지열 신재생에너지 기전문기업인 지앤지테크놀러지(대표 조희남)는 반밀폐형 지중열교환기 ‘지오썸하이브리드’ 기술에 대해 2024년도 한국지하수토양환경학회에서 시행한 기술공모전에서 대상(환경부장관상)을 수상했다고 밝혔다.

반밀폐형 ‘지오썸하이브리드’ 지열 지중열교환기장치는 지하수를 직접 열원으로 이용하면서도 지열공 내부에 수중심정펌프를 설치하지 않고 기계실 내 설치하도록 한 것이 특징이다. 이로써 높은 열용량의 개방형 지열 지중열교환기를 건축물 지하층에 배치가 가능하게 됐으며 기존 개방형 지열공이 지하수 허가시설이었던데 반해 지하수 신고시설로 설치가 가능하게 한 혁신적인 기술로 평가받고 있다.

기존의 개방형 지중열교환기는 수중심정펌프가 지열공 내부에 설치돼 운용됨으로써 수중심정펌프 고장 시 이를 인양하기 위한 트럭탑재 크레인의 이동과 작업자들의 작업공간을 확보하기 위해 항시 도로 주변이나 유휴공간이 넓은 부지에 설치해야 한다. 이로 인해 반드시 건축물의 외부공간에 지열공을 배치해야 하는 한계가 있었다.

반밀폐형 ‘지오썸하이브리드’ 기술은 지열공에서 수중 심정펌프를 빼내 기계실 내부로 옮기게 되면서 지열공의 굴착 깊이도 150~700m로 현장여건에 맞춰 조정할 수 있도록 한 특징을 갖고 있다.

특히 개방형 지열공의 경우 공무너짐(함몰)에 극히 취약한 약점이 있어 공무너짐이 발생하게 되면 해당 지열공은 시설폐쇄를 할 수 밖에 없는 치명적인 문제가 있었다.

그러나 반밀폐형은 독일 게오힐공법의 기술과 환수햇더를 구성한 환경신기술(NET)을 융합시켜 여하한 지중환경변화에서도 공무너짐으로부터 보호되고 열교환기능이 상실되지 않는 구조를 갖추게 됐다.

개방형의 경우에는 시설 시 지하수 허가를 받아야 하고 매 5년마다 지하수영향조사와 지하수허가를 연장받아야만 한다. 하지만 반밀폐형인 ‘지오썸하이브리드’의 경우 지하수를 뽑아쓰지 않는 시설로 분류돼 지하수 신고시설로 가능하게 돼 지하수 수질이나 허가처리 등의 행정부담에서 자유로울 수 있게 됐다.

특히 지하수를 지열공에 재주입해 물넘침이 되는 형태로 운영돼 기존 개방형 지열공의 수위저하에 의한 시설폐쇄 우려를 근본적으로 해결하게 된 혁신적인 기술로 평가받고 있다.

이러한 우수한 특성과 함께 건축물의 지하층에 지열공을 배치할 수 있게 돼 그동안 대규모로 설치되는 수직밀폐형 지중열교환기 수량을 1/5 내외까지도 줄일 수 있어 공사기간 단축효과는 물론 공사비용 절감도 우수한 것으로 평가받고 있다.

반밀폐형 ‘지오썸하이브리드’ 제품과 기술은 이미 농림신기술, 환경신기술, 혁신제품으로 지정된 바 있다.

조희남 지앤지테크놀러지 대표는 “반밀폐형 지오썸하이브리드 지열시스템이 학회의 기술공모 과정에서 이론적, 학술적으로 우수성이 평가됐다는 것에 큰 의미와 가치를 갖게 됐다”라며 “ 현장에서 더욱 발전된 기술이 될 수 있도록 보다 노력해 나가겠다”고 소감을 밝혔다.