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 개발
센도리는 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 발생시키는 요소들이었다. 이에 따라 센도리는 한양대 산학협력단과 함께 스케일부착저감 및 내부식성 향상기술 개발에 착수했다.
개발 과정에서 스테인리스스틸 열교환기에 발수성, 친수성 코팅재를 딥코팅방식으로 적용하고 스케일제거 및 내부식성 성능을 상호비교했다. 연구결과 발수성 코팅재는 내부식성이 우수했으며 친수성 코팅재는 스케일제거가 용이했다.
이를 바탕으로 센도리는 열교환기 코팅에 대한 적정값을 도출해 스케일제거 및 내부식성이 우수한 유출지하수 활용 냉난방 및 공기청정기술을 개발했다.
개발된 기술은 서울교통공사 본사에 적용됐다. 열원은 일평균 4,666톤 발생하는 장한평역의 유출지하수를 활용하고 있으며 총 냉난방부하 1,399.4kW를 담당하고 있다.
센도리의 관계자는 “서울교통공사에 적용된 센도리의 유출지하수 활용 냉난방시스템을 통해 34.2%의 에너지절감효과를 거뒀다”라며 “이와 함께 장한평역에서 발생하는 유출지하수를 활용해 장한평역사 내 유출지하수 활용 정전분무 집진방식 공기청정기를 적용했다”고 밝혔다.
지하역사 내 미세먼지 농도는 대기보다 1.5~5배가량 높아 효과적인 실내공기질 개선대책이 필요하다. 또한 수많은 승객이 이용하는 지하철의 특성 상 확산이 지속되고 있는 코로나19 바이러스에 노출되기 쉬운 환경이다.
이러한 상황에서 센도리의 유출지하수 활용 정전분무 집진방식 공기청정기는 물방울에 높은 전압을 흘려 물방울 주변에 존재하는 미세먼지를 정전기적 인력으로 당겨 제거해 미세먼지(PM2.5)를 98.7%까지 제거할 수 있어 미세먼지, 코로나19 대응의 대안으로 평가받고 있다.
또한 물방울은 높은 정기장에 노출되면 과산화수소로 변하는 성질을 가지고 있으며 공기 중 산소분자는 전기장을 지나며 오존으로 산화됨과 동시에 물방울에 용해돼 오존수가 된다.
이를 통해 실내공기 중 세균, 바이러스뿐만 아니라 악취까지 제거할 수 있어 쾌적한 지하역사공간을 조성할 수 있다.
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