했다. 선별진료소 자동화신성이엔지 음압기는 콤팩트한 사이즈(600×585×520mm)로 설치‧보관 등 공간활용도가 높아 장소 제약이 적다. 음압기 사
한국기계연구원은 기계분야 연구개발을 위해 설립된 과학기술정보통신부 산하기관으로 △환경시스템연구본부 △에너지기계연구본부 △나노융합기계연구본부 △첨단생산장비연구본부 △기계시스템안전연구본부 등 5개 본부로 구성된다. 최근 한국공기청정협회 용역으로 진행된 이동형 음압시설에 대한 평가방법 및 기준마련을 위한 연구를 수행한 한방우 기계연구원 박사를 만났다. ■ 이동형음압기 기준 필요성은최근 코로나19 사태로 인해 선별진료소, 음압병실 등의 다양한 음압시설에는 이동형 음압기가 활용되고 있다. 하지만 시중에 유통되는 제품은 △적정한 음압수준을 유지하는지 △환기량은 충분한지 △바이러스를 외부로 배출하지는 않는지 등에 대한 충분한 검증절차 없이 사용되고 있어 제품신뢰성에 문제가 되고 있다. 이에 따라 우수한 성능의 제품이 시중에 보급될 수 있도록 관련기준 제정이 시급한 상황이다. 이번 기준에 대해 전국 보건소, 선별진료소 및 운영지원 기관에서 관심이 매우 많다. 평가규격이 빨리 만들어지면 현재 사용되고 있는 음압기 제품에 대한 평가를 진행, 시험결과에 따라 제품들을 교체할 것으로 기대된다. 음압기 제조업체들도 관심이 높다. 성능이 우수한 제품을 만드는 업체들이 성능이 낮은 제
코로나19가 지구촌 모든 국가를 위협하고 있는 가운데 대한민국은 방역 모범국가로 인정받으며 K-방역이 주목받고 있다. 이는 감염병 전파경로에 대한 빠른 분석과 대처가 원동력이었다. 특히 메르스 사태 이후 발전시켜온 의료체계 및 음압격리시설 확충도 한몫했다. 하지만 주춤했던 코로나19 확산세가 다시 고개를 들고 있다. 최근 사회적거리두기를 2단계로 격상했고 늦기전에 3단계를 발령해야 한다는 지적도 나오고 있다. 또한 뉴스는 감염자 급증으로 수도권 병원의 음압격리병실이 부족해질 지경이라는 경고를 보내고 있다. 코로나19 초기때부터 급증하는 확진자와 검사인원을 모두 수용하기에는 기존에 마련해둔 음압병실의 수가 부족했던 것은 사실이다. 기계설비업계는 부족한 음압시설을 신속하게 확충하고 의료진 및 환자의 안전을 담보할 수 있는 이동형음압기를 개발, 보급에 나서 주목받고 있다. 하지만 현재 보건소, 선별진료소 및 병원 등에 보급되고 있는 이동형음압기에 대한 성능을 시험할 기준이 없다는 것이 문제다. 이러한 이동형음압기 성능기준의 부재에 따라 국내 생산되는 제품들의 오염물질 제거효율 및 소비전력, 소음 등이 천차만별인 상황이다. 성능이 미흡한 제품이 여과 없이 유통될 경
멀티필름코리아(대표 배정혜)는 건축물에 유입되는 빛과 열을 밸런싱하고 제어하는 전문기업이다. 플랫엠보싱 기법으로 외부시야를 확보하면서 빛·열을 차단하는 투명 블라인드형 열차단 필름인 데어슈츠(DERSCHUTZ)를 국내 최초로 공급하고 있다. 이진행 멀티필름 이사를 만나 제품의 특장점과 기술적 차별성에 대해 들었다. ■ 일사차단이 중요한 이유는실내가 더워지는 주된 이유는 가시광선 때문이다. 태양광의 에너지구성은 △자외선 3% △가시광선 44% △적외선 53% 등이다. 원적외선·원자외선은 유리를 통과하지 못하기 때문에 대부분 실내로 유입되지 못하지만 가시광선은 대부분 실내로 유입된다. 흔히 빛으로만 알고 있는 380~760nm대 파장의 가시광선도 실내로 유입돼 물체에 조사되면 원적외선으로 변환돼 복사열을 방출한다. 원적외선은 유리를 통과하지 못하기 때문에 실내에 계속 머물러 온실효과를 야기하며 냉방부하를 증가시키는 것이다. 가시광선은 창투과에너지 중 60% 이상을 차지할 정도로 많은 에너지를 갖고 있다. 이를 해결하기 위해서는 가시광선과 일부 유입되는 적외선·자외선의 실내유입을 원천차단토록 내·외부 차양장치, 자외선 차단필름, 코팅 등 조치가 필요하다. ■ 다른
2020년부터 공공기관 1,000㎡ 이상 건축물의 제로에너지건축물인증이 의무화됨에 따라 외부 차양시스템의 필요성이 점차 증가하고 있다. 제로에너지빌딩(ZEB)의 전제조건은 에너지사용량을 최소화하는 패시브기술이다. 외부차양시스템은 냉방에너지 사용량을 최소화할 수 있어 패시브요소의 핵심으로 자리잡아가고 있다. 외부 차양시스템을 설치할 경우 여름철 냉방에너지를 최대 50%까지 절감시킬 수 있다. 또한 자연채광을 조절해 실내로 유입할 수 있어 쾌적성 및 사생활 보호에도 효과가 뛰어나기 때문에 유럽 대부분의 나라에서는 오래전부터 보편적으로 적용되고 있는 아이템이다. 신재생 집광채광루버, 열교차단파스너 등 건축물의 에너지성능 강화와 녹색건축 활성화를 위한 사업을 진행하고 있는 이비엠리더(대표 남동균)는 외부차양장치시장에서도 두각을 나타내고 있다. 남동균 대표를 만나 제품에 대한 설명과 타사대비 차별성에 대해 들었다. ■ 외부차양장치사업 현황은2013년 한국에너지기술평가원의 ‘고기능성·능동형 건물외피시스템 개발 및 단열신소재 상용화’ 과제에 한국건설기술연구원과 공동으로 참여한 것을 계기로 해당 R&D사업결과 개발된 ‘외부 베네시안 블라인드(EVB: External
본격적인 무더위가 시작되며 여름철 냉방부하 저감을 위한 차양장치 적용필요성이 높아지고 있다. 기상청은 장마가 평년보다 길어지면서 7월까지는 선선한 날씨를 보였지만 8월부터는 평소보다 덥고 폭염·열대야가 잦을 것으로 전망했다. 최근 창호·벽체의 단열기준이 강화되고 시중의 제품성능도 향상되면서 건축물의 에너지비용을 높이던 주요 원인인 난방부문은 과거에 비해 상당부분 개선됐다. 중부지역 기준 외벽 열관류율은 2013년 0.27W/㎡K에서 2018년 0.15W/㎡K로 약 1.8배 낮아졌다. 30년 전 사용승인된 아파트, 단독주택과 최근 사용승인된 동일유형간 단위면적당 난방에너지사용량을 비교하면 1985~1987년 평균 난방에너지사용량(10⁻³TOE/㎡)은 약 5.0인 것에 비해 2015~2017년 평균은 약 3.0으로 43% 줄었다. 그러나 단위면적당 냉방에너지사용량(10⁻³TOE/㎡)은 오히려 늘었다. 사용승인연도 기준 1981년 건축물은 약 3.6이었지만 2017년에는 약 4.0을 기록했다. 전문가들은 이와 같은 상황에서 냉방부하를 저감하려면 차양장치 적용이 필수적이라고 지적한다. 창호, 특히 유리를 통해 태양열이 유입되지만 태양열취득율(SHGC) 등이 고려되지