산업통상자원부와 한국에너지기술평가원은 7월2일 호남대학교 복지관 회의실에서 차세대 전기형 공동주택 제로에너지화 기술개발 및 실증사업 착수보고회를 주최했다.

 

보고회는 연구개발사업의 원활한 수행을 위해 컨소시엄간 추진전략 공유와 네트워크 활성화를 위해 마련됐으며 브이산업과 광주지역산업진흥원이 공동으로 주관했다. 이 날 보고회에는 수행기관 책임자 및 실무자 50여명이 참여했다.

 

이번 연구개발사업은 에기평이 발표한 2025년 상반기 에너지수요관리핵심기술개발사업에 의한 과제로 착수됐다. 공동주택의 냉난방 및 급탕 포함 100% 전기에너지기반 P2H 복합에너지시스템 설계와 효율적·안정적 에너지 공급·수요관리를 위한 운영플랫폼 개발을 통한 고효율 전전화 제로에너지건축기술 실증을 목표로한다.

 

주관연구개발기관은 브이산업이며 △대성냉열 △광진이앤씨 △지투파워 △그리다에너지 △한국기계전기전자시험연구원 △한국신재생에너지데이터산업 진흥회 △광주지역산업진흥원 △마인엔지니어링건축사사무소 등이 공동연구개발기관으로 참여한다. 개발기간은 2025년 4월1일부터 2028년 12월31일까지 3년9개월이다.

 

 

서형숙 브이산업 대표는 인사말로 “이번 과제는 주관기관인 브이산업에게 뜻깊은 도전으로 차세대 제로에너지 전기형 공동주택이라는 국가적 에너지전환 과제를 실현하기 위한 중요한 시도다”라며 “좋은 기술은 협력에서 탄생하기에 참여기관이 보유한 기술과 경험을 연결하며 여러 전문가들의 지원과 경험을 발판삼아 과제를 성공적으로 추진해 나가겠다”고 말했다.

 

이어 “이번 보고회 자리가 신뢰와 협력에 출발점이 돼 연구성과가 산업적 성공과 기술확산으로 이어지도록 끝까지 책임지며 정책에 방향성과 보조를 맞추는 연구주체로서 역할을 충실히 하겠다”라고 밝혔다.

 

임승빈 한국에너지기술평가원 수요관리실장은 인사말로 “차세대 공동주택 전기화 연구는 국내에서 처음 시도되는 기술이다”라며 “연구과제에 많은 관심을 부탁드리며 에기평도 과제를 위한 노력을 아끼지 않고 좋은 결과를 위해 최선을 다하겠다”고 말했다.

 

 

 

공동주택 전기화 실증… 기술·정책 확산기반 마련

한경헌 브이산업 연구소장은 사업개요 및 추진전략과 1 워킹그룹 과업 및 추진전략을 발표했다.

 

이번 연구개발사업은 전기기반 고효율 에너지시스템을 통해 공동주택의 제로에너지화를 실현하고 실증을 통해 확산가능한 기술·정책기반을 마련하는 것을 목표로한다. 이를 위해 구체적으로 재생에너지·고효율 전기설비기반 공동주택 전면 전전화 실현과 종전 공동주택 냉난방·급탕시스템대비 온실가스 배출량 20% 이상 감축을 세부 추진 목표로 정했다. 또한 세계 최초로 실시간 계측제어기반 EMS운영과 고효율설비 도입을 통한 운영비용 20% 이상 절감도 추진할 계획이다.

 

실증대상지는 128세대 아파트단지로 32평부터 75평까지 다양한 평형을 포함하고 있어 에너지 수요에 대한 폭넓은 데이터수집이 용이하다. 이곳에는 총 850kW급 태양광발전설비와 400RT 용량의 히트펌프(지열 360RT, 대기열 40RT) 그리고 에너지저장장치(ESS)가 연계된 고효율 전기기반시스템이 구축될 예정이다.

 

원활한 사업수행을 위해 프로젝트는 3개의 워킹그룹으로 나눠져 운영된다. 워킹그룹 1은 브이산업 주도로 기계·건축설비의 기본 및 실시설계와 인허가업무를 담당한다. 워킹그룹 2는 광진이앤씨 주관으로 태양광, ESS, 히트펌프를 연동하는 전기·통신시스템 및 통합제어시스템 설계를 맡는다. 워킹그룹 3은 연구기관 중심으로 제로에너지 관련 요금제 개발, 표준화, 인증연계 등 정책기반을 마련해 기술확산을 지원하는 역할을 수행한다.

 

워킹그룹 1의 핵심과업 중 하나는 지열히트펌프의 최적설계다. 이를 위해 오는 9월부터 부지 내에 시험천공(Test Bore)을 진행해 실제 지중열특성을 측정하고 이 데이터를 최종 열배관설계에 반영해 시스템 효율을 극대화할 계획이다. 또한 신형 ESS의 인증기준이 아직 확립되지 않은 상황을 고려해 기존 ESS 기준에 맞춰 우선적으로 소방 설계와 화재 안전성 검토를 진행함으로써 사업 지연 리스크에 대비하고 있다.

 

사업 1차연도인 올해는 실증단지구축을 위한 설계 및 인허가절차에 집중한다. 9월 주민공청회를 거쳐 12월까지 모든 인허가절차를 마무리하는 것이 목표다.

 

본격적인 실증설비구축은 2차연도부터 단계적으로 진행된다. 2차연도에는 전체 11개동 중 6개동에 시스템을 우선 구축하고 3차연도에 나머지 5개동에 대한 구축을 완료할 계획이다. 이를 통해 2차연도 실증 후 전기자립률 53.9%, 도시가스 대체율 25% 달성을 시작으로 최종적으로는 자립률을 100%까지 끌어올리는 것을 목표로 하고 있다.

 

허용담 광진이앤씨 이사는 2 워킹그룹 과업과 추진전략을 발표했다.

 

워킹그룹 2는 단지 내 전기·통신인프라와 통합제어시스템 설계를 총괄하며 생산된 전력을 효율적으로 저장하고 공급하는 신경망을 구축하는 역할을 맡는다. 설계의 핵심은 △한정된 공간 내 태양광발전량 극대화 △ESS와 히트펌프 최적연동 △공사과정에서 주민민원 최소화에 있다.

 

이를 위해 총 850kW용량의 태양광모듈(옥상 280kW, 옥외 570kW)을 단지 내 활용가능한 모든 공간에 입체적으로 배치하는 계획을 수립했다. 특히 옥상에 설치되는 태양광은 각 세대별로 독립된 인버터를 통해 직접 전기를 공급하는 방식으로 설계해 입주민이 전기요금 절감효과를 즉각적으로 체감하고 세대별 사용량 차이로 인한 민원을 사전에 방지하도록 했다. 주차장이나 인도 등 공용부에 설치되는 옥외태양광은 공용 ESS를 충전해 히트펌프 및 공용시설 가동에 활용될 예정이다.

 

옥외태양광설비는 발전기능 외에 주민편의성을 높이는 다기능구조물로 디자인된다. 주차장에는 차량을 보호하는 그늘막 형태로 인도에는 보행자를 위한 비가림시설 형태로 태양광모듈을 설치한다. 또한 단지경계의 옹벽, 커뮤니티센터 지붕, 화단 등 자투리공간까지 활용해 발전량을 최대한 확보하는 동시에 단지미관을 개선하는 효과도 고려했다.

 

전기 및 통신인프라 설계 시에는 주민민원 최소화를 최우선으로 고려한다. 기존의 넓은 지하 주차장 구조물을 최대한 활용해 케이블포설을 위한 지상 굴착공사를 최소화하고 유선통신망을 기본으로 하되 공사가 어려운 구간은 무선방식을 병행해 사업비와 주민불편을 동시에 줄이는 방안을 적용한다.

 

윤영상 한국신재생에너지데이터산업진흥회 부회장은 3 워킹그룹 과업과 추진전략을 발표했다. 3 워킹그룹에서는 기술개발과 함께 제도적 기반을 마련하는 연구를 병행한다.

 

주요과업은 먼저 전기화 공동주택 전용요금제 개발이 있다. 기존의 전기요금체계는 도시가스를 함께 사용하는 일반가구를 기준으로 설계돼 있어 모든 에너지를 전기로 사용하는 건물의 특성을 제대로 반영하지 못한다. 이에 따라 실증단지의 전기사용패턴을 정밀하게 분석하고 시간대별 요금제, 계절별 요금제, 공용전기요금 최적화 등 다양한 대안을 검토해 새로운 요금제를 개발·제안할 계획이다.

 

또한 ZEB 및 친환경주택 인증기준 개선도 병행한다. 현행 인증제도는 신재생에너지 생산량 위주로 평가돼 히트펌프 등의 에너지절감 효과가 미미하게 반영되는 등 한계가 있다. 또한 전기기반 주택의 탄소배출 저감효과를 제대로 평가하지 못하는 문제점을 분석해 전기화건물의 가치가 정당하게 평가받을 수 있도록 관련 법·제도 개선안을 마련한다.

 

건물전기화 편익분석 도구도 개발한다. 이는 전기화건물의 경제적, 사회적, 환경적편익을 정량적으로 분석하고 시각화하는 툴이다. 히트펌프의 안전성, 전력망연계 특성 등 다양한 사례를 분석하고 이해관계자의 요구사항을 반영해 향후 유사사업 추진 시 사업성을 사전에 검토하고 의사결정을 지원하는 데 활용될 예정이다.

 

조성대 한국기계전기전자시험연구원(KTC) 책임연구원은 KTC의 과업과 추진전략을 발표했다.

 

프로젝트의 핵심목표가 온실가스 감축인 만큼 그 성과를 객관적으로 검증받고 경제적 가치로 연결하는 것이 중요하다.

 

이를 위해 KTC는 가장 먼저 온실가스감축량 산정방법론을 개발하거나 개정하는 작업에 착수한다. 현재 건물용 히트펌프 적용 관련 방법론이 존재하지만 개별난방을 중앙공급 방식으로 전환하는 이번 사업의 특수성을 모두 반영하기에는 부족한 측면이 있다. 이에 따라 연구팀은 이미 관장기관인 한국에너지공단 담당자와의 협의를 시작했으며 기존 방법론을 개정하거나 사업에 최적화된 신규방법론을 개발하는 방안을 검토 중이다.

 

방법론이 확정되면 2차연도에는 이를 바탕으로 외부 사업계획서를 작성해 정부의 온라인등록 시스템(ORS)에 제출하고 승인을 받을 계획이다. 이후 3차연도에 실증설비 구축이 완료되면 EMS를 통해 실제데이터를 모니터링하고 그 결과를 담은 모니터링 보고서를 작성해 DNV와 같은 지정된 검증기관으로부터 검증을 받게 된다. 최종적으로 검증의견서를 첨부해 정부에 제출하면 감축실적을 공식적으로 인증받고 배출권을 확보할 수 있게 된다.

 

조성대 책임연구원은 “정부의 방법론 검토기간이 최소 6개월 이상 소요되고 담당자변경 등 변수가 많다”라며 “담당자와의 수시미팅 등 긴밀한 협의를 통해 기간을 최대한 단축하고 사업 계획변경으로 인한 재신청이 발생하지 않도록 타 워킹그룹과 면밀히 협력해 반드시 임기 내에 감축량 인증까지 받는 것을 목표로 하겠다”고 강조했다.

 

 

'더브이 레브리티’ 현장답사… 전기화 적합성 점검

보고회 이후 연구 실증지인 더브이 레브리티로 이동해 실증장소를 답사하는 시간을 가졌다. 실증지는 광주시 광산구에 위치한 선운 더브이 레브리티 공동주택으로 128세대를 확보하고 다양한 평형이 혼합구성됐다.

 

 

참석자들은 △단지 내 옥상 △주차장 △커뮤니티센터 등 태양광설비가 설치될 예정인 부지를 둘러보며 시스템 배치계획과 장비도입 계획을 공유했다. 특히 옥상태양광의 세대별 독립공급 방식, 공용부 ESS연계 방식, 지열히트펌프의 설치위치 및 배관설계 등 주요 실증대상 항목들을 중심으로 현장여건을 점검하고 실증추진에 대한 의견을 나눴다.