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냉난방에너지, 지열로 대체 가능할까? “YES!?” <2>

보정계수 등 민간 확대 장애물 ‘여전’</br>시스템성능 향상·경제성 확보 주력해야</br>RHO시행, 원별 데이터 축적 선행 필요

히트펌프 제조기준의 문제는
김성실 박사 업체들의 라인업을 보면 30, 40, 50RT 이런 식이 아니라 31, 32, 33RT 이렇고 COP도 4.2, 4.3, 4.4 등으로 나와 있다. 업체마다 차별화해서 제품을 더 잘 만들려는 목적이 아니라 프로젝트를 수행하기 위해 히트펌프를 만들어서 인증하는 것이 아닌가 싶다. 순환펌프나 여러 가지 것들이 모여 성능을 만들기는 하지만 핵심기계는 히트펌프인데 업체마다 차별화도 안 돼 있어 오히려 잘 만드는 업체가 상대적으로 손해를 보는 느낌이다.

현재 COP 기준은 3.78인데 이건 당연히 지켜야 하는 부분이고 턱걸이 수준을 넘어서 4, 4.5, 5.0 등 단계별로 점수를 줘야 기술발전이 꾸준히 이뤄질 수 있다. 또한 물대물, 물대공기 멀티형 히트펌프의 평가기준이 너무 다르다. 물대공기 멀티형의 경우 히트펌프의 범위를 실내기까지 포함하고 있어 배관길이도 영향을 미치는데 그 기준을 물대물과 같은 수준으로 테스트하고 인증을 준다. 평가기준이 업체에서 납득하기 어려운 부분이 있다.


평가기준에 대한 명확한 가이드라인을 주고 잘 만드는 업체와 그렇지 못한 업체간 차별화가 이뤄져야 한다.

최명덕 본부장 히트펌프 인증에 대한 사항은 2014년에 한 번 개정해 현재 150RT까지 인증이 가능하다. 그 이후의 대형은 아직 법제화가 돼 있지 않아 수요처에서 요청은 하고 있지만 시험기준이 없어 막혀있는 상황이다. 또한 조달우수제품, 고온수 등 제품들이 나오고 있다. 물론 특성과 특징을 갖고 있는 것이 사실이지만 검증이 필요한 부분도 있다. 운영체제가 아닌 단순 시험조건에 만족한 테스트 결과값만 가지고 상용운전하듯이 인증을 내는 것은 다른 적합한 가이드라인이 없어서 그럴 수 있겠지만 지열산업발전을 위해서는 더욱 면밀한 검토가 필요하다.

민경천 부사장 미국과 유럽은 히트펌프 테스트기준이 두 개인데 한국은 세 개다. 우리나라의 결과값에 대한 숫자가 좀 높은데 FTA시대를 맞아 국제기준에 맞춰야 한다. 미국, 유럽은 인증센터가 따로 없다. 자기들이 테스트하고 인증한다. 우리나라도 똑같이 가야 한다. 그래야 150RT 다음 200, 250RT 등으로 기술을 빨리빨리 개발하지 인증센터에서 막고 있으면 개발해도 소용이 없다. 시장에서는 이미 3,000RT짜리 시스템이 돌아가고 있는 상황인데 이건 굉장히 불합리하다.

이의준 박사 유니트 인증과 시스템 인증을 분명히 구분 적용해야 시장의 신뢰성 및 건전성 향상에 기여할 수 있다.

공동주택 재건축이 지열시장의 핵심으로 떠오르고 있는데 
민경천 부사장 서울시에서는 대규모 재개발 아파트단지에 대해서는 올해 기준으로 무조건 신재생에너지를 18% 사용하게 규정했는데 그 18%라는 것이 아파트단지의 난방을 거의 다 할 수 있을 정도로 큰 용량이다.

문제는 에너지공단의 지침에 준해서 사용하게 돼 있는데 보정계수를 포함하고 있다는 점이다. 이에 따르면 연료전지는 지열의 1/40만 해도 되는데 천공도 안 뚫고 공사도 간단하게 끝난다. 지열로 하면 1만kW를 사용해야 하는데 연료전지는 250kW면 기준을 통과한다. 애초에 화석연료를 줄이기 위해 신재생에너지를 사용한다는 목적에는 아무런 기여를 하지 않는 것이다.

에너지공단이 처음 보정계수를 도입할 때는 신재생에너지산업을 골고루 육성하기 위해 국가돈으로 하는 시범사업에는 조정을 해주겠다는 목적이었지만 민간돈을 사용하는 서울시사업이 이걸 그대로 따라가고 있다.

그렇다고 서울시 정책이 우리나라 연료전지산업을 발전시키는 것도 아니다. 지금 연료전지는 전부 미국, 일본기업이다. 이건 한국기업을 키우는 것이 아니라 미국, 일본기업을 키우는 꼴이다.

최명덕 본부장 단순히 연료전지와 지열만 비교했을 때는 불리하다. 하지만 실제로 신재생에너지는 한 가지만 적용하지 않는다. 사업자는 투자비를 놓고 비교하는데 0.7인 지열의 보정계수를 두 배로 올린다면 반만 시공해도 기준에 적합해진다. 사용자 입장에서 보면 내가 에너지원은 적게 쓰고 투자비를 줄여 진행할 수도 있다.

민경천 부사장 보정계수의 가중치 숫자를 고치자는 게 아니라 민간이 투자할 때는 보정계수를 두면 안 된다는 의견이다.

최명덕 본부장 신재생에너지 13개 중 공동주택에 적합한 것을 찾기 힘들다. 지열도 공동주택에 적용하기가 매우 부담스러운 상황이다. 공동단위, 건물단위, 개별단위 등 어떤 것으로 할 것인가를 결정하는 데 설계단계서부터 여러 가지가 문제된다. 설계시스템단계서부터 지열이 적용 가능한 표준안을 만들어야 한다.


앞으로 2,000, 3,000, 4,000RT 등 큰 수요의 지열이 필요할 수 있다. 하지만 그 시스템이 안정돼 있지 않은 상황에서 신뢰성 없는 시스템을 어떻게 도입하느냐에 대한 질문에는 답을 하기 어렵다.

민경천 부사장 유럽에도 아파트가 많은데 크면 100세대, 중간이 50세대다. 유럽은 20년 전부터 100% 지열로 난방과 급탕을 한다. 우리도 욕심 부리지 말고 유럽이나 미국에서 이미 검증이 끝난 시스템을 적용, 단순하게 난방, 급탕만으로 시작해서 시장이 안정화되면 냉방까지 확대하는 전략이 필요하다.

이의준 박사 중국의 경우 고층아파트에도 이미 지열시스템을 적용하고 있고 캐나다, 덴마크도 마찬가지다. 시장을 확대하기 위해서는 규모의 경제가 필수적인데 최근 IGSHPA에서 소개된 해외사례를 보면 충분한 가능성이 있다.

공형진 박사 한국지역난방공사에서도 지열에 대해 관심을 갖고 접근했다. 이미 코오롱 더 프라우의 데이터와 공과금기록을 놓고 검토를 마쳤다. 지난해부터 지열에 대해 위기의식을 느끼는 듯하더니 올해는 본격적인 사업을 구성할 것으로 보인다.

남유진 교수 공동주택에 지열을 보급하기 위해서는 표준모델 정립이 시급하다. 시범사업이 먼저 이뤄져야 하는데 예상되는 문제점은 세 가지다. 우선 시공상 문제점인데 공동주택은 건물 하부가 아니면 천공부지가 없다. 공사기간이나 공사방법의 문제점이다. 이런 부분은 새로운 굴착기술을 개발한다든지 이격거리를 5m 이상 띄어야 한다는 규정 등이 바뀌어야 한다.


설계상 문제는 1차, 2차측을 나눠서 지열공 배치에 대한 경험과 시뮬레이션을 통해 해결해야 하고 2차측 열분배 방법도 대안 개발이 필요하다. 마지막으로 운영상 문제다. 세대간의 운전패턴이 다를 수 있고 열생산과 사용의 불일치로 열 저장시설이라든지 다른 열원과의 기술접합이 필요하다. 결국 표준모델 개발 안에는 다양한 예상 문제점을 녹여 해결할 수 있는 과제가 필요하다.

민경천 부사장 일단 지열은 땅을 다 판 다음에 천공을 뚫어야 하기 때문에 공사기간에 민감해질 수 있다. 하지만 토목공사도 한 번에 다 파는 것이 아니라 10토막, 20토막으로 나눠서 파기 때문에 거기에 맞춰서 천공작업을 진행하면 실제 공사기간에 미치는 영향은 한 달 미만이다.

롯데월드가 총 720공을 뚫었는데 처음에 3달 반 만에 땅을 다 판다고 계획을 세웠지만 결국 1년이 걸렸다. 땅을 파지 못하니까 천공작업팀은 오히려 여유가 넘쳤다.

RHO 도입에 대해서
이태종 박사 RHO는 국내에서 당분간은 실행하기 어려울 것으로 보인다. RHO는 강제성을 띄는데 이를 위해서는 합리적인 평가 잣대가 필요하다. 지열현장에서 에너지가 얼마나 생산되는지 정확한 모니터링을 통한 계산값이 있어야 하는데 그게 아직 없다. 다른 에너지원들과 비교할 수 없는 상황에서 신재생열에너지를 무작정 사용하라는 것은 어렵다.


RPS는 전력망과 연계돼 있어 설비용량, 가동비율만 있으면 쉽게 계산하지만 지열은 그렇지 않다. 오피스나 주거용이 다를 것이고 오피스에서 지열 가동시간이 어느 정도인지는 전문기관에서도 데이터가 없다. 가장 먼저 해야 할 것이 에너지원별 생산되는 에너지에 대한 기준 정립인데 이게 아직 없다.

민경천 부사장 쉽게 얘기하면 태양광 판넬에서 전기가 나오면 몇 kW 에너지를 생산한 것으로 볼 수 있다. 하지만 지열은 히트펌프에 전기를 넣어야 하기 때문에 석탄을 사용했는지 원자력, 가스 등을 사용했는지 계산하기가 힘들다. 이렇다보니 총대를 메고 추진하려는 사람이 없고 몸조심하고 있는 것으로 보인다.

이태종 박사 주거용이나 오피스 등 몇 가지 건물 타입에 대해 지금이라도 모니터링 시스템을 달아서 데이터를 모아야 한다. 전기는 일단 들어가는 것이니 전기생산에 대한 에너지원은 일단 미뤄두고 실제 생산한 열량 관계에서 지열이 얼마만한 부분을 차지하느냐를 R&D과제로 만들어야 한다.

민경천 부사장 현재 호서대와 에너지기술연구원, 코텍엔지니어링 등 6개 기관이 전국 5개 건물에 모니터링시스템을 부착해 1년 반째 데이터를 축적하고 있다. 올해 상반기에 과제가 종료될 예정이다.

이것만은 개선했으면 좋겠다
민경천 부사장 보조금을 없애야 한다. 또한 우리 업계가 지금까지 각자 길도 걸어봤지만 이젠 단결된 힘을 보여줘야 할 때가 온 것 같다. 정책적으로나 기술적으로 산·학·연이 일치단결해 의견을 표출해야 한다. 협회와 학회가 힘을 합쳐 지열산업 활성화에 기여해주길 바란다.

김영일 교수 학회는 공정한 심판이 되고자 한다. 여러 전문가들을 모시고 공정하고 간단하게 운영단계 성능시험, 시스템 성능시험 등을 할 수 있는 방안을 마련하겠다.


박용정 상무 협회도 새로운 모습을 보일 때다. 지열산업은 어느 정도 성숙됐기 때문에 어느 업체 혼자서는 살 수 없다. 시장을 키우고 자기 몫을 가져가야지 나 혼자 잘 살 수 있는 시대는 지났다.

이태종 박사 사전의 쓸데없는 규제는 줄이고 사후관리에 치중했으면 한다. 또한 업계에 최대한 자율성을 줘야 한다. 밀폐형으로 설계해서 땅을 파다보면 지하수가 엄청 나오는 경우가 있는데 에너지공단에서는 설계변경을 잘 안 해준다. 그런 경우는 업체 자율적으로 개방형으로 바꾼다든지 다른 방안을 찾을 수 있어야 한다.

남유진 교수 지열시장이 커지고 보급활성화를 위해서는 결국 민간부분이 중요하다. 소규모 단독주택에 지열을 넣고 싶어도 못 넣는 어려움이 있다. 3, 5RT짜리 소규모지열용 히트펌프는 구하기도 힘들다. 보급형이 될 수 있는 패키지시스템이 만들어져야 한다.

이의준 박사 지금 시점에서는 지열산업 활성화를 위한 산업 수요와 공급간의 창구역할이 중요하다. 또한 정부 지원금으로 운영되는 제한적인 시장을 에너지와 금융이 함께 가는 에너지 금융 산업 투자 규모 확대화(미주 PACE제도 참고) 방안도 필요하다. 초기비용은 금융에서 펀드를 지원하고 이익은 설치자가 가져간다든지 민간 에너지금융체계를 만들어 에너지 중소기업 활성화용 경제모델을 정립해야 한다.

공형진 박사 규제는 완화하되 지킬 건 지켜서 시스템이 제대로 평가받을 수 있는 환경을 만들어야 한다.


최명덕 본부장 지열산업이 10여년이 지났는데 이젠 내실을 기할 때다. 산·학·연이 합심해서 제도개선과 신기술을 개발하고 민간에서 개발된 신기술도 빠르게 적용될 수 있도록 지원해야 한다.