호서대학교 산학협력단(단장 김병삼) 산하 지열인력양성센터(센터장 장선준)는 2008년 지열분야 핵심연구센터로 지식경제부(현 산업통상자원부)로부터 지정돼 현재에 이르고 있다. 지열센터는 지열분야 최신 기술개발과 지열관련 기업의 엔지니어를 위한 재교육과 신규로 지열분야에 진입하는 인력의 지열전문교육을 담당하고 있다. 이를 위해 지열분야의 산업인력 양성을 위한 교육 인프라를 확보했으며 실무 재교육을 위한 교육프로그램 개발 및 기술정보 데이터베이스를 구축했다. 또한 전문기업의 기술지원과 국제협력을 통한 국내 기업의 기술경쟁력 제고에 앞장서 왔다.
지난 14년 동안 지열기술관련 현장실무인력양성을 위한 교재 및 교육프로그램을 개발해 총 100여건의 교육을 실시해 1,730여명의 교육생을 배출했다. 또한 기술정보 DB 구축을 위해 지중 유효 열전도도 시험 및 그라우팅재 열물성시험을 수행하고 있으며 설계자문, 애로기술지원 등 지열관련 토털솔루션을 제공하는 역할을 수행하고 있다. 최근 지열이용검토서 시험기관으로 지정돼 주목받고 있는 지열센터의 기술책임자인 임효재 교수를 만나 국내 지열시장 동향 및 시험기관 지정 배경에 대해 들어봤다.
■ 최근 지열 열전도도 시험기관으로 지정됐는데지열센터는 센터 개설과 함께 기업의 기술지원 일환으로 현장 열전도도 시험을 수행했으며 이를 지열이용검토서에 반영할 수 있도록 지원했다. 신재생에너지센터에서 제정한 시공기준 마련에 참여해 열전도도 측정절차서를 작성했으며 이와 관련된 측정 노하우도 확보하고 있다.
지열센터 내에 표준 지열공을 설치해 국내 각 지열현장에서 측정한 약 500여건의 열전도도 측정값을 비교 검토했으며 이를 근거로 전국적인 열전도도 분포도를 작성했다. 국내 대부분 지역에서 수직형 및 수평형에 대한 열전도도 시험을 수행했으며 수많은 데이터를 확보했다. 이러한 정밀한 측정기술과 풍부한 데이터를 확보한 능력이 인정돼 지난해 11월 한국인정기구(KOLAS)로부터 국제공인시험기관 인정을 획득했으며 같은 해 12월 한국에너지공단으로부터 공인시험기관 지정을 받아 공식적인 열전도도 측정기관이 됐다.
■ 기존 기관대비 호서대 지열센터만의 경쟁력은지열센터는 다양한 지중열교환기와 히트펌프, 교육시설, 지열설비에 필요한 모든 부품과 관련장비를 보유하고 있으며 이를 기업지원과 연구개발 및 교육에 적극 활용하고 있다. 지열설비에서 지중열전도도 측정은 물론 지열공사 현장에서 핵심적으로 사용되고 있는 그라우팅재의 열물성시험을 수행하는 유일한 기관으로서 역할도 수행하고 있다. 이에 따라 지중열전도도 측정뿐만 아니라 지열설비에 필요한 부품 및 장비와 관련된 일관 시스템을 확보하고 있어 기업이 원하는 모든 기술지원이 가능하다.
■ 이를 통한 기대효과는지열설비는 대부분 현장에서 설치되고 운전된다. 이에 따라 현장마다 지질특성이 다르고 시공법 또한 대부분 상이하다. 지열센터는 지중열전도도뿐만 아니라 그라우팅재의 열물성 측정을 통해 상관관계를 파악하고 있으며 측정된 데이터를 통한 보다 신뢰성 있은 설계 및 시공이 될 수 있도록 도움을 주고 있다.
■ 국내 지열시장을 평가한다면
국가, 지자체 등의 공공기관이 신축, 증축 또는 개축하는 건축연면적 1,000m² 이상의 건축물에 일정비율 이상을 신재생에너지를 통해 공급되는 에너지를 사용토록 의무화하고 있다. 신재생설비 설치 의무화사업 공급비율은 매년 증가해 2021년까지 30% 이상이던 공공건축물의 신재생에너지 공급 의무비율을 2030년 40%까지 비율을 상향 조정함으로써 공공분야에서는 지열시스템 설치 용량 증가 효과가 있을 것으로 예상된다.
또한 공공건축물뿐만 아니라 민간건물에서도 지자체별로 다소 차이가 있지만 녹색건축 설계기준, 가이드라인 등을 마련해 신재생에너지 설치 의무비율을 높여가고 있어 당분간 지열시장은 안정적으로 형성될 것으로 보고 있다.
■ 지열시장 확대의 가장 큰 애로사항은
신재생에너지 공급의무비율 상향으로 인해 지열시스템의 설치용량은 점점 증가하지만 이를 설치할 부지가 협소해 지열만으로 의무비율을 맞추는데 한계가 있다. 또한 지열시스템은 타 신재생에너지에 비해 공사기간이 길어 신재생에너지 원별 선택에 있어 배제되는 경향이 있다. 이러한 이유로 하나의 현장에서 여러 신재생에너지원을 설치해야하는 고충도 동반되고 있는 실정이다.
■ 지열시장 활성화를 위한 방안은
지속가능한 지열산업을 위해 연구개발, 설비신뢰성 제고, 정책지원 등이 원활하게 작동돼야 한다. 그러나 연구개발분야는 일몰제도로 인해 5년 이상 신규과제가 전무한 실정이다. 연구개발에 의한 설비 원가 절감이 이뤄져야 하나 연구개발이 전무한 상황에서 기업간 경쟁이 치열해져 현재 심한 경우 RT당 200만원 이하의 공사비로 수주하는 경우도 있어 심각성을 더한다.
저가 수주로 인한 시공품질 저하로 부실 공사의 우려가 상존하며 이는 지열산업의 지속가능 및 시장에서의 신뢰 획득에 아주 부정적 요인이 되고 있다. 이에 따라 연구개발이 뒷받침된 시공단가 인하가 바람직하며 이를 위한 일몰제 폐지와 함께 지열분야에 대한 연구개발 재개가 매우 시급한 형편이다.
국내의 지열시장은 공공기관 설치 의무화제도와 지자체 조례에 의한 민간부문의 신재생에너지 의무화가 주요 시장이다. 이에 따라 지열산업의 성장성에 한계가 있으며 이를 타파해 시장을 확대하는 것이 절실하다.
이를 위해 글러벌 아젠다인 탄소중립의 실질적 수단으로 지열냉난방을 제안하고자 한다. 2020년 우리나라의 80여개 지자체는 2050 탄소중립을 선언했다. 각 지자체별로 탄소중립을 위해 제시한 구체적 수단이 천편일률적으로 태양광과 풍력이다. 이는 주민수용성 문제로 실제 실현단계까지는 매우 험난할 것으로 예상된다.
그러나 지열은 설비의 대부분이 지하에 설치되는 관계로 수용성 문제에서 자유로울 뿐만 아니라 설치단가대비 에너지생산량이 매우 우수해 재정적으로 여유롭지 못한 지자체의 탄소중립 달성에 아주 효과적인 수단이 될 것이다. 각 지자체에 에너지다소비 중소기업의 탄소중립 전환이나 취약계층의 에너지공급을 위한 ‘탄소중립센터’를 설치하고 한국에너지공단 신재생에너지센터의 정책지원과 호서대학교 지열센터의 기술지원을 통해 성공적으로 탄소중립 목표를 달성할 수 있을 것으로 예상된다.
■ 정부 및 관련업계에 하고 싶은 말이 있다면
우리나라의 에너지소비는 전기와 열의 비율이 4.3대 5.7로 전기보다 열로 소비되는 에너지가 더 큰 비율을 차지한다.
그러나 신재생에너지생산은 7.3대 2.7의 비율로 열이 전기보다 매우 적다. 즉 수요는 열이 많은데 생산은 전기가 많아 생산과 소비의 불균형이 발생되고 있다. 이로 인해 값비싼 신재생에너지 전기를 만들어 값싼 열로 변환해 사용하게 되는 비효율을 보이고 있다. 이에 따라 수요와 공급의 균형을 맞추기 위해 지열과 같은 열부문에 대한 연구개발과 투자가 확대돼야 한다.
■ 최근 지열 열전도도 시험기관으로 지정됐는데
■ 기존 기관대비 호서대 지열센터만의 경쟁력은
■ 이를 통한 기대효과는
목록
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10