한국집단에너지협회는 지난 24일 서울 강남구에 위치한 세텍(SETEC)에서 ‘ZEB 의무화 전문가 초청 간담회’를 개최해 민간으로 확산이 예정된 ZEB의무화 관련 정책 및 추진동향을 공유하고 이에 대응하기 위한 전략을 모색했다. 전재구 집단에너지협회 상근부회장은 개회사에서 “지난해 이맘때는 날이 풀리기 시작했지만 올해는 아직 폭염이 이어지고 있으며 세계적으로도 기후변화로 인해 자연재해 및 재난이 끊이지 않을 정도로 기후변화가 심각해지고 있다”라며 “이에 따라 국가마다 탄소중립, 배출권거래제, 온실가스 감축, 제로에너지 등 다양한 정책을 시행하고 있다”고 밝혔다. 이어 “집단에너지 측면에서 당면과제는 생산측면의 배출권거래제, 판매측면의 제로에너지 정책 등이 있다”라며 “배출권거래제는 올해 무상할당제가 종료돼 내년부터 유상체제를 준비해야 하며 제로에너지 정책에 따라 소요량이 줄어 판매량에 타격을 받을 수 있으므로 이에 대비한 활로를 모색해야 하는 상황”이라고 진단했다. 전재구 부회장은 또한 “ZEB 민간의무화는 내년 민간 공동주택에 먼저 도입되며 2025년 1,000㎡ 이상 민간건축물에 도입될 예정”이라며 “집단에너지분야는 아직 ZEB내용이 생소할 정도로 대응이 늦었지만 이번 간담회를 계기로 새로운 시대에 집단에너지의 대응방안을 모색하고자 한다”고 밝혔다. 이번 간담회의 발제자로 초청된 이명주 명지대학교 교수는 ‘제로에너지공동주택과 집단에너지’ 발표에서 “국내 최초로 121세대 전체 단지의 제로에너지를 달성한 노원이지하우스는 난방부하가 10W/㎡에 불과하다”라며 “집단에너지사업자가 기존에 43W/㎡로 계산해왔던 것에 비하면 매우 적은 수치이며 ZEB의무화가 공공‧민간시장에 정착할 경우 20W/㎡ 수준이 될 전망이어서 에너지공급량 계산에 고민이 필요한 시점”이라고 지적했다. 노원이지하우스는 고단열, 열교차단, 기밀화 등을 적용한 외피시스템 개선으로 에너지부하를 61% 저감했으며 고효율설비를 통해 13%를 추가로 낮췄다. 이어 태양광 409kW, 지열 130RT 등 신재생에너지 적용으로 전체적인 제로에너지건축물을 달성한 사례다. 이에 따라 입주 후 4년간 세대당 월평균 에너지비용이 4만2,000원 수준으로 하루 약 1달러인 것으로 나타났다. ZEB의무화가 시행되면 이러한 고단열 외피시스템, 고효율설비, 신재생에너지 적용 등이 보편화될 전망이다. ZEB의무화는 주로 인증제도를 중심으로 이뤄질 것으로 예상되며 인증제도에서는 건축물의 1차에너지소요량, 신재생에너지 생산량 등이 중요개념으로 다뤄진다. 인증평가 시 먼저 냉난방, 급탕, 조명, 환기 등 5대 부하의 에너지소요량을 각각 산출해 바닥면적으로 나눈뒤 합산해 단위면적당 에너지소요량을 도출한다. ZEB인증은 단위면적당 에너지소요량을 1차에너지로 환산한 결과값이 현행 제도 기준으로 주거용 60~90kWh/㎡‧yr, 비주거용 80~140kWh/㎡‧yr다. 문제는 1차에너지를 환산할 때 환산계수를 적용한다는 점이다. 1차에너지 환산계수는 전력생산 및 연료운송 등에 손실되는 손실분을 고려하기 위해 적용하는 계수다. 도시가스는 1.1, 전력은 2.75, 지역난방은 0.728, 지역냉방은 0.937을 에너지소요량에 곱해 도출한다. 이명주 교수는 “지역난방 환산계수가 도시가스보다 낮아 인증제도에서 유리할 것 같지만 실상은 전혀 그렇지 않다”라며 “높은 반송동력, 분배손실이 발생해 낮은 환산계수의 이점을 상쇄하며 신재생에너지에도 속하지 않아 에너지자립률에도 인정받지 못하므로 인증제도 상 불리하다”고 지적했다. 이어 “이에 따라 인증획득에 유리한 지열을 주로 선정하고 있으나 집단에너지의 경우 낮은 투입비용, 편리한 유지관리 등이 장점”이라며 “탄소중립 에너지원으로 선택받기 위해 1차에너지 환산계수 현실화, 신재생에너지 생산기반 마련 등 조건이 갖춰질 수 있는지 검토해야 한다”고 제안했다. 실제로 EU는 집단에너지를 중요한 탄소중립 에너지원으로 검토하고 있다. 유럽기후재단(ECF)은 2019년 발표한 자료에서 탄소제로빌딩 열에너지 전환의 달성기여도를 가장 높은 비중으로 할당했다. ECF에 따르면 탄소제로빌딩은 △열에너지원의 전환 39% △건물성능 향상 19% △탈탄소 건축자재 19% △고효율 전기장치 11% △신재생에너지 전력 11% 등으로 달성할 수 있다고 제시했다. EU는 지역난방이 열병합발전이나 신재생에너지 기반을 경우 탄소중립의 중요한 수단으로 인정하고 있다. 실제로 EU의 건물부문 탄소중립 전략 및 방안을 담은 EPBD는 신축건물의 경우 재생에너지 열원으로 생산된 에너지가 부분적 또는 완전히 포함된 지역냉난방을 고려하도록 규정했다. 또한 강화되는 건축물 에너지효율을 감안해 저온열원을 공급하는 4세대 지역난방이 활성화되고 있다. 신재생에너지를 활용하면 화석연료를 사용하는 경우처럼 100℃ 이상 공급하기 어렵지만 건축물의 효율이 향상돼 고온을 공급할 필요성이 낮아지므로 신재생에너지로 생산한 40~60℃ 저온열원을 에너지효율적으로 공급함으로써 탄소중립에 기여하는 것이다. 간담회 전문가로 초청된 이응신 명지대 교수는 “집단에너지가 ZEB의무화 이후 선정받기 위해서는 1차에너지 환산계수 현실화를 실현하기 위한 활동이 필요하다”라며 “환산계수 도출공식에 따라 열에너지 생산량 및 판매량 등 데이터를 대입해 최근 5년간 지역난방의 환산계수를 산출한 결과는 현행 0.728보다 낮은 0.419”라고 밝혔다. 이어 “집단에너지 업계는 반송동력 효율화, 분배손실 최소화 등 기술개발 노력이 선행돼야 한다”라며 “이와 함께 신재생에너지를 이용하거나 폐열‧회수열을 통해 생산한 경우 지역난방을 신재생에너지에 포함함으로써 에너지자립률에 기여할 수 있을지, 저온열원으로 공급한 경우 효율성을 감안해 1차에너지소요량에 이점을 확보할 수 있을지 등 제도개선을 위한 활동전략이 필요하다”고 제안했다.
그린리모델링(GR) 얼라이언스(위원장 송두삼)는 지난 25일 서울 강남구에 위치한 한국과학기술회관에서 공공건축물 GR의무화에 따른 수요증가에 대비한 정책적, 제도적 정비방안dmf 공유하고 지자체 차원의 실효성 있는 GR활성화 방안을 공유하기 위한 세미나를 개최했다. 이번 세미나는 국토교통부(장관 원희룡), 국토안전관리원(원장 김일환)이 함께 주최했으며 행사는 △민간건축물 GR활성화를 위한 새로운 방안의 모색을 위하여(강구영 국토안전관리원 차장) △건물부문 탄소중립을 견인하는 GR인정제(송두삼 성균관대 교수) △GR의 에너지절감 및 온실가스 배출저감 효과분석 툴 개발의 필요성(윤용상 한국에너지전산연구소 대표) △지자체 중심 GR사업의 실효적 수행을 위한 GR지역거점의 역할(오병철 국제기후환경센터 실장)등 발제로 구성됐다. 송두삼 위원장은 개회사에서 “GR얼라이언스가 3년차를 맞이한 가운데 국가정책의 시장확산에 대해 더 고민해야 할 단계지만 정부 예산‧재정여건에 따라 어려움이 있는 것이 사실”이라며 “이러한 가운데서도 탄소중립, GR 이슈는 필수적으로 가야만 하는 전 세계적인 방향성이므로 다소 부침은 있을지언정 결과적으로 끊임없이 지속되거나 촉발될 여지가 큰 분야”라고 진단했다. 이어 “그간 GR얼라이언스는 다양한 연구활동과 정책제언, GR활성화사업 등을 위해 노력해왔다”라며 “앞으로 보다 실효적으로 GR을 추진하기 위해 민간에 확산할 수 있는 방안을 고민해야 한다”고 강조했다. 권혁기 국토안전관리원 본부장은 축사에서 “2050 탄소중립이 세계 공동의 목표지만 우리나라는 건물부문 온실가스 감축에 큰 진전을 보이지 못하는 것이 현실”이라며 “이를 개선하기 위해 국토부는 2025년 공공건축물 GR의무화 정책을 추진 중이며 산‧학‧연의 다양한 참여와 혁신적인 아이디어가 모아진다면 효과가 극대화될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이어 “이러한 상황에서 GR얼라이언스는 매우 중요한 주체이며 위원들의 노력이 GR사업의 미래 원동력”이라며 “이번 행사를 통해 GR사업이 더욱 활성화될 수 있도록 다양한 의견이 오가는 자리가 되길 바란다”고 밝혔다. 첫 발표자로 나선 강구영 국토안전관리원 차장은 ‘민간건축물 GR활성화를 위한 새로운 방안의 모색을 위하여’를 주제로 발표한 자리에서 “민간GR 지원제도로서 이자지원사업을 운영 중이지만 아파트 단위세대 위주의 사업인 점, 대형건축물‧저소득층 참여가 저조한 점, 8개 필수공사항목을 지정해 자율성이 제한된 점, 공사비 직접지원이 불가능한 점, 대출이자의 일부만 지원해 효과가 미미한 점 등이 한계로 지목된다”라며 “해외사례 등을 참고해 기자재 등 현물지원을 비롯해 포상, 공사비지원, 이자지원 등 현금지원으로 확대를 고민해야 하며 지원금액규모도 전향적으로 상향하는 방안을 고민해야 한다”고 밝혔다. 이어 송두삼 위원장은 ‘건물부문 탄소중립을 견인하는 GR인정제’ 주제발표에서 “2025년 공공건축물 의무화를 대비해 국가가 적정한 GR이 이뤄졌음을 인정하는 제도를 마련해야 효과를 체감하며 자격을 부여할 수 있고 민간확산을 도모할 수 있다”라며 “앞서 건축공간연구원(AURI)은 녹색건축물 조성지원법 및 관련 규칙개정을 통한 법적근거 확보와 인정제 운영체계 구축을 위한 구체적 사항에 대한 선행연구를 수행했으며 인정제는 부동산거래 시 활용하는 등 다양한 방안을 고민할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이어 윤용상 한국에너지전산연구소 대표는 ‘GR의 에너지절감 및 온실가스 배출저감 효과분석 툴 개발의 필요성’ 발표에서 “현행 공공건축물 GR지원사업 가이드라인 상 지원항목 및 기술요소 세부기준을 살펴보면 배점체계상 예측가능성, 형평성, 비용효용성, 시공용이성, 온실가스 배출량 검토, 평가 및 의사결정의 신속성 등에 제한을 받는다”라며 “클라우드 플랫폼 기반의 실시간 건물에너지성능 평가 및 정보지원시스템을 활용해 다소간의 오차를 허용하더라도 현행 행정절차 요구시한을 감안해 의사결정의 신속성을 확보해 줄 필요가 있다”고 밝혔다. 마지막 발표자로 나선 오병철 국제기후환경센터 실장은 ‘지자체 중심 GR사업의 실효적 수행을 위한 GR지역거점의 역할’ 발표에서 “지자체는 특성상 일관성, 통일성, 전문성 있는 정책추진이 어려우며 예산과 전문인력 등 규모의 한계가 뚜렷하다”라며 “GR지역거점플랫폼과 같은 지원센터는 전문인력 교육, 사업검수 및 평가, 프로젝트 관리 등을 지원하기 때문에 부족한 예산, 전문성, 인력을 효율적으로 활용케 할 수 있으므로 보다 역할과 역량을 확대해야 한다”고 밝혔다. 발제 이후에는 송두삼 GR얼라이언스 위원장의 사회로 발표자를 비롯해 △김준태 공주대 교수 △서동현 충북대 교수 △서현철 경북대 교수 △임종연 강원대 교수 △이정재 동아대 교수 등이 패널로 참석해 GR얼라이언스 및 지역거점플랫폼의 활동과 정책‧제도적 개선방안에 대한 다양한 의견이 오갔다.
대한설비공학회(회장 정재동) ESG연구회(위원장 송두삼)는 지난 21일 서울 강남구에 위치한 한국과학기술회관에서 이브닝세미나를 개최해 최근 화두인 ESG경영 트렌드와 최근 제정이 진행 중인 국내 ESG 공시기준 동향에 대한 정보를 나눴다. 설비공학회는 건설산업 전반의 ESG성과를 제고하고 상호 정보교류를 위해 지난 6월 ESG연구회를 구성해 전문가 세미나 및 토론회를 진행하고 있다. 이번 토론회는 ESG연구회와 ZEB시스템전문위원회가 공동으로 주관해 개최됐다. 최준영 설비공학회 차기회장은 인사말에서 “최근 ESG에 대한 언급이 증가하고 있으며 설비공학회 회원사들도 하나둘 ESG경영에 동참하고 있다”라며 “비교적 최근 확산되기 시작한 ESG는 아직 우리나라에 본격적으로 자리잡은 영역이 아니어서 개념적으로만 이해하고 있는 경우가 많다”고 지적했다. 이어 “ESG가 실제로 기업경영환경에 어떤 영향력이 있으며 우리 삶이 어떻게 바뀌어 나갈지에 대해 배움과 공부가 필요하다”라며 “ESG연구회는 저명한 전문가에게 양질의 자료를 바탕으로 세미나를 지속 개최할 예정이며 이를 통해 ESG를 이해하고 국내 기업들이 경영에 효과적으로 접목할 수 있도록 브레인스토밍과 토론을 이어나갈 것”이라고 밝혔다. 송두삼 ESG연구회 위원장은 개회사를 통해 “이번 이브닝세미나는 지난 6월 창립한 ESG연구회가 개최하는 첫 공식행사”라며 “지난해부터 화두가 돼 관심도가 급격히 높아진 ESG는 논의가 진행될수록 앞으로 더욱 중요성이 커질 분야”라고 밝혔다. 이어 “전 세계적인 탄소중립 이슈를 실제로는 ESG가 주도할 것으로 예상되며 선언적 성격을 갖는 탄소중립에 비해 ESG는 실질적인 구속력을 부여하는 개념”이라며 “자본주의가 ESG라는 성경책을 새로 만들어 재무장한 셈이며 이를 믿고 따르지 않으면 나쁜 사람으로 인식되는 상황이라고 비유할 수 있을 정도로 중요한 이슈”라고 평가했다. 송두삼 위원장은 또한 “ESG는 탄소중립을 달성하기 위한 정책사업의 추진동력을 마련하기 쉽지 않은 상황에서 돌파구를 제공할 수 있을 것으로 기대된다”라며 “예를 들어 그린리모델링의 경우 건물부문 탄소중립을 위한 핵심적인 분야임에도 민간투자가 일어나기 어려운 만큼 정부의 지속적인 예산투입이 불가피하지만 만약 이러한 친환경 녹색건축 활동에 ESG점수를 부여토록 평가체계를 만들면 정부가 강제하지 않아도 자발적으로 투자하는 기업들이 생길 것”이라고 강조했다. 이어 “특히 건설산업은 태생적으로 PF(Project Financing)에 기반하는 만큼 최근 자본들이 대부분 ESG자본이라는 점에 주목할 필요가 있다”라며 “예컨대 국민연금도 50% 이상은 ESG펀드가 되고 있으며 글로벌 펀드 역시 대부분 ESG화 되고 있고 최근에는 스콥3 영역인 협력사까지도 평가대상에 포함될 정도이므로 ESG에 발빠르게 대응할수록 기업이 더 빠르게 성장할 수 있을 것”이라고 전망했다. 건설업, 저탄소자재‧고효율설비 등 ‘주요이슈’ 이번 이브닝세미나에 전문가로 초청된 심홍석 딜로이트 안진회계법인 부장은 ‘가속화되는 ESG 의무공시 및 건설산업 대응방향’을 주제로 한 발표를 통해 “그간 E, S, G에 관한 개별적 정부규제, 관심들은 있었으나 규제기반으로 진행되다보니 마켓확장에 한계가 있었으며 기업들은 각자 영역에서 최소기준만 만족하려는 보수적 입장을 취해왔다”라며 “그러나 ESG 트렌드가 투자관점으로 완전히 바뀌면서 투자자의 이해를 돕고 기후리스크 회피 및 기회요인 확보 등 투자성과 확대를 위한 지속가능성 측면을 평가하고 있어 기업들이 사활을 걸고 있다”고 밝혔다. 그간 ESG 평가 및 공시는 다양한 프레임워크, 이니셔티브, 가이드라인, 평가기준 등을 통해 수백개 기관들이 수백, 수천가지 기준을 만들어 평가 해오면서 효과적으로 발전하지 못했지만 최근 EU를 필두로 여러 국제기구에서 ESG △지배구조 △전략 △위험관리 △지표 및 목표 등 4대 핵심요소 기반의 의무공시기준을 도입하면서 양상이 변화하고 있다. EU는 2022년 말 CSRD 기준을 승인해 상장사의 지속가능성 확장을 촉진하기 위한 비재무공시를 의무화한 바 있다. 이러한 EU 최소기준에 따라 회원국들은 법률상 지침으로 후속개발을 이어가는 중이다. 국제지속가능성기준위원회(ISSB)는 ‘IFRS S1(일반공시요건)’, ‘IFRS S2(기후관련 공시요건)’를 개발해 모든 ESG분야 중 재무정보와 가장 연계성이 높은 기후변화관련 기준을 우선적으로 제정해 발표했다. 미국 증권거래위원회(SEC)도 ‘Climate-Related Disclosures for Investors’ 제안규칙을 발표해 투자자를 위한 기후변화 관련 정보공시를 강화하고 있다. 우리나라도 금융위원회가 2021년 ESG보고서 의무공시계획을 발표했으며 2022년 한국지속가능성기준위원회(KSSB)를 설립했다. 연말 KSSB 공시기준이 발표되면 2025년 2조원 이상 상장사를 시작으로 2030년까지 순차적으로 지속가능보고서 공시 및 인증이 의무화될 것으로 예상된다. 국내 공시기준을 개발 중인 KSSB는 큰 틀에서 ISSB기준을 준용할 전망이다. 글로벌 건설산업 역시 ESG활동에 열을 올리고 있다. 글로벌시장 상위매출을 올리고 있는 기업들의 ESG평가결과를 MSCI(모건스탠리캐피털인터내셔널) 등급으로 살펴보면 △프랑스 VINCI(매출 7위) A등급 △일본 Daiwa House Group(11위) AA등급 △스페인 ACS(12위) AA등급 등 높은 ESG등급을 획득했다. 국내 건설사를 살펴보면 △삼성물산 건설무분(15위) A등급 △현대건설(23위) BBB등급 등 준수한 등급을 획득한 것으로 나타났다. 현재 ESG평가와 관련해서는 MSCI, CDP(Carbon Disclosure Project), S&P DJSI ESG score, Sustainalytics, 한국ESG기준원 등의 평가지표를 활용하고 있으나 향후 건설산업은 ISSB ESG기준에 맞춰 기업의 모든 연결기준을 적용범위로 ESG공시를 요구받을 것으로 예상되는 만큼 자회사, 해외법인, 투자사 등을 망라해 ESG데이터를 연계수집할 수 있는 플랫폼 구축이 필요할 것으로 보인다. 또한 자재사의 ESG평가 등 스콥3에 대해서도 의무공시토록 하거나 고객사가 관련내용을 요구하는 등 공시압력이 강화되고 있으므로 건설자재에 대한 탄소DB 개발 및 저탄소자재 구매시스템을 구축할 필요성이 높다. 이와 함께 건설산업 가치사슬에서 탄소배출에 높은 비중을 차지하는 영역이 운영부문인 만큼 녹색건축 관점에서 ESG지표에 재생에너지 및 에너지효율화 건축물에 대한 공시를 요구하는 사례가 늘고 있다. 이에 따라 고효율에너지설비 및 관리시스템, 재생에너지기술 확보 및 적용이 시급한 상황이다.
유기단열재 통합 KS 인증인 KS M ISO 4898(경질 발포플라스틱 건축물 단열재)가 지난 7월18일 개정될 당시 포함된 장기열전도율에 대한 관심이 집중되고 있는 가운데 관련 법령에 반영하기 위한 검토가 이뤄지고 있어 장기적 단열성능이 의무기준으로 마련될지 주목된다. 장기열전도율은 건축물 생애주기(LCA)에 대한 최근 건축업계 내 논의가 활발해짐에 따라 건축자재 내재탄소 등을 고려해 마련됐다. 또한 사용자가 오랜기간이 지난 후 단열재의 성능이 어느 정도인지 가늠할 기준을 제공함으로써 제품선택 기준을 한가지 더 제시했다는 점에서 기업간 성능경쟁을 촉발할 것으로 보인다. 그러나 단열재 제품에 장기열저항 개념이 포함돼도 '건축물의 에너지절약 설계기준' 등 관계법령에 반영되지 않는다면 효과가 제한적이라는 한계가 있다. 현재 국토부가 관장하는 건축물의 에너지절약설계기준에는 단열재의 장기열전도율에 대한 규정이 없는 상태다. 설계기준은 건축 시 법적 의무사항으로 적용해야하는 최소기준이며 건축물 에너지성능과 관련된 각종 인증제도에서도 이러한 최소 의무기준을 참조해 제도를 설계하는 만큼 의무화 또는 인센티브 제도 없이 성능은 좋지만 비싼 자재를 시장에서 자발적으로 선택하기는 어려운 것이 현실이다. 건축물은 통상 장기간 존속하는 구조물로서 적어도 리모델링 연한 15년 이상, 재건축 연한 30년 이상은 단열재 등 외피시스템의 큰 변화가 없다. 발포가스를 사용해 생산하는 단열재의 경우 시간경과에 따라 발포제가 새어 나가면서 단열성능 저하가 발생하는 특성이 있지만 그간 설계기준은 초기열전도율만을 감안한 벽체열관류율 및 단열재두께를 정하고 있다. 또한 이러한 설계기준은 에너지 절감효과 등 각종 통계의 기준이 되기도 해 실상을 반영하지 못하는 한계가 있다. 이러한 상황에서 최근 단열재 KS를 개정한 국가기술표준원이 국토교통부에 장기열전도율에 대한 의견을 전달한 것으로 알려졌으며 국토부 또한 이에 대해 검토하겠다는 입장이어서 설계기준에 장기열저항 개념이 반영될지 주목된다. 업계에서는 관계법령 개정이 이뤄질 경우 시간경과에 따른 단열성능 변화가 없는 EPS, 무기단열재 등을 제외하고 장기열저항이 초기열저항과 다른 XPS, PIR, PF 등 단열재는 초기열전도도 대신 장기열전도율이 설계기준에 반영될 것으로 예상하고 있다. 다만 현행 KS가 장기열전도율을 제조사 제시값으로만 인증하고 있으며 장기열전도율 수준에 따라 등급을 차등하고 있지 않아 설계기준에 곧장 반영하는 것은 쉽지 않다는 의견도 있다. 즉 현행 설계기준은 단열재 두께를 정하면서 기존 KS 분류체계인 '가, 나, 다, 라' 등 등급을 인용하고 있으므로 이러한 분류체계 개정이 선행돼야 하며 KS에 등급분류가 없는 장기열전도율 개념을 어떤 방식으로 반영할 수 있을지 의견취합이 필요할 것이라는 설명이다. 국가기술표준원의 관계자는 “이번 단열재 KS 개정에서 장기열전도율 관련내용 추가 시 고려했던 점은 외국 사례, 현재 국내 단열재 업계 상황, 단열재 특유물성 등”이라며 “국토부에 이번 개정 사실을 정식으로 통보했다”고 공식화했다. 국토부 녹색건축과의 관계자는 “최근 시행된 단열재 KS 개정과 관련 담당자가 내용을 파악하고 있으며 이를 면밀히 검토해 공식적인 입장을 발표할 것”이라고 밝혔다.
한국에너지기술평가원(이하 에기평)의 에너지기술개발사업의 일환으로 구성된 ‘자율운전 기반 지능형건물 에너지·환경 통합관리시스템(iBEEMS: intelligent Building Energy and Environment Management System) 개발사업단(단장 문현준)’은 인공지능(AI)을 이용해 대학교 기숙사를 대상으로 건물에너지절감과 동시에 실내건강환경 개선의 효과를 동시에 달성할 수 있음을 입증했다. iBEEMS 과제는 건강하고 쾌적한 실내환경 제공과 건물에너지 절감을 동시에 만족하기 위해 AI를 활용한 자율운전기반의 건물에너지·환경 통합관리시스템을 개발·실증하는 것을 목표로 2021년 5월부터 2026년 4월까지 진행된다. iBEEMS 개발사업단은 AI기반 자율운전제어 기술을 개발하고 대학교 기숙사에 적용해 2022년부터 실증을 수행해 왔다. 냉방기 실증결과로 △에너지 사용량 42.5% 감소 △실내 열쾌적 34.3% 개선 △실내공기질 51.3% 개선 등 성과를 도출했다. 이러한 성과에는 강화학습기반의 AI 자율운전 학습모델을 통해 거주자의 무분별한 에어컨 운전으로 인한 에너지 낭비를 줄이고 재실자의 행태를 예측해 필요시에 필요한 양만큼 냉방시스템 가동, 환기량 도입, 공기청정기 가동 등을 연계 운전한 결과다. 또한 실내 및 외기 온‧습도와 공기질 정확하게 예측해 최소한의 에너지로 최적의 건강환경을 제공했다. 기숙사 대상의 실증을 통해 AI기반의 자율운전의 성과를 확인한 iBEEMS 개발사업단은 올해부터는 대상실과 대상층을 한층 더 확대해 적용하고 있다. 문현준 단장은 “건물의 냉난방공조 및 플랜트를 정확하게 운전하는 것은 에너지 절감과 쾌적환경 제공을 위해 필수적”이라며 “그러나 건물사용자의 행태를 예측하고 기상상태를 고려해야하는 등 다양한 변수들을 동시에 고려해야하기 때문에 결코 쉽지 않은 일”이라고 지적했다. 이어 “거주자 및 관리자가 놓칠 수 있는 에너지절감 요소를 자동으로 찾아 제어해주는 것이 AI 자율운전의 핵심”이라며 “이번 연구성과를 확인한 기숙사 관계자들이 실증범위를 확대하고 대상건물을 추가해달라는 요청이 있던 만큼 올해는 실증범위가 늘어나 더 많은 성과들이 있을 것”이라며 연구성과에 대한 기대감을 밝혔다. iBEEMS 개발사업단은 성공적인 실증성과에 힘입어 기숙사에서 나아가 대상범위 및 건물을 확대할 예정이다. 올해에는 삼성동에 위치한 아이파크타워와 롯데마트를 대상으로 시범운영을 진행한다. 이를 바탕으로 연구종료 단계에서 ‘완전자율운전’이 가능한 자율운전 3.5단계의 기술 수준을 달성한다는 목표를 갖고 있다. 특히 연구단의 R&D를 통해 도출된 핵심기술 및 성과는 국내 단체표준으로도 제정될 전망이다. 한국EMS협회(회장 박찬우)는 iBEEMS의 시장보급 확산을 위해 개발사업단에 속해 단체표준제정연구를 수행하고 있다. 박병훈 EMS협회 사무총장은 “이번 실증결과는 iBEEMS가 국내시장에서 충분한 경쟁력을 갖출 수 있다는 것을 보여주는 결과”라며 “EMS협회는 iBEEMS 플랫폼 확산을 위해 실증사례 및 핵심기술들에 대한 표준 제정 연구에 최선을 다하겠다”고 밝혔다. 문현준 단장은 “iBEEMS 플랫폼이 건축, 에너지, 컴퓨터 공학, 데이터 사이언스 등의 융합 연구인 만큼 다양한 산학연 기관들이 모여 각자의 연구에 최선을 다하고 있다”라며 “적극적인 참여를 해주는 참여 기관들에게 감사드리며 각 기관의 연구성과물들이 iBEEMS 플랫폼에 빠짐없이 구현돼 세계 최고의 건물에너지 절감 기술로 완성할 것”이라고 강조했다.
내년 건물에너지관련 인증제도가 통합되고 공공부문 ZEB의무화 상향, 민간부문 설계기준 강화방안 제시가 이뤄지는 등 건물에너지정책이 작지 않은 변화를 맞이할 것으로 예상된다. 국토교통부와 한국에너지공단은 지난 18일 ‘건축물 에너지효율화 관련 정책설명회’를 개최해 △제로에너지건축물(ZEB)‧에너지효율등급 인증제도 통합(안) △민간건축물 설계기준 강화방향(ZEB화 및 소규모건축물 성능관리) 등 내용을 발표했다. 우리나라는 2017년 단계적인 ZEB의무화 로드맵을 발표하며 세계 최초로 ZEB인증제도를 시행한 바 있다. 로드맵에 따라 2020년 1,000㎡ 이상 공공건축물에 ZEB 5등급이 의무화돼있으며 올해부터 500㎡ 이상 공공건축물 및 공공이 건축하는 30세대 이상 공동주택 역시 ZEB 5등급 의무대상으로 편입돼 시행 중이다. 내년부터는 30세대 이상 민간 건축물이 ZEB 5등급 수준의 설계를 적용해야 하며 2025년에는 공공부문 ZEB 4등급 인증이 의무화되고 민간부문은 1,000㎡ 이상 건축물에 ZEB 5등급 수준의 설계가 적용돼야 한다. 2030년에는 공공부문에 ZEB 3등급인증 의무화가 시행되며 민간부문은 연면적 500㎡ 이상인 건축물은 ZEB 5등급 수준의 설계를 적용해야 한다. 그러나 현행 ZEB인증은 건축물에너지효율등급 1++인증을 획득한 건축물을 대상으로 에너지자립률을 평가하는 형태로서 사실상 건축물에너지효율등급인증의 상위 인증을 하고 있음에도 별도 제도로 운영돼 인증수요자 입장에서는 유사인증을 두 번 따로 획득해야 하는 번거로움이 있었다. 이에 더해 향후 ZEB인증 의무대상이 확대되거나 ZEB인증 수준으로 건축물 설계가 의무화될 경우 ZEB인증의 전제조건인 건축물에너지효율등급인증은 사실상 획득 필요성이 떨어지는 만큼 제도 존속의 필요성을 재검토 해야 한다는 지적도 있었다. 이에 따라 에너지공단은 건축물에너지효율등급인증을 ZEB인증에 흡수시킬 방침이다. 현행 건축물에너지효율등급 중 사실상 수요가 없는 1~7등급을 삭제하는 한편 현재 1++등급을 전제조건으로 하는 ZEB인증을 인증등급별로 1차에너지소요량에 차등을 두는 형태로 두 인증제도를 통합키로 했다. 특히 에너지자립률 120% 이상을 달성할 경우 취득할 수 있는 ZEB Plus 등급을 신설해 플러스에너지빌딩(PEB) 개념을 도입한다. 서윤규 에너지공단 건물에너지실 박사는 “현행 인증기준인 에너지자립률을 기본 평가기준으로, 1차에너지소요량을 보조 평가기준으로 활용함으로써 인증제도 통합에 최소한의 변화만 줄 것”이라며 “건축물에너지효율등급 인증제도 내에서 실효성이 없거나 수요가 없는 등급을 제외하는 한편 진취적인 ZEB 확산을 위해 ‘ZEB Plus’ 등급을 신설할 계획”이라고 밝혔다. 개편방향에 따르면 통합된 ZEB인증은 ZEB 5등급~ZEB Plus 등 총 6등급으로 구분된다. 등급별로 1차에너지소요량 기준도 강화된다. 에너지모니터링시스템은 모든 등급에서 설치유무만 확인한다. 세부적으로 살펴보면 △ZEB 5등급은 에너지자립률 20% 이상, 1차에너지소요량은 주거용 70~90kWh/㎡‧y, 비주거용 90~130kWh/㎡‧y △ZEB 4등급은 에너지자립률 40% 이상, 1차에너지소요량은 주거용 50~70kWh/㎡‧y, 비주거용 50~90kWh/㎡‧y △ZEB 3등급은 에너지자립률 60% 이상, 1차에너지소요량은 주거용 30~50kWh/㎡‧y, 비주거용 10~50kWh/㎡‧y △ZEB 2등급은 에너지자립률 80% 이상, 1차에너지소요량은 주거용 10~30kWh/㎡‧y, 비주거용 –30~10kWh/㎡‧y △ZEB 1등급은 에너지자립률 100% 이상, 1차에너지소요량은 주거용 –10~10kWh/㎡‧y, 비주거용은 –70~-30kWh/㎡‧y △ZEB Plus등급은 에너지자립률 120% 이상, 1차에너지소요량은 주거용 –10kWh/㎡‧y 미만, 비주거용은 –70kWh/㎡‧y 미만 등이다. 이와 함께 2025년에 적용될 공공부문 ZEB인증 의무화에 대한 기본방향이 발표됐다. 2025년부터 공공건축물 중 일부 용도 및 규모는 ZEB인증 4등급을 의무적으로 취득해야 할 전망이다. 구체적인 용도와 규모는 확정되지 않았으나 건축법 상 29개 용도 중 일부에 대해 1,000㎡ 이상인 건축물이 대상이 될 것으로 예상된다. 에너지공단은 등급 상향대상 선정 시 에너지자립률 상향에 따른 충격을 방지하기 위해 산업통상자원부의 신재생에너지 생산설비 설치의무화 제도 적용대상을 우선 검토해 시장혼란을 최소화할 계획이다. 또한 등급상향을 통해 에너지절감 효과를 높이기 위해 단위면적당 에너지사용량이 높은 시설을 우선적으로 검토할 방침이며 의무화 대상의 규모를 확보하기 위해 인허가나 인증취득률이 높은 용도를 선정할 계획이다. 민간 설계기준, 1차에너지소요량 기반 인허가 민간부문도 에너지소비총량제 확대, ZEB 5등급 수준 설계기준 강화 등 계획이 발표됐다. 그간 정부는 건물에너지효율화 과정에서 국가가 특정 아이템 적용을 강제하는 형태의 현재 방향보다 민간이 자율적으로 아이템을 선정해 결과적으로 특정 에너지성능을 만족케 하는 것이 합리적이라는 판단에 따라 에너지소비총량제를 적용, 확대하고 있다. 에너지소비총량제는 1차에너지소요량 기준을 제시하고 민간이 다양한 에너지절감요소를 적용해 조건을 만족토록 하는 제도다. 현행 에너지성능지표(EPI)가 특정 설비 적용 시 점수를 부여하고 일정점수 이상을 만족토록 하는 것에 비해 자율성이 높은 방식이다. 국토부는 2010년 에너지소비총량제를 도입한 이후 2017년 에너지소비총량제에 따른 1차에너지소요량 평가서 제출 시 EPI를 면제하고 있다. 2025년부터는 에너지절약계획서 제출 시 첨부토록한 EPI를 1차에너지소요량 평가서로 대체하는 방안이 추진된다. ZEB인증 취득이 의무화되는 공공부문과 달리 민간부문에서는 1차에너지소요량 평가서 기준을 ZEB 5등급 수준으로 상향하되 인증의무는 부여하지 않을 것으로 예상된다. 1차에너지소요량 평가서 계산 프로그램은 ECO2-OD이며 에너지절약계획서 검토기관은 현재 △에너지공단 △한국부동산원 △국토안전관리원 △한국교육녹색환경연구원 △한국생산성본부인증원 △한국환경건축연구원 등으로 변함없이 운영될 예정이다. 이와 같은 방안이 적용됨에 따라 EPI 배점항목만 평가됐던 것과 달리 냉난방, 급탕, 조명, 환기 등 5대 용도와 관련된 모든 요소에 대해 평가가 가능하다. 또한 많은 아이템을 적용할수록 점수를 높게 받을 수 있었던 기존제도에 비해 최적설계 적용으로 비용최적화와 함께 아이템 간 시너지효과도 기대된다. 김진호 에너지공단 녹색건축센터장은 “올해 ZEB인증 프로그램인 ECO2와 1차에너지소요량 평가프로그램인 ECO2-OD를 개선해 연말 경 발표할 예정이며 2024년 민간건축물 ZEB 5등급수준 설계기준 강화 내용을 공개함으로써 2025년 본격적인 적용에 시장이 대비할 수 있게할 것”이라며 “또한 동수 기준으로 전체 건축물의 85.1%를 차지하는 500㎡ 이하 소규모 건축물에 대해서도 건물에너지효율 최소 의무사항인 시방기준을 제시하기 위해 준비 중”이라고 밝혔다.
기후위기로 인해 탄소중립에 대한 열망이 전 지구로 확대되며 세계 각국은 에너지전환을 시행하고 있다. 지금껏 석탄 등 화력발전과 원전 등 기존 에너지원을 주로 사용해왔다면 이제는 친환경요소를 활용한 에너지원을 만들어내는 데 주력하고 있다. 이를 위해 각국은 정책적 지원을 통해 재생열에너지를 중심으로 한 에너지활용을 적극 권장하거나 의무화하는 등 일관된 방향으로 로드맵을 제시하고 있다. 양이원영 더불어민주당 국회의원은 칸kharn과 공동으로 7월28일 국회의원회관 제2세미나실에서 ‘재생열에너지 활성화 국회토론회’를 개최했다. 권영호 태양열융합협회 회장(대독 이도성 부회장)은 개회사를 통해 “국내 최종에너지 소비 형태 중 순수 전력소비 비중이 약 20% 수준임을 감안하면 열에너지 탄소배출 감축이 탄소중립을 위한 전력부문 탄소중립에 뒤지 않음을 이해하며 정책 방향도 균형있는 추진 전략이 마련돼야 할 것”이라며 “아울러 분산에너지 활성화 특별법이 전기부문만의 활성화 법이 되지 않았으면 하며 탄소중립정책이 전기부문의 단일에너지원을 사용하는 시스템이 아닌 보다 다양한 신재생에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 시스템을 통해 안정성을 확보하는 정책이 추진되는 계기가 됐으면 한다”고 말했다. 양이원영 의원은 환영사를 통해 “일정 규모 이상 신축건물이나 열공급사업자를 대상으로 일정 비율 이상 재생열에너지를 의무적으로 공급하도록 하는 RHO(재생열에너지공급의무화제도) 도입이 무산되는 등 아쉬움이 크다”라며 “균형있는 에너지산업 생태계 구축을 위해 재생열에너지산업 활성화가 꼭 필요한 시점”이라고 밝혔다. 김철영 설비기술협회 회장은 축사를 통해 “열에너지는 대부분 화석연료를 연소시켜 열을 생산하고 있으며 2050년 탄소중립을 달성하기 위해서는 열부문에서도 신재생에너지를 통해 화석연료에 대한 의존도를 최대한 낮추는 것이 불가피하다”라며 “전기가 필요한 곳에는 전력 생산 재생에너지를, 열이 필요한 곳에는 열 생산 재생에너지가 공급돼야 효율적인 에너지산업이 될 수 있다”고 밝혔다. 조일현 박사 "신재생E공급비율 산정, 재생열 보급시 난제"조일현 에너지경제연구원 박사는 ‘재생열에너지 보급 활성화 장벽’라는 주제를 통해 △재생열에너지 보급 실태 분석 △재생열에너지 보급의 경제적 장벽 △재생열에너지 보급의 비경제적 장벽 등의 순으로 발표를 진행했다. 국내 열부문은 RHO(Renewable Heat Obligation) 도입 논의에 그쳤을 뿐 주요 정책적 목표 및 수단이 부재하다. RHO는 지난 2015년 독일이 시행하기 시작한 재생에너지도입을 목적으로 일정비율 이상 재생에너지를 의무적으로 사용할 것을 규정한 제도다. 연구 이후 지난 2년간 에너지가격상승과 에너지안보위기 및 러시아-우크라이나 전쟁 등으로 인한 공급망 위기가 파장을 일으켰다. 이는 에너지를 중심으로 국제정세의 변수로 작용하며 신재생열에너지도입이 어려움을 겪는 원인으로 작용했다. 건축물에 적용되는 재생에너지를 자가형 태양광, 태양열, 수열, 지열 등으로 구분했을 때 자가형 태양광은 보급세가 빠르게 증가했다. 반면 당시 지열은 보급세가 주춤했고 태양열은 오히려 하락했으며 수열은 보급 초기 단계였다. 정책적 수단은 크게 재생열에너지설치 의무화나 인센티브 제공 등이 있다. 인센티브 제공측면에서는 에너지생산과 에너지설비설치 등에 대한 지원이 있다. 에너지생산에 대한 지원과 관련 전력대비 거래하기 어렵기 때문에 에너지생산에 대한 다양한 지원은 열부문에 적용하기 쉽지 않다. 현재 건축물 냉난방에 사용되는 재생에너지비중은 약 3% 정도이며 재생전력을 제외했을때 지열과 태양열의 영향력은 극히 미미하다. 이와 관련 재생에너지분야에서 앞서나가는 유럽을 예로 들면 유럽의 재생에너지비중은 22% 수준으로 우리나라에 비해 월등히 높다. 소비자와 기업을 대상으로 무엇이 재생열에너지보급의 장애요소인지 신재생에너지를 설치한 1,000여세대를 대상으로 조사한 결과 경제성이 가장 큰 장애요인이었다. 이때 태양광은 수용성확보가 부족했다는 결과를 도출할 수 있었다. 설비설치 및 운영 만족도는 태양열은 태양광대비 유의미하게 낮은 것으로 나타났다. 주택에 설치한 사람들을 대상으로 보급 활성화를 위해 무엇이 필요한지 물은 결과 태양열은 보조금과 에너지생산량에 대한 개선 요구, 지열은 설비설치단계 초기 정보 제공에 대한 개선 요구가 많았다. 한국에너지공단 보급사업에 참여한 기업을 대상으로 보급상 애로사항을 청취한 결과 태양열과 지열에 대한 공통적인 애로사항으로 재생열에너지 의무화사업에서 전기와 열에너지간 구분이 없으며 신재생에너지공급비율 산정에 불리하다는 점이 가장 큰 어려움으로 나타났다. 공공건축과 제로에너지건축에 있어서도 의무화비율을 맞추는데 열이 건물에 많이 사용되고 있음에도 의무화 수단 달성이 용이한 태양광을 설치해 공급목표를 달성한 반면 재생열에너지는 선택받지 못해 공급할 기회가 없다. 전기와 비교해 볼 때 설비초기 비용이 높다는 점도 보급의 애로사항으로 지적됐다. 태양열만 놓고보면 주택보다 온수를 상시 사용하는 상업‧업무용 건물이나 공장 등 장소에 설치되는 것이 에너지개선효과가 크다는 업계의 의견이 있었다. 이에 대해 전문가들의 공감이 컸다. 정책적으로는 주택용보다는 에너지절감효과가 크게 나타날 수 있는 곳에 설치될 수 있도록 유도하는 전략이 필요할 전망이다. 태양열의 경우 초기에 설치가 잘못된 사례가 있었다. 이로 인한 부정적 인식 때문에 보급에 애로사항이 있는 것으로 파악됐다. 지열은 공동주택 적용이 필요하지만 이에 대한 기술적인 부분이나 사례가 부족해 건축사와 시공사가 활용을 기피하는 것으로 나타났다. 전문가를 대상으로 재생열 보급을 위해 개선될 점에 대해 AHP(Analytic Hierarchy Process)평가를 실시했다. AHP는 정량적‧정성적 기준을 모두 고려해 합리적이며 현실적인 의사결정을 지원하고 정부의 예비타당성 조사 종합평가 등에 활용되고 있는 계층화 분석법이다. 종합적인 분석 결과, 원활한 재생열 보급을 위해서는 정책, 경제성, 수용성, 기술 등의 순으로 개선이 필요한 것으로 나타났다. 기술보다는 수용성 문제가 크다. 태양열의 경제성 측면에 있어 초기 설치비가 높다는 점은 개선이 필요해 보인다. 지열의 경우 경제성을 확보한 상태에서 정책적 부분, 특히 재생열 보급수당과 목표 측면에서 개선이 필요하다고 평가됐다. 재생열에너지 보급 활성화 장벽은 우선순위에 따라서 △정책수단 △목표 △경제성 △수용성 △기술 등이다. 정책수단 측면에서 열과 전기가 구분되지 않아 설치나 의무화 달성이 용이한 태양광만 선택되고 재생열 보급이 되지 않는 문제가 있다. 목표 측면에서 전력부문과 비교해 재생열만의 장기적‧구체적 보급 목표가 필요함을 시사하는 대목이다. 열부문은 지열이나 태양열같은 경우 수출이나 해외 진출은 어려운 상황이다. 결국 국내시장에 한정될 수 밖에 없다. 경제성 측면에서는 높은 초기비용이 문제다. 가능하다면 융자지원사업이나 대여사업 같은 경우도 경제성 문제를 완화할 수 있을 것으로 보인다. 수용성 측면에서는 열에너지에 대한 가치 평가로 초기에 잘못 설치돼 생긴 부정적 인식 개선이 필요하다. 특히 태양열은 설비설치효과가 큰 곳에 먼저 설치되도록 정책적 유도가 필요하다. 기술은 큰 장벽으로 평가받지는 않았지만 보급 활성화를 위해 열거래에 대한 연구해야 한다. 태양열과 관련 태양광 패널과 태양열 집열기를 이용해 전력과 온열을 생산하는 복합 기술인 PVT(Photovoltaic Thermal) 냉방기술을, 지열분야에서는 공동주택 적용방안의 기술개발이 필요하다. 조일현 박사는 “탄소중립을 위해 재생에너지 확대 보급이 필요하다”라며 “그러나 현재 전력과 열부문의 불균형이 문제가 있어 재생열 확대를 위해 정책적 지원, 관심, 보급장벽 제거 등을 위한 노력이 필요한 상황”이라고 강조했다. 조성구 위원장 "태양열, 경제성 높아…확대 불가피" 조성구 태양열융합협회 위원장은 ‘태양열산업 활성화를 위한 정책 제안’이라는 주제를 통해 탄소중립시대 글로벌 태양열 정책 추이 분석 및 동조화 방안을 발표했다. 세계적으로 최종 에너지사용량의 약 50%가 열에너지이며 전체적으로 사용되는 에너지량이 565EJ(엑사줄, 10^18J)이다. 열에너지 중 신재생열에너지 비율은 10% 정도로 냉난방에너지를 고려하면 90%가 화석에너지와 바이오매스이며 재생에너지가 10%를 차지한다. 에너지 패러다임도 서서히 변화하고 있다. 지금까지는 가스, 전기, 열 등이 독립적으로 사용됐지만 향후 통합망 형태로 운영될 것으로 보인다. 이렇게 되면 예를 들어 PVT를 통해 생산되는 열과 전기는 열 그리드와 전기그리드로 분해되며 히트펌프는 전기그리드에서 전기를 받아 열을 생산해 열그리드로 보내게 된다. 또한 열저장시 여름철에 열그리드로부터 열을 받아 저장했다가 동절기에 열그리드로 다시 보내지는 것이다. 이렇게 연계된 방식의 통합망으로 운영되기에 태양열은 열생산과 열소비간 탈동조화(Decoupling)가 아주 뚜렷한 에너지원이다. 탈동조화란 2개 이상의 대상이 각각 같은 성향을 띄는 것이 아닌 독립적인 성향을 띠는 것을 뜻한다. 이로 인해 태양열은 통합에너지망을 고려해 적용성이 급변할 수 있다. 글로벌 탄소저감 수단은 1~6순위까지 존재한다. 신재생에너지는 에너지전환을 통해 25%, 에너지 수요감축 및 에너지효율 향상으로 25%, 전력화로 20%, 수소로 10%, 화석에너지 CCS(탄소포집저장)와 바이오에너지 CCS 등은 각각 6%, 14% 등의 비율을 보인다. 특히 수송부문‧열부문의 전력화 이전 반드시 재생전력비율 제고와 송배전인프라가 확충되는 것은 필수다. 전력화는 매우 난이도가 높으므로 최종 사용처에서 재생열 사용을 최대화해야 한다는 전제가 필요하다. 이는 부하저감에 따른 전력화 부담 감소로 전력화 확산이 훨씬 수월해질 수 있기 때문이다. 신재생에너지 관련 주요 지표에 따르면 글로벌 수준의 신재생에너지 전력비율은 최근 26%로 2050년 90%수준까지 목표치가 설정돼 있다. 신재생에너지비율은 2050년 79%로 목표가 세워져 있다. 국내의 경우 2034년까지 25.8%, 신재생에너지 13.7%로 글로벌 목표치와 격차가 크다. 특히 전력화 관련 올해 21% 수준에서 2050년 50% 목표치를 설정한 상태다. 주목할 점은 2050년 재생전력 비율이 90%인데 비해 전력화가 50%로 설정돼 있다. 이는 전력화가 상당히 어렵다는 뜻을 담고 있다. 그만큼 송배전인프라 확충이 쉽지 않으며 전력화를 더 편리하게 추진하기 위해 재생열보급을 최대로 늘려야 한다는 의미도 갖는다. 2019년 기준 OECD 국가별 최종에너지소비 중 재생에너지비중 1위는 아이슬란드로 81%에 달하며 이는 OECD 평균인 23.42%대비 상당히 높은 수치다. 그러나 대한민국은 3.36%로 OECD 최하위를 기록했다. 2019년 OECD 국가별 인당 CO₂배출량 순위에서 우리나라는 5위에 자리했다. 이로 인해 국제사회로부터 ‘기후 깡패’라는 오명을 받고 있다. 현행 기준으로 세계 각국의 정책 시행 등을 고려했을 때 2050년까지 배출량 저감 추세는 2030년까지는 재생전력 확대가 되며 석탄전력은 급격히 사라질 것으로 예상된다. 이를 위한 주요 수단으로 CBM제도와 같은 Carbon Pricing 제도가 널리 퍼지면서 내연 기관차가 급격히 쇠락할 것으로 보인다. 2050년까지는 수송부문과 연료로써의 오일 사용도 급격하게 줄어들 것으로 기대된다. 승용차와 트럭 등은 전기화가 적용될 것이며 히트펌프가 난방부문에서 중요한 역할 담당할 것으로 예측된다. 여기서 히트펌프는 재생전력과 재생열을 이용한 수단을 의미한다. IRENA(국제신재생에너지기구)는 현 단계에서 에너지전환 속도와 심도를 가속시키기 위해서는 냉난방부문‧수송부문 등에서 보다 강한 정책적 수단이 요구된다고 주장한다. 국내상황은 냉난방부문과 관련 언급조차 되고 있지 않아 심각하다. IRENA가 각국에 주문하는 것은 냉난방부문의 탈탄소화를 위해 △건축법 개정 △에너지효율기준 상향 △신재생 기반(태양열, 지열, 히트펌프)의 냉난방 의무화 등을 통해서만이 탈탄소화를 이룰 수 있다고 거듭 강조한다. 태양열의 경우 산업용으로 전체 설비 계획량의 2/3를 10년 내 모두 설치해 시급하게 전력화로 전환해야 한다는 의미가 담겨있다. 이를 위해 태양열 집열기가 연간 평균 2,500만m² 정도가 설치되고 있는데 이것을 6배 늘린 연평균 1억6,500만m²까지 설치해야 한다고 주장한다. 태양열시스템의 경제성 측면을 고려하면 2019년 덴마크에 설치한 태양열 기반 지역난방시스템의 LCOH(Levelized Cost of Hydrogen: 균등화수소원가)를 조사한 결과 시간당 kw가 4.5cent로 산출됐다. LCOH는 수소 생산을 위한 총 자본비와 운전비를 총 수소생산량으로 나눠 계산하는 균등화 수소생산단가를 의미하며 보통 ‘kg당 가격’으로 표현되는 수소생산 경제성 분석 지표로 사용된다. 또한 이 수치가 작을수록 가격적 측면에서 경쟁력이 높다는 분석이 가능하다. 지난해 국내 일반 지역난방시스템의 LCOH를 환산한 결과 6.8cent가 나왔다. 조성구 위원장은 “태양열 기반 지역난방시스템이 일반 지역 난방시스템대비 약 30% 이상 LCOH가 작다는 결론을 얻을 수 있다”라며 “이를 통해 태양열이 경제성을 충분히 가지고 있다고 할 수 있다”고 밝혔다. 이동원 박사 "지열, 수열 등 재생열에너지 기반 히트펌프 사용 최선"이동원 에너지기술연구원 박사는 ‘지열‧수열에너지산업 활성화 정책 제안’이라는 주제를 통해 △국내 에너지이용 실태 △히트펌프 이용 △지열 및 수열 히트펌프 △관련 제도 및 제안 등을 발표했다. 국내 에너지원 현황에 따르면 1차에너지가 3억50만toe이며 최종에너지는 2억1,580만toe이다. 이중 산업원료로 쓰이는 것을 제외하고 순수 에너지사용량만 고려하면 최종에너지는 열에너지(74%)와 전력(26%)으로 구성된다. 신재생에너지는 전체 에너지의 6%로 우리나라의 에너지수입의존도는 약 94%에 달한다. 나머지 6%가 신재생에너지로부터 생산된다. 이에 따라 우리나라의 에너지자립률은 5~6%정도다. 이중 태양광이 신재생에너지 전체 비중 가운데 38%로 가장 많으며 바이오폐기물을 소각한 열병합발전이 주를 이루고 있다. 일반적으로 주거용 건물은 열에너지 공급이 많다. 그러나 일반용이나 상업용 건물에서 가스나 지역난방보다는 전력이 73%로 많은 비중을 차지한다. 이로 인해 전력에너지가 중요하다고 생각할 수 있으나 유입 전력을 열에너지로 전환돼 사용하는 경우가 많으며 업무용 건물에서도 최종적으로 사용하는 열에너지가 50%가 넘는다. 이러한 내용은 일본이나 영국에도 비슷한 사례가 있는데 외국에서도 건물에서 쓰이는 에너지의 절반 이상이 열에너지다. 산업용은 훨씬 더 열에너지 사용이 많다. 이에 따라 업무용 건물에 공급된 전력의 약 30~35%는 열에너지로 변환되는 것으로 추정된다. 전력을 열에너지로 변환하는 가장 쉬운 방법은 전기보일러를 사용하면 된다. 그러나 전기보일러 사용은 특수한 경우에서만 활용돼야 하기에 일반적으로 압축식 히트펌프를 사용한다. 히트펌프는 저온의 열원으로부터 열을 고온의 열원으로 전력을 이용해 역으로 이동시킨다. 또한 투입 전력보다 많은 냉열과 온열을 동시에 얻을 수 있다. 이것이 히트펌프를 활용할 수 밖에 없는 이유다. 히트펌프와 비교되는 가스보일러는 중동 같은 독특한 이해관계가 있는 지역을 제외한 유럽이나 미국 등 주요국에서 퇴출수순을 밟고 있다. 히트펌프를 활용해 많은 열에너지를 생산하는 방식이 됐기 때문이다. 히트펌프 성능이 어떤 열원을 활용하느냐에 따라 다르기 때문에 히트펌프 운용 시 기술적 문제가 존재한다. 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 히트펌프는 공기열원을 기반으로 많이 사용해 냉방 시 필수적으로 활용한다. 그러나 난방이나 온수용으로 사용 시 우리나라 겨울철 온도가 일본보다 낮기 때문에 성능이 좋지 않다. 공기열원 히트펌프는 우리나라에서 겨울철 사용 시 효용성이 떨어지므로 하천수나 해수를 활용한 수열히트펌프를 이용하면 공기대비 안정성‧효율성 등이 뛰어나다. 가장 좋은 히트펌프 열원은 지열이다. 우리나라는 10~15m 이하에서 약 16℃수준에서 연중 동일 온도 유지가 가능하다. 미국의 환경보호청(EPA)도 건물 냉난방에 지열 히트펌프 사용 시 가장 에너지효율적이면서 환경친화적이며 비용절감효과가 크다고 인정했다. 우리나라에서 운영 중인 공공기관 신재생에너지설비설치의무화제도와 제로에너지건축물 의무화 로드맵 등은 국토부 주도로 마련됐다. 이러한 제도들에 의해 공공부문 신축건물 건축 시 신재생설비설치가 일정 비율 이상 의무화되도록 하고 있다. 사실 신재생에너지의무화를 통해 신재생에너지전력화와 신재생열에너지설비를 구분하지 못하면서 사용자 수용성이 떨어진다. 또한 태양광발전에만 많이 치중되는 문제를 유발하는 점과 신재생에너지생산량 산출 시 각 신재생에너지설비별 보정계수를 이용해 지난해부터 재생열부문이 그나마 증가하는 모습을 보여왔다. 그러나 BIPV(건물일체형 태양광발전)이나 SOFC(고체산화물 연료전지) 등에 대한 배점이 과도하게 높다는 의견도 있다. 또한 건축물의무화제도 역시 민간건물에도 신재생에너지설비수치를 증가시키려고 하는 것이 현재 추세인데도 건축물에 적용할 수 있는 신재생에너지설비는 상당히 제한돼 있다. 신재생에너지설비의무화비율이 늘어나며 건축면적 제한으로 연료전지 산정계수가 높아 이를 활용하면 된다고 생각할 수 있다, 그러나 현 기술 수준을 감안할 때 연료전지 수용성이 많이 낮으며 고효율 연료전지의 장점에도 불구하고 4~50%정도만 사용할 수 있어 한계가 명확하다. 이동원 박사는 “그린수소 생산기술, 연료전지 수용성 기술 등이 미흡해 현 시점에서 연료전지는 궁극적으로 사용돼야 함에도 불구하고 사용에 있어 시기상조”라며 “태양열‧지열‧수열 등 재생열 기반 히트펌프를 사용하는 것이 최선의 대안이라고 생각한다”고 밝혔다. 이어진 토론에서는 홍희기 경희대 교수가 좌장을 맡아 김광원 에너지공단 신재생에너지센터 정책팀장, 조희남 한국지열협회 회장, 조성구 태양열융합협회 발전위원장, 임효재 호서대 지열인력양성센터장, 박창대 한국태양에너지학회 수석부회장, 이성락 설비기술협회 감사 등이 재생열부문 관련 열띤 토론을 펼쳤다. 김광원 팀장은 “전기나 열, 에너지, 수송 등에서 특정 수단을 배제한채 일부 에너지원만을 활성화한다고 오해하고 있다”라며 “용역을 통해 경제성을 분석해 특정 수단에 편중되지 않도록 하는 것이 중요하다”고 주장했다. 조희남 회장은 “정부지원을 통해 지열 시설 운영에 있어 계측설비가 운영되는 과정에서 탄소배출권 거래가 활성화 될 필요가 있다”라며 “탄소배출권 거래를 통해 저리로 융자나 보조가 이뤄지는 부분을 고려해 균형을 상계시켜 나갈 수 있도록 해야 한다”고 말했다. 조성구 위원장은 “탄소중립이라는 중차대한 목표 달성을 위해 법제화‧의무화 논의가 필수”라며 “이 과정에서 주민수용성 이슈가 불거질 가능성이 커 정부차원에서 수용성을 높이기 위한 홍보 등이 필요할 것”이라고 밝혔다. 임효재 센터장은 “현재 신기술을 고려한 시공기준을 개정하는 과정에서 기술적 백데이터가 있어야 한다”라며 “연구개발과 연계해 객관성을 확보해 시공기준 개정에 보탬이 돼야 하나 국가지원이 전무한 상황”이라고 지적했다. 박창대 수석부회장은 “무자격 기업이 난립해 시장혼란이 야기되고 가정용‧건물용에 한정되는 등 문제가 있다”라며 “산업용으로 확대해 관련 시스템‧설비 규모 등을 크게 증가시키며 수용성도 향상할 수 있는 시너지를 유도하는 것이 중요하다”고 강조했다. 이성락 감사는 “2030 국가 온실가스 감축 당성과 제로에너지건축물 확산시키기 위해 3가지를 강조하고 싶다”라며 “지열용 검토서 작성과 승인절차 간소화, 온실가스 감축을 위해 민간 공동주택 재생열 사용 의무화와 제로에너지건축물의 에너지자립률 산정시 열원기기 효율에 대해 손실을 환산해 재생열에너지 총생산량을 적용해야 한다”고 구체적 방안을 제시했다.
급증하는 데이터 저장‧처리 수요에 따라 데이터센터(DC) 구축사업이 활발하게 진행되는 가운데 오텍캐리어(회장 강성희)가 에너지다소비시설인 DC의 효율향상을 위한 솔루션을 제시하는 세미나를 개최했다. 오텍캐리어는 7월25일 서울 여의도에 위치한 전경련회관에서 ‘캐리어 데이터센터 쿨링솔루션 세미나’를 개최하고 세계적인 에너지솔루션 전문기업으로서 획기적인 DC 에너지절감기술을 소개했다. 이번 세미나는 △DC 공조장비 설계동향(연창근 한국설비기술협회 DC위원장) △DC 냉방장비 소개(최도영 오텍캐리어 팀장) △DC에너지절감 쿨링솔루션 소개(Sheng Li 캐리어 빌딩솔루션 아시아본부 이사) 등 발표로 진행됐다. 김성훈 오텍캐리어 시스템사업본부장은 개회사애서 “DC 수요가 폭발적으로 증가하고 있지만 전국 147개 DC가 사용하는 전기가 3,337GWh에 달해 강남구 19만5,000여가구가 사용하는 전력량과 비슷할 정도로 에너지소비가 많다”라며 “120년 역사를 가진 냉난방공조기업 캐리어는 긴 역사동안 축적된 에너지절감 노하우를 바탕으로 친환경 에너지절감 냉난방공조장비 보급과 함께 솔루션을 제공하고 있다”고 밝혔다. 이어 “납품실적으로 여의도 IFC, 콘래드호텔, 일산 킨텍스, 인천공항 제1‧2여객터미널, 동남아 현대기아자동차 공장, 유럽‧중국 SK배터리 공장 등을 보유하고 있으며 DC의 경우에도 용산 KT용산센터, KT목동 1‧2센터, 국방DC, 대한항공DC 등 다수의 현장에 프로젝트를 수행했다”라며 “오늘 소개할 캐리어 DC 쿨링솔루션은 고효율 공조장비, 프리쿨링 솔루션, 히트리커버리 솔루션, 탄소중립 디자인, 디지털 솔루션 등이 포함된 만큼 이 자리에 참석한 건축주, 투자사, 건설사 및 설계사무소 관계자들이 좋은 정보를 얻어가기를 바란다”고 밝혔다. “액침냉각, 차세대 쿨링솔루션 될 것”연창근 설비기술협회 DC위원장은 ‘데이터센터 공조장비 설계동향’ 발표에서 “DC 공조장비 설계에 앞서 실외 온‧습도 조건을 가장 먼저 살펴야 한다”라며 “DC가 건립될 현장위치와 가장 인접한 WMO기준을 적용해 장비용량을 계산해야 한다”고 밝혔다. 외기조건과 관련해 기존에는 20년 빈도의 극한기후 조건을 파악하는 것이 보통이었지만 최근에는 50년 빈도의 극한기후 조건을 요구하는 현장도 나타나는 것으로 알려졌다. 이 경우 기존대비 온도가 2~3℃ 상승하게 되는데 이에 따라 쿨링타워 용량도 약 1.5배 커져야 한다. 투입비용대비 경제성이 타당한지 면밀히 살펴야함을 알 수 있는 대목이다. 다음으로 살펴야 할 점은 내부 온‧습도다. 온도기준은 Class1‧2 기준으로 18~27℃이며 상대습도기준은 20~80% RH다. 대부분의 글로벌사는 이를 기준으로 삼고 있으며 IT서버 발전에 따라 견딜 수 있는 온‧습도 범위도 높아져 문제가 없는 것으로 나타났다. 이어 △용수 △지역난방 △가스 △오수처리 등 현장 인프라 조사가 검토돼야 한다. 용수의 경우 시수, 중수, 공업용수 등 사용할 수 있는 용수 인프라를 검토하되 중수, 공업용수의 경우 수질과 관련한 수처리계획을 수립해야 한다. 이는 수냉식 적용가능성 여부를 검토하기 위한 것으로 냉각탑 보급수량은 평균적으로 2.85Ton/h‧MW를 사용한다. 수냉식에서 요구되는 시간당 사용량 이상의 시수공급이 불가능한 현장의 경우 공랭식 등 시수사용량이 낮은 냉각방식으로 변경이 필요하다. 지역난방 의무고시지역의 경우 난방‧급탕사용량을 확인할 필요가 있다. 30만kcal/h 이상이라면 지역난방에 의한 흡수식냉동기 등 냉방장비를 설치할 수 있으며 DC 안정성을 위해 가능한 한 고온의 터보냉동기를 적용해야 한다. 현장에 가스인프라가 구축돼있다면 연료전지시스템을 도입할 수 있다. 최근 신재생에너지 비율을 확보하기 위해 연료전지 도입이 많아지는 추세다. 이를 위해 가스인프라가 필수이며 필요에 따라 감압 및 승압을 검토해야 한다. 만약 가스공급이 어렵다면 지열, 태양광, 태양열 등 다른 신재생에너지를 검토해야 한다. DC는 에너지소비량이 많아 신재생에너지 설치비율이 일반 건물에 비해 높다. IT부하가 48MW인 DC의 경우 경기도 녹색건축 기준으로 총에너지사용량의 1%를 필수로 적용해야 하므로 1,700kW 이상의 신재생에너지 적용이 필요하다. 사실상 이는 연료전지시스템을 제외하면 건물 내 수용이 상당히 힘든 실정이므로 가스인프라의 확인이 필수적이다. 설계기준 검토가 완료됐다면 공조장비를 선정해야 한다. 대표적으로 △칠러 △냉각탑 △항온기 △공기식 항온기 등이 있다. 칠러의 경우 냉매형식에 따라 고압‧저압 터보냉동기 선정이 가능하다. 고압은 대부분 제조사에서 생산하고 있어 선택의 폭이 넓으며 주로 사용되는 R134a 냉매의 경우 공급 및 가격이 안정적이라는 장점이 있다. 또한 GWP가 낮은 R513A로 전환이 용이하며 터보, 무급유 마그네틱 터보 등 제품군이 많고 3,000RT 등 생산가능한 용량이 큰 것도 장점이다. 다만 고압가스관리법에 따라 안전관리자 선임이 필요하며 가스안전공사의 정기검사, 냉매정보관리시스템을 통한 관리를 진행해야 하는 어려움이 있다. 저압 터보냉동기의 경우 안전관리자 선임이 필요 없으며 GWP가 낮은 R1233zd, R514A 등 냉매를 사용할 수 있다는 장점이 있다. 반면 일부 제조사에서만 생산하고 있어 선택의 폭이 좁고 2,000RT 등 생산용량이 상대적으로 작다. 냉매가격이 높다는 점과 외형이 다소 커서 공간이 많이 필요하다는 단점도 있다. 칠러의 경우 DC운영 초기에 극소부하에 어떻게 대응할 것인가가 이슈가 된다. 최근 전열면적이 넓은 월타입 CRAH(Computing Room Air Handler) 적용으로 냉수온도를 18~20℃까지 올려 설계에 반영하는 등 냉수 공급온도를 고온으로 설정 후 운전하고 있다. 또한 지속적 열부하 대응을 위해 냉동기 부하율 유지가 필수적이다. 이를 위해 냉동기 대수구분 시 초기 극소부하 대응용 가변용량 냉동기를 설계에 반영하고 있다. 냉각탑은 형식에 따라 밀폐형 냉각탑과 개방형 냉각탑을 선정할 수 있다. 밀폐형 냉각탑은 코일 외부에 살수되는 물을 팬으로 증발시켜 코일의 냉각수를 냉각하는 방식이다. 냉각수가 코일 내에서 흐르기 때문에 외부접촉으로 인한 오염우려가 없어 대기오염이 많은 장소에 유리하며 동절기 운전에 적합하고 장비 수명단축 및 장애발생이 적다. 다만 설치비용이 개방형대비 3배로 높으며 코일표면에 발생하는 스케일 제거를 위한 핀 세척이 필요하고 부동액을 투입‧보충‧폐기하는 과정에서 추가비용이 발생한다. 이에 비해 개방형은 팬으로 송풍함으로써 충진재 상부에 살수된 냉각수를 공기로 직접 냉각하는 방식이다. 냉각수의 수질이 다소 좋지 않더라도 필터 품질에 따라 사용이 가능하며 설치비용이 저렴한 장점이 있다. 다만 냉각수가 개방돼 열교환하므로 동절기 동파위험이 있으며 정기적인 충진재 교체가 필요하고 비산율이 0.02%로 밀폐형에 비해 높다. 연창근 위원장은 “초기에는 DC 쿨링타워 선정 시 개방형에 거부감이 있었지만 실제로는 겨울철 팬을 가동하지 않고 냉각이 가능하므로 부하가 적으며 수량을 높이면 동파 걱정이 없다”라며 “유지관리 편의성에 따라 밀폐형을 선호하는 경향이 있지만 설치면적 및 중량, 에너지효율 등을 고려하면 개방형을 사용해도 문제가 없다”고 밝혔다. 이어 “최근 냉각탑 설계 트렌드는 출수온도 가능범위를 2.8℃로 설정하는데 습구온도 29℃의 경우 냉각수 출수온도는 31.8℃까지 설계가 가능하다”라며 “냉동기에 공급되는 냉각수 온도를 최대한 낮춰 냉동기 COP를 향상해 전력비를 절감할 수 있으며 온도차는 기존 5℃에서 7~8℃의 대온도차로 설계에 반영함으로써 동력비를 절감하고 배관경 축소에 따른 초기투자비용을 절감하고 있다”고 조언했다. 항온기는 설계사례를 통해 보면 국내‧외 현장에서는 △Coil Wall Unit(코일월 유니트)+Air Scrubber(공기세정기) △D2C(Direct to Chip) cooling(칩 직접냉각) △In Row Cooler(열기반 냉각) △Rear Door Heat Exchanger(RDHx: 후면 열교환) △Immersion Cooling(액침냉각) △Precision Cooling(2세대 액침냉각) △공기식 항온기 등이 활용된다. Coil Wall Unit는 냉각코일 패널과 팬을 유니트로 구성해 벽면에 배치함으로써 냉기를 룸 전체에 보내는 순환형 시스템이다. 팬은 냉각코일팬 상부 또는 측면 등 현장 여건에 따라 다양하게 디자인할 수 있으며 유니트를 모듈개념으로 적용하는 것이 특징이다. 모듈은 N+1개를 배치함으로써 특정 모듈에 문제가 발생해도 DC운영에 문제가 없다. 특히 서버실은 팬이 다수 동작하므로 먼지가 많아 공기세정기를 함께 배치해 외기를 불어넣고 부유먼지를 집진하며 배기는 압력차에 따라 외부로 배출되록 시스템을 구성한다. 이와 같은 순환형 시스템을 구성할 경우 층고는 약 9m로 설계하는 것이 최근 동향이며 전기‧통신배선을 상부로 보낼 경우 액세스플로어를 제거할 수 있어 조정할 수 있는 여지가 있다. 다만 이 경우 철골작업 후 콘크리트 타설 시 구배가 오차없이 평평하도록 정밀한 시공이 필요하다. D2C Cooling은 서버를 직접 냉각하는 방식이다. 쿨링타워만으로도 냉각이 가능하지만 부하가 더 높다면 냉동기를 추가할 수 있다. 서버에 쿨링패널을 장착해 냉동기에서 생산한 약 20℃의 냉수를 직접 공급하는 방식이다. 냉수가 직접 공급되지 않는 부분은 CRAH에서 공급되는 냉기를 흡입해 발열을 배출하는 공기냉각(Air Cooled) 방식을 활용한다. 이 방식은 Coil Wall Unit와 5:5 또는 7:3으로 조합해 복합적으로 시스템을 구성할 경우 효율이 좋다. 만약 발열량 6MW인 DC에 시스템을 구성한다면 Coil Wall Unit는 약 5MW를 처리할 수 있지만 D2C Cooling을 결합함으로써 전체 발열량 처리가 가능해 사업성을 높일 수 있다. In Row Cooler는 서버와 서버 사이에 쿨러를 설치하는 방식이며 항온항습기와 패널이 없고 통상 서버 3대당 1대 쿨러를 배치하는 구성이다. 288개 랙이 설치돼 랙밀도 19.1kW/R인 DC의 경우 층별 5.5MW 발열량을 보이는 현장에 설치할 수 있다. 최근 DC 중에서도 수요가 높은 CDC(Colud Data Center)의 경우 In Row cooler와 D2C Cooling을 병행해 설치하지 않으면 부하처리가 어려운 경우가 많다. Rear Door Heat Exchanger는 팬 없이 서버 후면에 코일만 설치하는 방식이다. 제조사마다 차이는 있지만 통상 서버마다 1~2개의 팬이 있으므로 쿨링은 팬 없이 냉각코일만으로 수행함으로써 PUE를 상당히 낮출 수 있다. 국내에서 운영하는 사례는 없으나 순환형 에어쿨링을 통해 15~20m 냉기를 보내는 방식보다 서버에 붙여 쿨링할 경우 전력소모량 차이가 커 앞으로 국내 DC에도 많이 도입될 것으로 예상된다. Immersion Cooling은 차세대 DC냉각방식으로 떠오르고 있는 시스템이다. 전도성이 없는 액체에 랙을 담가 냉각하는 액침냉각으로 시장전망이 매우 우수한 아이템이다. 연창근 위원장은 “에어쿨링으로는 5.5~6MW를 감당할 수 있지만 액침냉각으로는 6.5MW도 가능하며 층고도 크게 낮출 수 있다”라며 “전 세계적으로 많이 전파돼있지만 우리나라는 아직 기존 시스템을 고수하고 있다”고 밝혔다. Immersion Cooling은 냉동기 없이 냉각탑만으로 운전이 가능해 구축비용과 에너지를 절감할 수 있다. 열부하 50kW를 1개 유니트로 처리할 수 있으며 유니트 크기는 통상 3×1.5m 수준이다. Immersion Cooling은 서버부식과 이에 따른 내구성 감소 등이 단점으로 제기되지만 서버 랙 성능에 따라 3년이면 교체하는 경우가 많아 이러한 비판이 무색한 상황이다. 오히려 화재위험이 90% 이상 낮아지며 쿨링시스템을 간소화할 수 있고 층고를 4m까지 낮출 수 있어 안전성, 안정성, 사업성을 크게 높일 수 있다. Precision Cooling은 일반 랙 설치와 동일하게 수평으로 설치된다. Immersion Cooling이 서버를 수직으로 담그는 타입인 것과 대비된다. Precision Cooling은 랙 내부에 설치된 Cold Plate에 용액을 계속 순환시킴으로써 Immersion Cooling대비 용액이 1/10가량 소요된다. 수평방향으로 유지보수가 가능해 랙 상부 점검공간이 필요 없어 층고를 4m 이하로 낮출 수 있다. 공기식 항온기는 직접증발냉각과 간접증발냉각방식이 있다. 직접증발냉각방식은 중간기 및 동절기에는 외기를 직접 인입해 내부발열을 소거하며 하절기에는 높은 외기온도를 낮추기 위해 기화식 가습기를 통한 온도저감 효과를 낸다. 간접증발냉각방식은 외기가 현열교환기에 들어가기 전 가습을 통해 온도를 하강시키고 환기와 열교환을 통해 급기공기온도를 낮추는 시스템이다. 전외기‧전배기 시스템이며 많은 공기량이 필요해 저밀도 랙에 사용이 가능하다. PUE는 낮게 유지할 수 있지만 설치공간이 많이 소요돼 적용성에 한계가 있는 것으로 평가된다. “DC 전용 터보냉동기 ‘19XRC’ 인기”최도영 오텍캐리어 사업부장은 ‘DC 냉방장비 소개’를 통해 캐리어에서 공급하는 냉동기 라인업을 소개했다. 반밀폐형 터보냉동기 모델인 19시리즈 중 19XRV는 인버터가 자체 부착된 모델로 용량은 200~1,500RT로 공급되며 그 외 용량은 인버터 분리형으로 공급이 가능하다. 냉매는 R134a와 R513A를 사용하며 부분부하에 대응이 가능해 COP는 8.43~11 수준이다. 데이터센터용 전용 인버터 터보냉동기로는 19XRC모델이 있다. 2단 압축기를 사용하며 600~3,000RT 용량대로 공급이 가능하다. 바이패스 배관을 통해 낮은 압축비를 자랑하며 냉매는 R134a를 사용한다. 5분 이내 정전복귀가 가능하고 UPS가 연결돼있다면 180초 이내에 지속이 가능하다. 냉매 냉각방식의 인버터 패널을 탑재하며 냉수 공급온도는 8~20℃다. 저압냉동기로는 19DV가 있으며 오일프리 모델로서 300~1,100RT 용량이 가능하다. 저압냉매로 R1233zd를 사용한다. COP는 7.3이며 부분부하에서는 11.4까지 가능하다. 세라믹 베어링을 사용하며 압축기 가동 없이 260RT 용량으로 프리쿨링이 가능하다는 특징이 있다. 정전 후 복귀하면 30초 내에 운전이 가능하며 국내 5대, 중국 200여대 설치가 완료돼 운전 중이다. 최도영 부장은 “캐리어 제품들은 모두 THD 5% 이내이며 하모닉 필터가 자체 내장돼있으므로 별도로 설치할 필요가 없다”라며 “또한 대부분 AHRI, ASME, UL인증을 획득한 우수한 제품”이라고 설명했다. 프리쿨링 냉동기로 30XF를 공급하고 있다. 용량은 110~597RT, 외기 35℃에서 적용이 가능하다. 신냉매로 GWP 1 이하인 R1234ze를 적용하고 있으며 파워팩터 98% 이상 제품이며 펌프 및 브라인 적용이 가능해 수요자 요구에 대응할 수 있다. 공기열 히트펌프 USX는 일본에서 많이 사용된다. 최대 16대 모듈조합이 가능하며 냉매는 R410A를 사용한다. 인버터 펌프를 내장할 수 있으며 변유량 제어가 가능하고 축열, 냉난방, 급탕이 모두 가능하다. 입출구 온도차는 5~10℃이며 최저용량 5%로 운전이 가능하고 고조파 유출억제로 역률은 99%를 달성했다. 특히 겨울철 COP는 19~20이 가능하기 때문에 냉각탑 대체용으로 사용을 고려할 수 있다. 팬월 공조기는 2,000CMH에서 20만CMH까지 가능하다. EC팬이 탑재되며 냉각코일, 필터, 온습도센서, 차압센서 등이 장착됐다. 자동제어, 가습 등 기능이 있으며 일반공조, 전외기 공조, 외기냉방, 혼합공조 등에 사용할 수 있고 공랭식, 수냉식, 프리쿨링 모두 적용이 가능하다. 캐리어의 주요 DC납품 사례로는 △KT 목동 IDC 1‧2센터(터보냉동기 1,400RT 등 9대) △KT 용산(터보냉동기 1,500RT 등 3대) △KT 천안(공냉식 스크류 220RT 2대) △하나은행 데이터센터(터보냉동기 800RT 4대) △대한항공 전산센터(터보냉동기 300RT 3대) △국방데이터센터(터보냉동기 700RT 6대) 등이 있다. “연중 운전효율 향상솔루션 제공”솅 리(Sheng Li) 캐리어 빌딩솔루션 아시아본부 이사는 ‘데이터센터 에너지절감 쿨링솔루션 소개’ 발표에서 “캐리어는 다양한 컨트롤러, 히터, 디지털 솔루션을 포함해 6개 분야에서 다양한 공조시스템을 갖고 있다”라며 “이를 바탕으로 DC솔루션을 제공함으로써 DC의 PUE 향상, 장비 COP 향상을 실현해 온실가스를 감축하고 전사적 리스크 절감을 지원한다”고 밝혔다. 캐리어는 고효율 칠러컨트롤시스템, 물‧공기 프리쿨링 솔루션, 열회수솔루션 등을 보유하고 있다. 또한 모델링역량을 지원함으로써 고객들이 정부규제에 부합할 수 있도록 PUE 평가, 탄소도출 평가도 지원한다. 칠러시스템은 전체 DC전력소모량에서 차지하는 비중이 크기 때문에 쿨링타워, 쿨링워터펌프, 칠러의 전력을 관리하는 것이 중요하다. 이에 따라 설계단계에서의 효율성만으로는 부족하며 전체적인 효율성을 개선해 COP를 향상사키기 위해서는 연중 운전효율성을 개선해야 한다. 캐리어는 고효율 장비와 시스템, 제어를 통합적으로 제공하기 때문에 이러한 측면에서 에너지효율성 개선, 안정성 및 안전성 강화에 강점이 있다. 솅 리 이사는 “캐리어는 장비 자체의 효율성도 뛰어나지만 이에 더해 기후조건, 현장의 IT설계조건 등에 맞춰 장비의 종류와 수량을 선정하며 프리쿨링의 디테일을 설계함으로써 에너지효율성을 달성한다”라며 “특히 자체적인 BAS(Building Automation System)를 통해 칠러플랜트 자동제어, 운전분석 및 시각화 등은 물론 칠러 운전대수, 펌프 가동속도 및 유량 등 세부사항까지 컨트롤 함으로써 인력비용을 절감하고 제어정확도를 향상한다”고 강조했다. 365일 24시간 가동되는 DC의 PUE를 향상하기 위해 빼놓을 수 없는 부분은 프리쿨링이다. 초기인 2000년대에 냉매 프로세스를 통해 효율향상을 도모해 온 DC는 칠러시스템을 거쳐 워터사이드 프리쿨링으로 진화했다. 최근에는 에어사이드 프리쿨링이 많이 사용되고 있으며 향후에는 액침냉각으로 전환될 것으로 예상된다. 서울은 연중 75%가 20℃ 미만이므로 칠러를 사용하지 않고 주변의 낮은 온도를 활용해 DC를 냉각할 수 있다. 24~30℃ 구간에서는 칠러를 사용하며 17~24℃ 범위에서 프리쿨링 모드와 칠러를 병행할 수 있다. 서울은 연중 60%를 완전한 프리쿨링 모드로, 20%를 병행운전으로 운영하는 것이 가능하며 나머지 20%만 칠러를 가동할 수 있어 에너지효율적인 DC운영을 도모할 수 있다. 기존에 외기를 이용해 냉수를 냉각시켜 실내로 공급하던 수냉식과 달리 최근 각광받는 공랭식의 경우 24℃ 이하의 차가운 외기를 IT룸으로 유입하므로 칠러는 물론 코일도 사용하지 않는 방식이다. 캐리어는 이러한 형태의 공랭식 프리쿨링 운전이 가능한 팬월AHU를 공급하고 있다. 중국에 설치된 사례에서 팬월AHU는 프리쿨링 모드로 연중 300일 이상 운전되고 있으며 1개월 정도만 캐리어의 고효율 터보냉동기를 사용한다. 이에 따라 해당 현장은 PUE 1.2를 달성한 것으로 나타났다. 캐리어가 보유한 다른 에너지효율화 전략으로는 열회수솔루션이 있다. 일반적으로 업무용건축물, 농업단지 등은 쿨링뿐만 아니라 히팅에 대한 수요가 있다. 열을 많이 이용하는 대규모 산단이나 공업단지 인근에 위치한 건물의 경우처럼 DC 인근에 위치한 건물 또는 농업시설 역시 DC에서 버려지는 폐열을 회수해 히팅에 활용할 수 있다는 개념이다. 캐리어는 히트펌프를 통해 열회수를 수행한다. 히트펌프가 온수공급을 위해 냉매에서 열을 회수하기 때문에 칠러의 부하를 줄일 수 있으므로 고효율성을 달성할 수 있다. 또한 연중 냉각이 필요한 DC를 통해 열을 회수하므로 인근시설 역시 연중 안정적인 난방이 가능하다. 다른 방식으로는 온수를 공급하기 위해 칠러의 응축수에서 열을 회수하는 방식이다. 히트펌프 와 열교환기를 사용하게 되는데 이때 더 높은 온도의 온수를 확보할 수 있으므로 히트펌프의 효율이 향상될 수 있다. 캐리어는 모델링과 시뮬레이션을 통해서도 DC의 PUE를 낮추고 탄소를 절감할 수 있다. DC의 칠러플랜트, 공조시스템, 파워서플라이, 조명 등 보조시스템의 에너지절감 포인트를 찾고 PUE를 향상하는 로드맵을 설계할 수 있도록 지원한다. 중국 항저우에 위치한 DC의 경우 정부규제에 따라 PUE를 1.68에서 1.5미만으로 낮춰야 하는 상황에 직면했다. 캐리어는 시뮬레이션을 통해 칠러리트로핏으로 PUE를 1.62로 낮춘 뒤 프리쿨링을 적용하면 1.5미만을 달성할 수 있음을 확인했다. 솅 리 이사는 “글로벌 지속가능성분야의 리더인 캐리어는 고객의 탄소발자국을 1기가톤 이상 감축하겠다는 내용을 담은 2030 지속가능성 목표를 발표하기도 했다”라며 “DC는 에너지다소비 시설로서 탄소배출이 많을 수밖에 없는데 캐리어는 칠러리트로핏, 프리쿨링 및 열회수 등 솔루션을 제공해 고객들과 함께 CO₂ 배출을 줄일 수 있는 솔루션을 제공하고 있다”고 강조했다.
150년 역사를 가진 글로벌 친환경 냉동공조 유통 제조기업 Beijer Ref(베이어레프)가 7월27일 대성마리프의 냉동공조사업부 인수를 공식 선언하며 본격적으로 한국시장에 진출했다. 지난 7월27일 인수 계약서에 서명한 대성마리프의 냉동공조사업부는 압축기 등 냉동부품 유통 및 냉동기를 제조·공급하며 국내 냉동공조시장에서 50여 년간 입지를 탄탄히 다져온 냉동부문 전문 제조기업으로 Beijer Ref의 한국 시장 진출의 발판이 될 전망이다. 또한 한국을 비롯해 국내외 HVAC-R시장에서 명성있는 기업으로 압축기 및 부품공급은 물론 냉동기 및 증발기 등을 제조하며 한국시장에서의 축적된 경험과 노하우를 보유하고 있다. 이번 인수는 Beijer Ref그룹 전반의 성장전략에 기여할 것으로 평가된다. 대성마리프의 제품 포트폴리오와 인지도는 Beijer Ref의 한국시장 확대에 탄탄한 기반을 제공할 수 있기 때문이다. Christopher Norbye Beijer Ref CEO는 “우리는 대성마리프의 Beijer Ref그룹 합류를 환영하며 대성마리프의 오랜 운영경험 및 폭넓은 네트워크로 인해 매우 가치있는 시너지 효과를 기대하고 있다”라며 “베이어레프는 한국시장의 높은 성장 잠재력에 주목하고 있으며 대성마리프와 함께 우리의 고객들과 주주들에게 커다란 가치를 지속적으로 제공할 것으로 기대한다”고 인수배경을 설명했다. 매출 2조7천억원 HVAC-R 솔루션 선도기업 Beijer Ref는 1866년 스웨덴 말뫼(Malmö Sweden)에서 G&L Beijer로 설립 후 2014년 현재 사명으로 변경했다. 유럽, 북미, 아프리카 및 아시아, 오세아니아 등 44개 국가에 진출해 5,500여명의 직원을 고용하고 있으며 2022년 기준약 226억 SEK(약 2조7,452억원) 매출을 기록했다. Beijer Ref는 유럽, 북미, 아프리카, 아시아 및 오세아니아의 140개 이상 자회사를 통해 판매, 구매, 물류, 유통을 담당하고 있다. 글로벌 생산망을 활용한 제조, 유통 및 지원 서비스를 제공하고 있으며 기술의 전문성을 확보하고 효율적인 냉동환경을 제공함으로써 부가가치를 창출하고 있다. 산업 및 상업용 냉동부문의 자체 제조기술과 솔루션을 확보함으로써 높은 설비 효율과 CO₂ 배출량 감소를 실천하고 있다. 냉동, 공조, 히트펌프 등 관련제품의 유통에 힘을 싣고 있으며 주요 공급업체는 도시바, 캐리어, 미쓰비시중공업, 댄포스, 비처 등이다. Beijer Ref는 사업의 지속가능성을 강화하기 위한 끊임없는 노력을 지속하고 있다. 이는 ‘Sustainable temperature control for all(모두를 위한 지속가능한 온도제어)’라는 기업비전에 잘 나타나있다. 특히 선도적인 글로벌 환경기관인 ATMOsphere의 지원을 받아 자연냉매를 사용해 막대한 양의 CO₂를 저감시킬 수 있는 냉난방 관련 OEM 제품을 개발했다. 이를 통해 지난 2022년 100만tCO₂의 배출량을 감소시켰다. 이는 승용차 약 75만대가 배출하는 양에 해당된다. OEM을 맡고 있는 SCM FRIGO와 Fenagy는 △CO₂ Smart Booster △CO₂ Industrial Range △Industrial CO₂ Heatpump △CO₂ Heatpump 등을 개발했다. 제품군은 높은 효율과 낮은 가격 및 CO₂ 배출 감소가 특징이며 실험실에서의 장기적인 테스트 과정을 거쳐 안정성을 확보했다. Beijer Ref의 관계자는 “글로벌 냉동시장에서 지속가능한 HVAC-R 솔루션의 선도적인 공급자가 되기 위해 숙련되고 헌신적인 자세로 고객들에게 서비스를 제공하고 있다”라며 “냉동공조와 관련된 제품을 광범위한 산업에 제공함으로써 고객의 삶을 질 향상에 기여할 방침”이라고 밝혔다.
최근 유럽과 미국을 중심으로 히트펌프 시장이 급격하게 성장하고 있으며 우리나라도 뒤처지지 않도록 보급활성화에 힘을 쏟아야 한다는 주장이 제기됐다. 에너지전환포럼(공동대표 홍종호, 임성진, 전영환, 박진희)이 지난 7월6일 개최한 ‘에너지효율과 지속가능한 에너지사용을 위한 히트펌프 활성화 방안’ 온라인 세미나에서는 우리나라를 비롯한 각국의 히트펌프정책 및 기술현황을 공유하고 가정용·산업용 히트펌프 보급활성화를 위한 제도개선 방안에 대한 의견교류가 이뤄졌다. 이날 세미나는 임성진 에너지전환포럼 공동대표가 좌장을 맡았으며 △히트펌프산업 기술정책현황(강희정 한국냉동공조인증센터 수석연구원) △한국에서의 가정·산업용 히트펌프 도입 한계와 제도개선 방향(석광훈 에너지전환포럼 전문위원) △유럽의 히트펌프 보급정책 현황과 향후 전망(야나 홉 아고라 에네르기벤데 박사) 등으로 구성됐다. 임성진 에너지전환포럼 공동대표는 “탄소중립과 기후변화 대응에 있어 에너지절약과 효율은 기본기”라며 “독일, 유럽, 미국 등에서 재생에너지가 급속히 늘어나고 있는 배경에도 에너지효율향상이 있다”고 강조했다. 이어 “관련시장이 폭발적으로 성장하는 가운데 에너지효율측면에서 특히나 히트펌프의 시장확산이 절실히 필요한 상황”이라며 “재생에너지 확대가 답보상태인 현재로서는 히트펌프가 앞장서 시장을 열어나가는 것이 중요하다”고 목소리를 높였다. 히트펌프 시장 ‘급성장’ 강희정 냉동공조인증센터 수석연구원은 ‘히트펌프산업, 기술, 정책현황’을 주제로 발표하면서 “히트펌프는 냉매를 압축·기화시키며 저온부 또는 고온부의 열에너지를 고온부 또는 저온부로 이동시켜 냉난방을 수행하는 설비로 증발기, 응축기, 압축기, 팽창밸브, 냉매 등으로 구성된다”라며 “열원으로는 공기열, 수열, 지열 등이 있으며 COP는 정격 표준냉방 3.4, 정격 표준난방 3.8 수준”이라고 설명했다. 이어 “탄소중립을 위한 온실가스 규제가 전 세계적인 흐름으로 자리잡아 친환경 냉매를 사용하는 히트펌프산업으로 대전환기를 맞고 있다”라며 “최근 세계적으로 히트펌프가 급격히 증가하는 이유는 키갈리개정의정서에 따라 지구온난화지수(GWP)가 낮은 냉매를 사용해야 하므로 규제에 부응하는 제품을 생산·보급해야 한다는 규제 측면과 국제에너지기구(IEA)가 넷제로(Net Zero) 달성을 위해 2050년까지 18억대의 히트펌프 보급로드맵을 제시한 활성화 측면이 있다”고 분석했다. 전 세계 히트펌프 시장규모는 과거 예측치를 뛰어넘고 있다. 2021년 677억달러로 집계됐으며 당시 예측기준으로 연평균성장률(CAGR)은 2030년까지 8.1%로 예상했다. 그러나 현재 기준으로는 예측치를 뛰어넘는 더욱 급격한 성장이 관측된다. 미국은 연평균 10.1%, 중국은 14.9%로 145억달러 이상 성장률을 예상하고 있다. 유럽도 최근 몇 년 새 폭발적인 성장성을 보인다. 유럽히트펌프협회(EHPA)의 보고서에 따르면 2022년 약 300만대가 보급됐으며 이는 2021년대비 38% 증가한 것이다. 현재 유럽국가들은 연소기기가 70% 이상인데 이를 20%로 줄이고 히트펌프를 80% 이상 보급하는 것이 목표이므로 지난해 성장률을 뛰어넘는 성장세가 이어질 것으로 예상된다. 정책측면을 살펴보면 유럽은 2021년 7월 유럽위원회(EC)가 ‘Fit for 55’ 패키지를 통해 2030년까지 온실가스 배출을 55% 감축하겠다는 목표로 정책을 시행 중이다. 지난해 5월에는 현재 히트펌프 보급률을 2배 늘려 향후 5년간 누적 1,000만대 이상 보급하겠다는 ‘REPowerEU’ 계획을 발표했다. 히트펌프 종류별로 살펴보면 글로벌 룸에어컨(RAC)과 패키지에어컨(PAC)은 약 1억2,600만대 규모다. 기후영향과 코로나19 대유행으로 시장침체에서 서서히 회복 중이며 중남미시장은 두자릿수 성장을 기록하고 있다. 미주, 인도, 동남아 등도 회복세다. 미국은 6.9% 성장률로 분리형 RAC 14%, 창문형 RAC 2.3% 등을 기록했으며 중남미는 10.3%, 유럽은 4.9%, 중국은 2.6%, 아프리카는 3.1%, 일본은 –4.2%를 기록했다. RAC, PAC시장에서 가장 중요한 점은 냉매트렌드 변화다. 유럽의 냉매쿼터로 인해 기존 HFCs 냉매 중 현재는 주로 R32가 쓰인다. 그러나 R32 냉매 역시 GWP가 670으로 높은 HFC냉매여서 2030년 이후에는 사용할 수 없다. 대체냉매로 일본, 유럽은 R290을 적극 검토 중이지만 인화성이 있는 이소부탄계열이어서 안전관리기술이 필요한 상황이다. 냉매와 관련 일본은 10년 전부터 모든 RAC에 R32냉매를 적용했다. 중국도 R32냉매로의 전환을 가속화하고 있어 2021년 R32 보급률이 70%에 달한다. 동남아·호주·인도 역시 R32냉매로 전환하고 있으며 브라질, 칠레 등 중남미국가들도 R32로의 전환을 준비 중이다. 급탕기와 같은 공기 대 물 방식(ATW)의 히트펌프는 가스보일러 대체제품으로써 가장 시장성장이 크게 나타난다. 세계적으로 410만대 가량의 시장규모를 이루고 있으며 연간 약 19.3% 성장 중이다. 유럽이 46.1%, 중국 12.6%, 일본 11.6%, 미국 8.8% 등으로 성장률이 높다. 유럽은 현재 약 109만대 시장이지만 10년 후 1,000만대 이상 목표로 보급을 확대하고 있다. 핀란드, 프랑스, 독일, 이탈리아, 네덜란드, 포르투칼, 스페인, 영국 등을 중심으로 히트펌프 제품개발 및 출시가 가속화되고 있으며 가정용 석유·가스보일러를 대체하는 경우 보조금을 지급하는 정책을 추진 중이다. 특히 독일, 네덜란드, 스페인은 상업용 장비에 대한 보조금 지급도 착수했다. 유럽 내에서는 프랑스가 35.5% 점유율을 차지하며 이탈리아, 독일 등 3국이 유럽 전체시장의 63%를 차지한다. 아시아·태평양지역은 219만대 규모로 집계되는 중국시장이 12.6% 성장했지만 동남아는 히트펌프 수용성이 낮아 ATW에 대한 정책은 도입되지 않은 상태여서 성장성은 불확실하다. 호주는 가장 엄격한 환경규제를 적용해 전기히터 대안으로 ATW와 에코큐트(CO₂ 냉매 사용)온수기 사용이 증가하고 있다. 미국은 11만2,000대 시장으로 규모가 작은 편이다. 난방문화 차이로 ATW 히트펌프에 대한 수요가 낮다. 다만 가정용, 상업용, 산업공정 온수용 수요가 증가하고 있으며 공익사업체, 지자체의 ATW 인센티브 계획이 진행되고 있다. 인플레이션 감축법안(IRA법안)에 따라 히트펌프 교체 시 보조금을 주는 정책을 시행 중이다. 가정용 온수기시장의 경우 10년 내 800~1,000만대로 수요잠재력이 크며 특히 수영장용 ATW시장 전망이 밝은 것으로 분석된다. 일본은 59만대 시장규모를 갖고 있지만 앞선 기술을 기반으로 수출 중심으로 세계시장 진출이 적극적이다. 히트펌프 및 축열기술센터(HPTCJ) 히트펌프 보급을 적극 추진 중이며 2001년 CO₂ 냉매를 적용한 에코큐트기술 상용화 이후 보급이 확대되고 있다. 2021년 에너지기본계획 전략을 수정해 2030년까지 1,400만대 보급계획을 1,590만대로 확대해 유럽 ATW시장의 63%를 차지하겠다고 선언했다. 2022년 3월 기준 에코큐트 누적출하량은 801만대에 달한다. VRF(EHP)의 경우 전 세계적으로 208만대 규모이며 연간 15.5%로 성장하고 있다. 중국, 일본, 한국 등이 세계 3대시장을 형성하고 있어 전 세계의 약 80% 비중을 차지하고 있다. 2021년 기준으로 살펴보면 중국은 133만대로 20.7% 성장했으며 미니 VRF시장에 인기가 높아지고 있다. 미국 역시 미니 VRF시장이 급격히 상승 중이며 연간 12% 성장해 7만2,000대 규모로 집계된다. 인도는 고급 주거용 미니 VRF를 중심으로 4만7,000대 규모이며 동남아도 이와 비슷한 4만6,000대 규모로 집계된다. 유럽의 2021년 VRF시장은 전년대비 7.2% 성장했으나 팬데믹 이전인 2019년 수준을 회복하지 못했다. 호주는 5.1% 성장했으나 2020년대비 수요가 감소했다. 중남미는 민간건설투자 수요가 회복하며 16.6% 성장한 3만2,300대, 중동은 5.7% 성장한 3만3,100대로 집계됐다. 일본은 2.3%, 우리나라는 7.5% 성장해 각각 14만6,000대, 12만4,000대로 나타났다. VRF분야 역시 냉매가 가장 큰 화두다. 현재 VRF용 냉매인 R410A의 대체냉매로 R32, R454B, R466A 등이 후보군을 이루고 있다. 향후 어떤 냉매가 주도권을 확보하는지에 따라 시장의 기술리더가 달라지므로 기업들이 촉각을 곤두세우고 있다. 일본은 R32를 많이 쓰고 있다. 우리나라도 수출용에는 R32를 쓰고 있지만 국내용은 여전히 R410A가 주력냉매다. 미국은 신규 가정용, 소형에어컨에 R452B, R454B, R454C, R457A, R32 등을 사용하고 있다. 유럽은 R32가 PAC, ATW, VRF 등에 널리 적용 중이다. 또한 R290 냉매적용을 검토 중이며 소형 분리형 에어컨, 히트펌프에 적용될 것으로 예상된다. 강희정 수석연구원은 “현재 히트펌프는 전 세계 건물 난방수요의 약 10%를 차지하고 있다”라며 “그러나 2030년까지 20%, 2050년까지 55% 이상 수요를 담당해야 글로벌 기후변화에 효과적으로 대응할 수 있을 것으로 평가된다”고 밝혔다. 왜곡된 가스요금 정상화 필요 석광훈 에너지전환포럼 전문위원은 ‘국내 도시가스시장 위기와 히트펌프 관련 제도개선점’을 주제로 발표했다. 석광훈 전문위원은 “화석연료 퇴출을 추진하는 방향에서 도시가스를 히트펌프로 전환하는 문제가 자연스럽게 대두되는데 영국의 사례에서 이를 잘 볼 수 있다”라며 “영국은 히트펌프가 중요한 이슈로 부각되면서 브리티시가스 등 기존 도시가스사업자들이 시장위축에 반발하며 도시가스에 수소혼소를 통해 난방하겠다는 방안을 주장한다”고 밝혔다. 이어 “그러나 재생에너지를 통해 생산한 전기로 히트펌프를 가동할 경우 COP가 훨씬 높아 비교할 수 없는 효율을 보인다는 점이 영국 내에서도 이미 결론이 난 상황”이라며 “그럼에도 불구하고 도시가스산업이 워낙 크기 때문에 계속 쟁점이 되고 있다”고 지적했다. 전 세계 선진국들이 히트펌프에 상당한 보조금을 지급하면서 보급을 활성화하려는 것은 에너지효율에 대한 히트펌프의 장점이 극명하기 때문이라고 설명했다. 실제로 미국은 IRA를 통해 기존 히트펌프를 업그레이드할 경우 최대 2,000달러, 신규로 히트펌프를 설치할 경우 최대 4,000달러, 저소득층의 경우 최대 8,000달러를 지원하고 있으며 주정부 단위의 보조금까지 더하면 실제로 개인은 제로코스트(Zero Cost)로 히트펌프 설치가 가능하다. 유럽 역시 가스보일러, 석유보일러 사용을 금지하는 조치가 연이어 발표되고 있다. EU는 2028년부터 신축에서 가스보일러를 중단하며 기존건물에서도 폐지를 권고한다. 네덜란드는 이미 2018년부터 신축 가스배관 연결을 금지했으며 2026년부터 히트펌프 설치를 의무화한다. 노르웨이도 2020년부터 기존·신축 등 모든 주택에서 가스 및 석유사용이 금지됐다. 오스트리아, 아일랜드는 올해부터 신규건물 화석연료 보일러 설치가 금지되며 슬로바키아도 올해부터 석유·가스보일러 신규판매 및 설치가 금지됐다. 독일은 2024년부터 사실상 신규 화석연료 보일러가 금지되며 덴마크는 2029년까지 가스보일러 40만대를 지역난방 및 히트펌프로 전환할 계획이다. 석광훈 전문위원은 “우리나라에서 도시가스의 히트펌프로의 전환을 가로막는 중요한 원인 중 하나는 왜곡된 도시가스 가격”이라며 “우리나라는 도시가스 요금이 올해기준 MJ(메가줄)당 20.7원으로 매우 저렴해 히트펌프와 공정한 경쟁이 되지 않는다”고 지적했다. 우리나라 MJ당 가스요금인 20.7원은 수출국인 미국의 가정용 가스요금인 24원보다도 낮아 논리적으로 맞지 않는 왜곡된 요금체계라는 지적이다. 화석연료 사용을 효과적으로 줄이고 있는 국가들의 경우 가정용 가스요금이 우리나라보다 월등히 비싸다. MJ당 요금이 스웨덴 112원, 네덜란드 110원, 오스트리아 105원, 덴마크 85원, 독일 82원, 프랑스 55원, 영국 51원 등이다. 특히 영국은 지난해 주택용 전기·가스요금 상한을 조정해 전기요금은 kWh당 820원, 가스요금은 MJ당 65원으로 상한을 허용했다. 2022년말 기준 국내요금 121원/kWh, 19.7원/MJ과 비교해 각각 6.8배, 3.3배에 달한다. 석광훈 전문위원은 도시가스 요금인상이 에너지복지 차원에서 저소득층에게 부담이 될 것이라는 의견에 대해서도 반론을 제기했다. 석광훈 전문위원은 “도시가스 요금을 왜곡하는 방식으로 저소득층에게 혜택을 주겠다는 접근방법은 자연스러운 시장원리를 훼손해 장기적으로 인류발전에 더 기여할 새로운 산업의 등장을 막는다”라며 “선진국은 가스요금체계를 시장원리에 맡기는 대신 저소득층에게 보조금을 지급함으로써 에너지복지를 실현한다”고 밝혔다. 이어 “가스요금을 시장가격과 다르도록 왜곡하는 과정에서 지출·보전해야 하는 비용을 없애는 대신 그만큼을 정부재정으로 동원하는 것”이라며 “이러한 방식이 오히려 건강한 산업발전과 신기술 도입을 가로막지 않을 뿐만 아니라 양극화와 에너지취약계층 문제 해소에도 더 효과적”이라고 지적했다. 실제로 유럽은 도시가스를 인위적으로 할인하지 않고 시장가격을 그대로 반영하는 반면 정부재정을 동원해 100~120조원의 에너지재난지원금을 지난해부터 올해 상반기까지 지급하고 있다. 미국, 유럽을 중심으로 히트펌프가 가스난방을 빠른 속도로 대체하는 가운데 이를 운영·관리하는 시스템 개발 및 적용 역시 간과할 수 없는 문제다. 영국, 호주, 일본 등은 변동형 요금제를 도입했으며 30분 단위로 변동하는 소매전기요금에 자동으로 대응해주는 플랫폼을 개발해 적용하기도 한다. 대형히트펌프 도입 역시 주목할만한 분야다. 유럽은 전통적으로 열효율이 높은 지역난방과 열병합발전 보급률이 높다. 그러나 기존의 원전, 열병합발전 등은 유연성이 떨어지는 경직성 전원이므로 변동성이 큰 재생에너지와는 어울리지 않는다는 문제가 있다. 이에 따라 유연성이 높은 히트펌프로 열병합발전을 대체할 수 있도록 대형히트펌프가 도입되고 있다. 주로 덴마크, 스웨덴 등 북유럽을 중심으로 진행되고 있다. 산업용 히트펌프의 경우 히트펌프가 공급할 수 있는 열이 높지 않으므로 기존의 산업용보일러 전체를 대체하기는 어려울 전망이다. 다만 180℃ 이하 저온부문인 식료품, 화학 등에서는 경쟁력을 가질 수 있을 것으로 분석된다. 석광훈 전문위원은 “우리나라의 왜곡된 가스요금 정책은 과거 연탄을 대체하기 위해 마련된 것이지만 이미 도시가스 보급률이 85%로 세계 2위인데다 탈연탄정책의 주요 목적인 일산화탄소 중독사망사고 역시 거의 제로에 가까워 졌다”라며 “과거 유가자유화 이후 국가적 위기를 겪지 않았으며 자동차연비, 에너지효율 등이 발전하는 선순환 기능을 발휘한 것을 참고할 필요가 있다”고 지적했다. 이어 “에너지요금을 인위적으로 할인하는 것이 복지정책인 것처럼 여겨왔지만 이는 소득역진성이 강한 방식이어서 빈부격차를 더 늘리게 된다”라며 “현재의 도시가스 가격정책은 이미 정책목표를 달성한 만큼 전향적으로 재검토할 필요가 있다”고 강조했다. 독일 기축건물 HP 보급량, 신축건물 추월 야나 홉(Yanna Hoppe) 독일 아고라 에네르기벤데 연구원은 ‘유럽의 히트펌프 보급정책 현황과 향후 전망(Rolling out heat pumps in Germany and Europe)’을 주제로 발표했다. 야나 홉 연구원은 “독일은 건물부문 온실가스 배출을 지속적으로 감축해 2020년 기준으로 1990년대비 45% 줄였다”라며 “그러나 2045년까지 기후중립을 목표로 하고 있으므로 더욱 빠르게 감축해야 하지만 최근 몇 년간 운송, 건물부문에서 감축이 빠르게 일어나지 않고 있다”고 지적했다. 독일은 최종에너지소비량에서 재생에너지가 차지하는 비중이 전력부문의 경우 1990년 3.4%에서 2021년 41%로 2035년 100% 목표달성이 가능한 기울기로 증가하고 있다. 반면 열에너지의 경우에는 1990년 2~3%대에서 2011년 12.7%로 올라선 이후 2021년까지 16.5% 수준을 달성하는 데 그쳤다. 야나 홉 연구원은 “현재 연정을 구성 중인 사회민주당, 녹색당, 자유당은 2년 전 화석연료기반 보일러의 단계적 폐지를 공약으로 내세웠지만 많은 반발에 부딪힌 후 초기 규제안이 상당히 후퇴했다”라며 “초안은 신규설치 난방시스템의 경우 최소 65%를 재생에너지원으로 해야 한다는 것이어서 사실상 석유, 가스보일러의 신규설치를 금지하는 것이었지만 수정 이후 신축건물에 대해서만 적용하며 수소·바이오매스에 예외를 허용하는 것으로 후퇴했다”고 설명했다. 다만 최근 몇 년 새 히트펌프의 보급량이 크게 증가하고 있으며 특히 기존건물에서 히트펌프 도입 대수가 신축건물의 도입 대수를 추월하는 현상이 관측돼 분위기가 반전되는 것 아니냐는 해석이 나온다. 아나 홉 연구원은 “고무적인 것은 지난 10년간 난방부문에는 대부분 천연가스를 사용했으며 석유보일러, 가스보일러가 대부분이었지만 지난 2~3년간 독일시장의 히트펌프 매출규모가 상당히 증가했다”라며 “2022년 23만대가 판매됐으며 히트펌프비중이 지속 상승하는 중”이라고 밝혔다. 이어 “특히 2020년 신축건물에 5만4,000대의 히트펌프가 적용됐지만 기존건물에 6만6,000대가 적용되면서 처음으로 기축건물 보급대수가 신축건물을 뛰어넘은 이후 2021년에는 신축 5만5,000대, 기축 9만9,000대로 격차를 더 벌리고 있다”라며 “신축은 단열성도 좋고 기술적용 쉬우므로 히트펌프 도입에 더 수월한 측면이 있지만 기존건물의 절대적인 수가 훨씬 크므로 기존건물에의 보급을 활성화해야 한다는 것이 과제인 만큼 이러한 현상은 고무적”이라고 밝혔다. 야나 홉 연구원은 “1,000가구당 히트펌프 설치대수를 살펴보면 노르웨이가 517대로 선두를 달리고 있으며 스웨덴, 핀란드, 에스토니아, 덴마크, 스위스 등이 뒤를 잇고 있다”라며 “주로 북유럽 국가들인데 외기온도가 낮은 지역에서도 히트펌프설치가 충분히 가능함을 보여주는 사례여서 시사하는 바가 크다”고 밝혔다. 이어 “유럽이 히트펌프 보급을 활성화하는 목표치가 10~20% 수준 확대 수준이 아니라 최종적으로는 90% 이상을 바라보고 있다”라며 “이에 따라 정책목표를 세우고 화석연료의 단계적 폐지를 규정한 명확한 규제 프레임워크가 필요하며 저소득가구, 노후설비 등에 대한 설비교체 보조금 지급 등 지원책이 폭넓게 적용돼야 한다”고 지적했다.
서울 대림중학교 화재현장에서 발견된 준불연 단열재가 전소하면서 서울시 교육청이 단열재 성능에 대한 전수조사에 착수한 가운데 전수조사결과를 각 기업에만 개별통보키로 하면서 '밀실행정' 아니냐는 비판이 제기되고 있다. 지난 2월18일 서울 영등포구 대림중학교 창의관 공사현장에서 화재가 발생했다. 이날 화재는 공사현장 용접작업 중 발생한 불씨로 발생한 것으로 당시 단열재 마감작업을 하던 작업자 1명이 가스에 질식돼 병원으로 이송됐다. 이번 사건으로 서울시 교육청은 화재원인을 밝혀내는 과정에서 당시 현장에 설치된 단열재가 전소된 것을 확인했다. 이에 따라 서울시 교육청은 현장에 있던 단열재와 바로 옆에 설치됐던 다른 성질의 단열재 등을 현장에서 시편을 채취해 외단열재 관련 시험기관에 시험의뢰를 했다. 또한 대림중 이외에 공사가 진행되고 있던 학교 5곳에 시공되는 외단열재 역시 모두 현장에서 시편 채취를 통해 모두 시험의뢰하는 등 전수조사에 착수한 바 있다. 서울시 교육청은 민간 시험기관에 일선 6개 학교 현장에 대한 외단열재 시험의뢰를 요청했다. 이후 시험결과를 각 기업별 통보하는 방식을 통해 이른바 ‘밀실통보’ 방식을 택한 것으로 전해지면서 논란을 자초하고 있다. 결과를 명확하게 밝혀 논란을 불식시켜야 할 의무를 지닌 교육청이 스스로 업무를 방기하겠다는 것이다. 화재 당시 단열재 마감작업을 하던 작업자가 가스에 중독증세를 보인 점을 감안해 단열재 내 가스방출 정도를 파악하기 위해 열방출량 측정과 콘칼로리미터시험 등을 의뢰한 것으로 해석된다. 현장에서 전소됐던 해당 단열재는 화재사고 이후 재시험을 통과해 서울시 교육청의 허가를 받아 현장에 재시공된 것으로 알려졌다. 현장에서 처음 문제가 됐던 단열재기업의 관계자는 “엄격한 교육청의 방침에 따라 사건 이후 시행한 시험에서 일부 문제가 나왔지만 의뢰했던 기관 3곳 중 1곳에서만 융용 기준치가 0.7정도로 나오는 이슈만 문제가 됐다”라며 “이는 기관별로 적용한 기준이나 조건 등이 상이함에 따라 시험기관마다 일관되지 못하게 합격과 불합격 여부가 갈리는 경우가 생기는 것”이라고 밝혔다. 그러나 문제됐던 단열재가 재시공된 것과 달리 인근에 있던 단열재는 현장 재시공도 이뤄지지 않은 것은 물론 이로 인해 공사가 지연되고 있어 학습권이 보장받지 못하고 있다. 보다 큰 문제는 서울시 교육청이 전수조사를 시행한 결과를 공개 발표하는 것이 아닌 각 기업별 개별통보를 하기로 내부적인 방침을 세운 것으로 알려지면서 이른바 ‘밀실행정’라는 오명을 받을 수 있다는 지적이다. 이로 인해 문제가 된 단열재 종류와 기업명 등이 추측만을 낳으며 선량한 기업에는 피해를 줄 수 있어 문제가 될 수 있다는 것이 관련업계의 중론이다. 이번 전수조사에 포함된 기업의 관계자는 “우리의 경우 현장에서 즉시 시편을 채취해 3개 기관에 모두 시험의뢰를 했으며 그 결과 열방출률 등에서 안정적인 정상수치가 나왔다”라며 “공공기관이 시험결과를 투명하게 공개해야 억울한 상황을 방지하고 모두가 납득할 수 있는 결과가 만들어진다”고 지적했다. 단열재, 시행 혼란 여전…관리방안 절실비록 시행된지 얼마되지 않았지만 강화된 단열기준을 통과한 단열재들이 현장에서 품질관리가 올바르게 이뤄지지 않고있다는 점이 문제로 지적되고 있다. 국토교통부 고시 2023-0024호 ‘건축자재 등 품질인정 및 관리기준’으로 품질인정제가 시행되며 단열재 자체의 난연성능 강화가 강조돼 각 기업들이 난연성을 급하게 충족하다보니 현장에 단열재를 납품받아 관리해야 하는 일선 현장의 책임과 단열재 제조기업 역시 일관된 제품품질 유지에 실패했다는 우려의 시선이 존재한다. 또한 시중 건축용 단열재가 아직 난연성능과 단열성능을 모두 확보하지 못하는 불안정성이 존재한다. 강화된 난연성능기준을 급하게 맞추다보니 단열성을 충족하는 시험용 시편과 난연성을 충족하는 시편을 각기 따로 시험기관에 제출하면서 실제 현장에서 보이는 성능에 있어 난연성과 단열성을 동시에 만족시키지 못하는 불일치성으로 인한 문제가 생긴다는 관련업계의 지적이 지속 제기되고 있다. 다시 말해 일부 기업은 시험용과 현장시공용 시편을 형식적으로 시험기관에 제출하고 있다는 지적이다. 국토부와 건설기술연구원이 공동으로 시행하고 있는 건축안전모니터링제도 역시 올바르게 작동하는지 의문이다. 국토부가 주관하는 건축안전모니터링이 어떤 기준과 방법에 의해 시행되는지 내부적으로만 알려졌을 뿐 실제 내막을 자세히 알기는 사실상 어렵기 때문이다. 이번 사건을 계기로 국토부가 급하게 시행해온 건축안전모니터링과 단열재의 현실성을 고려한 정책 그리고 현장에서의 관리대책 등을 마련하지 않는다면 앞으로도 이런 문제는 지속적으로 발생할 수 밖에 없을 것으로 보인다. 이번 기회를 통해 단열재에 대한 세부 대책 마련이 시급한 상황이다. 본지는 현재 밀실통보를 고려하고 있는 서울시 교육청을 상대로 외단열재 시험의뢰 결과를 공개할 것을 요청하는 공개정보청구를 정식으로 신청한 상태다. 단열재는 기본적으로 단가가 낮게 책정되는 기초자재다. 최근 엄격해진 난연성능기준 강화로 인해 시험기관에 막대한 시험비용을 지불해야 하는 불확실성을 감수하는 기업 입장도 고단한게 사실이다. 이런 현실에서 모든 상황을 고려해 우선순위를 정하면서 동시에 업계 의견을 청취한 정부 차원의 대책이 절실해 보인다.
데이터 처리 및 저장수요가 폭발적으로 증가하면서 새롭게 지어지는 데이터센터(DC) 수가 급증하는 가운데 신규 DC가 수도권에 집중돼 전력수요 분산, 지역균형발전 등을 위해 지방으로 분산할 필요성이 높아지고 있다. 한국데이터센터에너지효율협회(KDCEA, 사무국장 송준화)는 7월5일 서울 중구에 위치한 대한상공회의소에서 기업재생에너지재단(CREF, 이사장 우태희)과 공동으로 ‘데이터센터 지방분산 활성화 정책 포럼’을 개최했다. 이번 정책포럼은 수도권에 밀집된 DC의 지방분산 필요성을 공유하고 관계부처의 정책방향을 알리기 위해 개최됐다. 또한 분산에너지 확대에 따라 DC 수요자인 데이터센터사업자 입장에서 분산에너지 기반의 DC활성화 방안을 모색하기 위한 자리로 마련됐다. 천영길 산업통상자원부 에너지실장은 “전국 약 150개 DC에서 소모하는 전력량은 강남구 전체가 소모하는 전기사용량과 맞먹을 정도로 대표적인 전력다소비시설”이라며 “그럼에도 전반적인 전력효율, 제로화 등에 대해서는 다른 시설들에 비해 미흡한 상황”이라고 지적했다. 이어 “전력은 저장되지 않으며 수요와 공급이 매분, 매초 일치하는 것이 아니므로 이를 연결하는 것이 매우 어렵다”라며 “호남권역 등 한반도 남부지역에 태양광 등 재생에너지가 집중된 상황에서 수도권으로 전력을 끌어올 수 있는 송전선로 여건도 제한적이므로 현재 수도권에 집중된 DC를 지방으로 분산시킬 수 있다면 전력사용 효율화와 재생에너지 활용 확대가 가능할 것”이라고 밝혔다. 천 실장은 또한 “산업부는 DC 지방분산을 위해 여러 가지 인센티브와 디스인센티브를 발표한 바 있으며 정부 및 지자체 차원에서 사용할 수 있는 정책을 마련했다”라며 “한전의 전력수전예정통지서를 토대로 살펴보면 현재 40MW급 기준으로 2032년까지 1,200여개가 신청했으나 실제로 집행될 가능성은 20% 남짓”이라고 밝혔다. 이어 “이에 따라 정부는 디스인센티브로서 법·제도적으로 수도권 DC에 전기공급을 제한할 수 있는 근거규정을 마련하고 계통영향평가를 강화토록 하는 한편 지자체는 인센티브로써 송전선로 제약 등을 해소하고 다양한 유치전략을 홍보하고 있다”라며 “앞으로 이러한 정책과 노력을 토대로 DC가 분산에너지, 수요분산의 대표적인 사례로 자리잡을 수 있도록 힘쓰겠다”고 밝혔다. 우태희 CREF 이사장은 “전 세계가 탄소중립을 준비하면서 전기화가 빠르게 진행되고 있는 가운데 국제에너지기구(IEA)는 2050년까지 전력수요가 2배 이상 증가할 것으로 예상하고 있으며 탄소중립 외에도 디지털경제 확대가 전기화를 더욱 촉진하고 있다”라며 “DC는 그 핵심에 있으며 24시간 365일 서버스토리지 가동, 항온항습 유지 등으로 전력소비가 클 수밖에 없는 대표적인 전력다소비시설”이라고 진단했다. 이어 “전 세계적으로 2,500개 이상의 DC가 소비하는 전력이 약 2,000만kWh로 전체 이산화탄소배출량이 약 1억1,000만톤, 총배출량의 0.3%를 차지한다”라며 “물 사용량도 막대해 1일 2만톤을 소비하며 이는 약 500만명이 사용할 수 있는 양”이라고 지적했다. 우 이사장은 또한 “국내 DC는 수도권에 집중되는 경향이 강해 DC입지의 60%, 전력수요의 70%가 수도권에 있어 여러 가지 문제를 일으키고 있다”라며 “다행히 지난달 제정된 분산에너지활성화특별법이 DC의 지방분산을 촉진하는 계기가 될 것으로 기대한다”고 밝혔다. 이어 “DC의 지역분산은 서버공급기업의 노력만으로는 추진하기 어려운 부분이 있는데 사고발생 시 즉각 투입할 수 있는 인력 및 인프라가 부족하므로 원격기술 혁신, 지방의 사업환경 조성정책도 함께 추진할 필요가 있다”라며 “이번 포럼을 계기로 탄소중립과 분산에너지 활성화에 한발 내딛는 계기가 되길 바란다”고 강조했다. DC산업, 지속가능성·ESG 이슈 ‘과제’ 송준화 KDCEA 사무국장은 ‘데이터센터 시장현황 및 지속가능성 향상’을 주제로 이번 정책포럼의 첫 발표자로 나섰다. 송 사무국장은 “DC 지방분산을 이야기할 때 꼭 따라붙는 이야기는 DC의 지속가능성”이라며 “DC를 수도권에 지음으로써 얻을 수 있는 장점이 있지만 지방으로 분산하면 DC가 직면한 지속가능성 향상을 위해 활용할 수 있는 다양한 장점을 얻을 수 있다”고 강조했다. 데이터센터는 초연결 지능화사회에서 IT서비스 제공 및 이용을 위한 필수 기반시설이다. 현대사회에서 우리가 이용하고 있는 대부분의 IT서비스는 데이터센터를 통해 제공되고 있다. 기업, 정부, 개인 등 모든 사회구성원들에게 필수적인 클라우드 컴퓨팅, AI, 빅데이터 분석, 모빌리티, OTT 서비스 등은 데이터센터 없이는 이용이 불가능하다. 2026년까지 국내 신규 구축예정인 DC는 50개 이상이며 설치용량은 1,000MW 이상에 달한다. 이는 확정된 상업용 프로젝트 기준이며 현재 검토 중인 프로젝트에 더해 매년 새로운 DC가 기획될 전망이다. 상업용 외 DC는 집계하지 않은 수치이므로 실제로는 현재 집계치보다 많은 DC가 구축될 것으로 예상된다. 우리나라의 경우 클라우드시장 성장잠재력이 매우 높은 나라다. 한국 첨단 ICT는 세계적으로 인정받고 있으며 관련 인프라 및 산업이 빠르게 성장하고 있다. 그러나 10인 이상 기업의 클라우드 이용률은 23.5%에 불과해 해외에 비해 이용률이 저조한 실정이다. 이는 글로벌 CSP(Cloud Service Provider)의 시장확대에 유리한 여건임을 의미하므로 앞으로 DC구축이 더욱 활발해 질 것으로 기대된다. 최근 트렌드를 살펴보면 DC는 40MW 이상 규모 하이퍼스케일 DC와 소형 엣지 DC로 이분화돼 추진되고 있다. 보다 많은 데이터를 처리하고 집적하기 위해 통상 20MW급 DC보다 대규모의 하이퍼스케일급이 기획되고 있으며 UAM, 자율주행 등 실시간 데이터송수신을 위해 저지연율을 실현하는 엣지 DC의 필요성도 각광받고 있다. DC산업구조는 DCO(Data Center Operator)와 CSP로 구성되며 CSP는 서버소유자(DC Owner)와 서버이용자(DC Tenant)로 나뉜다. DCO는 건물, 전력공급, 냉각시스템, DMS(Data Management System) 등으로 구성되는 인프라로서의 DC를 구축하는 사업자이다. 세계시장에서는 △에퀴닉스(Equinix) △디지털 리얼티(Digital Realty) △액티스(Actis) △DCI △ST텔레미디아(ST Telemedia) △디지털엣지(Digital Edge) △SC제우스(SC Zeus) △엠피리온(Empyrion) △스택(STACK) △원아시아(OneAsia) △케펠(Keppel) 등이 있으며 우리나라에서는 △KT △LG U+ △SKB △LG CNS △SK C&C △삼성SDS △KINX △드림마크1(Dreammark1) △DC브릿지(DC Bridge) △이지스(IGIS) △코람코(Koramco) 등이 플레이어로 활동하고 있다. 송준화 사무국장은 “최근 DCO업계의 변화는 신사업자들이 증가하고 있다는 것”이라며 “건설사, 국내·외 자산운용사들이 DC사업에 참여하고 있다”고 분석했다. CSP는 DC 내 IT장비를 공급 및 운영하는 사업자다. 서버, 스토리지, 네트워크 등 IT인프라 등을 구축하고 있으며 경우에 따라 직접 클라우드 서비스를 제공하기도 한다. IT인프라를 구축하는 CSP DC Owner로는 △네이버 △NHN Cloud △카카오 △KT 등 국내기업을 비롯해 마이크로소프트 등 해외기업이 활동하고 있다. 이러한 IT인프라를 활용해 사용자와의 접점에서 클라우드 서비스를 제공하는 CSP DC Tenant 사업자로는 △네이버 △NHN Cloud △카카오 등 국내기업을 비롯해 △AWS △마이크로소프트 △구글 △오라클 △알리바바 △텐센트 등이 시장에 참여하고 있다. DC시장은 2028년까지 약 50개 이상 신규프로젝트가 추진 및 계획 중이며 이러한 프로젝트로 인한 신규투자액은 약 12조원 이상에 달할 것으로 예상된다. KDCEA가 집계한 DC수는 2022년 기준 40개에서 2025년 74개로 연평균 16% 성장할 것으로 전망되며 규모로 보면 2022년 544MW에서 2025년까지 1,850MW 규모로 연평균 36% 이상 성장이 예상된다. 이러한 시장성장에 비해 DC산업은 지속가능성 향상, ESG경영이라는 새로운 도전에 직면해있다. 이는 곧 에너지효율 개선과 RE100 달성을 의미한다. DC수요와 공급이 폭발적으로 증가함에 따라 전력량도 급격하게 증가하고 있다. 미래사회를 위한 기후변화 대응을 위해 DC의 양적성장뿐만 아니라 질적향상도 고려해야 해 전통적 에너지효율 관리방식인 PUE(Power Usage Efficiency) 외에도 CUE(Carbon Usage Efficiency), WUE(Water Usage Efficiency) 등을 고려해 RE100을 달성해야 한다. 2021년 기준 국내 상업용 DC의 연간 전력사용량은 약 4,808GWh로 추정된다. 이는 국내 총발전량 50만9,270GWh의 0.9%이며 총 산업에너지소비량 27만8,660GWh의 약 1.7%를 차지한다. 이를 탄소배출량으로 환산하면 연간 220만8,795tCO₂eq에 달한다. 송준화 사무국장은 “ESG는 기업의 환경, 사회, 지배구조 책임을 강화하는 전 세계적 움직임으로 DC의 ESG평가는 센터를 어떻게 관리·운영하는지가 핵심이 될 것”이라며 “글로벌 DC기업은 2015년을 전후로 RE100 이니셔티브 가입 등을 통해 DC 지속가능성 향상을 추진하고 있으며 지속가능성 보고서, ESG 보고서 발간 등을 통해 성과를 적극 홍보하고 있다”고 밝혔다. 일례로 에퀴닉스는 2015년 RE100 이니셔티브에 가입했으며 EU의 REBA(Renewable Energy Buyers Alliance) 창립멤버로 활동하고 있다. 2030년까지 운영 중인 모든 DC에 100% 신재생에너지 적용을 추진 중이다. 또한 Digital Realty는 2016년 자사 DC 및 관계사 DC의 RE100 추진을 선언했으며 EN 50600 기술위원회, 재생에너지구매자연합, USGBC 등에 참여해 DC 지속가능성 향상을 추진 중이다. 국내 기업의 경우에도 삼성SDS는 지속가능성 향상을 위한 TF를 구성, 2030년까지 온실가스배출량의 30% 절감목표를 세웠다. DC 냉각신기술 도입, 재생에너지 활용 등을 추진 중이다. SK C&C도 그룹차원에서 RE100에 가입했으며 2050년까지 전력사용량 100%를 재생에너지로 조달할 계획이다. 한전과 녹색프리미엄 계약을 맺어 연간 5.7GWh 분량의 재생에너지 전력을 이용할 계획이다. KT클라우드 역시 2030년까지 온실가스 배출량을 2007년에 비해 35%를 절감할 계획이며 DC 전력관리에 AI를 적용해 ESG 강화를 추진한다. LG CNS는 ESG 경영목표 수립 및 목표달성을 위해 DC 에너지효율화를 지속추진하고 있으며 네이버, 카카오 등도 신규로 구축하는 DC에 재생에너지이용을 확대함으로써 ESG를 강화해 나갈 계획이다. 송준화 KDCEA 사무국장은 “DC사업자는 자원사용현황 측정 및 평가를 고도화하고 DC특성에 맞는 지표마련 및 재생에너지, 무탄소에너지 등 이용확대를 위한 기술과 새로운 비즈니스모델을 발굴하기 위해 노력해야 한다”라며 “또한 정부는 탄소중립 2050 및 에너지·환경정책 수립과정에 기업참여를 확대하며 업계의 능동적 대응을 독려하기 위해 협의체, 이니셔티브를 활성화하고 온실가스 감축실적 인정방안 및 RE100 이행방안 마련 등 중장기 계획을 수립할 필요가 있다”고 강조했다. DC 지역균형발전 ‘당근과 채찍’ 박상희 산업부 신산업분산에너지과장은 ‘데이터센터 수도권 집중 완화방안’ 발표에서 “4차 산업혁명, 디지털경제 확대로 전력다소비시설인 DC가 급증하면서 수도권 집중도 가속화되고 있다”라며 “지난 4월 기준으로 국내 147개 DC의 전력수요는 1,879MW이며 향후 2032년까지 신규 DC 전력수요는 총 1,224개로 7만7,684MW로 전망된다”고 밝혔다. 현재 DC입지의 60%, 전력수요의 72%가 수도권에 집중됐으며 이 비율은 2032년까지 70%대로 확대될 전망이다. 그러나 수도권의 계통 및 전력수급 부담으로 DC의 적기건설에 난항이 예상된다. 2032년까지 수도권에 925개의 신규DC가 신청했지만 이중 4.3%(40개)에만 전력을 적기공급이 가능하기 때문이다. 수도권에 발전소를 추가공급할 여력도 부족하다. 이 경우 동해안~수도권 구간의 횡축과 영·호남~충청~수도권까지 이어지는 종축으로 장거리 송전망 확충이 필요하다. 그러나 송전망 건설을 위해서는 입지선정, 환경영향평가, 용지확보, 설비건설, 지역갈등 해소 등 절차가 복잡해 사실상 불가능하다. 정부는 수도권에 집중된 DC를 분산해야 국가재난 상황을 회피하고 지역균형발전을 도모할 수 있다고 보고 이를 위한 다양한 정책을 발표했다. 지난 3월21일 전기사업법 시행령 개정으로 전기공급자에게 전력계통에 지나친 부담을 주는 경우 전기공급을 거부할 수 있는 근거를 마련했다. 또한 지난 6월13일 제정돼 2024년 6월14일 시행될 예정인 분산에너지 활성화 특별법을 통해 수도권 등 계통포화 지역 내 신규 데이터센터의 계통파급효과를 평가하고 인근 분산자원을 활용하거나 자가발전기를 설치하는 등 부정적 파급효과를 최소화할 수 있는 계획을 마련하도록 의무화했다. 이와 함께 오는 7월 중 한국전력의 전기공급 기본약관을 개정해 대규모 전력사용시설인 DC가 변전소 용량을 장기 선점하는 현상을 방지하기 위해 전기사용신청 취소 및 전기사용계약을 해지할 수 있는 조건을 신설한다. 전기사용계약서 발행일로부터 1년까지 계약을 체결하지 않으면 전기사용신청이 취소되며 한전과 협의한 수급개시일로부터 6개월까지 수급을 개시하지 않으면 전기사용계약이 해지된다. 지역분산을 위한 인센티브 제도도 시행된다. 정부는 미활용에너지나 잉여에너지를 최대한 활용하도록 호남 등 재생에너지 과잉공급 지역과 송전선로 건설지연으로 발전소 출력제어가 불가피한 지역으로 DC분산을 유도할 계획이다. 또한 수력발전, 수열, LNG냉열 등을 활용해 데이터센터 냉각에 필요한 전력수요를 최소화할 수 있는 입지지역을 발굴할 예정이다. 특히 강원권은 200MW 규모의 소양강댐을 운영하고 있어 수력발전 자원과 수열을 동시에 활용할 수 있는 장점이 있다. 이미 수력 및 수열을 활용한 전력공급 및 IDC 공조설비가 운영되고 있기도 하다. 이러한 지역분산 유도를 위해 규제특례, 보조금 지원 등 맞춤형 패키지를 지원한다. 건폐율·용적률을 완화하고 인허가를 간소화하는 행정지원이 제공된다. 또한 산업부 지방투자 촉진 보조금을 재원으로 지방투자기업에 설비보조금 3~24%, 입지보조금 9~50%를 지원할 계획이다. 각 지자체가 운영 중인 인센티브와 함께 시너지를 낼 수 있을 것으로 기대된다. 지역분산을 보다 원활하게 달성할 수 있도록 기업들의 의사결정을 돕는 시스템 마련도 추진한다. 산업부는 DC 입지컨설팅 지원센터를 구축·운영할 예정이다. 한전 15개 지역본부별 전담지원창구를 마련해 부담금 할인 등 인센티브 관련 정보를 제공하고 전력계통에 여유가 있는 지역을 안내하는 등 컨설팅할 계획이다. 또한 전력여유 정보화시스템을 고도화 한다. 실제 전력 수요자들이 부지선정 의사결정에 도움을 얻을 수 있도록 현재 시·군·구 단위로 제공하고 있는 계통 및 변전소 정보를 읍·면·동으로 구체화 할 계획이며 345kV 단위의 전력용량을 154kV 단위로 세분화에 여유지역 정보를 보다 세분화할 예정이다. 지방DC, 재생E 확보 ‘경쟁력’ 이준신 성균관대 전기전자공학부 교수는 ‘국내 에너지전환 및 지역균형발전 관련 정책 활성화 방안’ 주제의 발표에서 “현 정부는 무탄소 전원 등 실현가능하고 균형잡힌 에너지믹스를 활용해 국가 에너지안보를 강화하고 수급을 안정화하겠다는 것이 목표”라며 “기후변화 대응, NDC 달성을 위해 재생에너지는 지속 확대하는 한편 기저발전원으로서 안정적인 전력을 공급하기 위해 원전운영은 지속하겠다는 것”이라고 밝혔다. 글로벌 에너지원의 가격동향을 살펴보면 재생에너지 생산단가가 지속 하락하고 있다. 신규 유틸리티의 재생에너지 발전단가 균등화 비용은 육상 및 해상풍력뿐만 아니라 태양광 발전, 집광형 태양열 발전비용이 지난 10년간 급격히 하락했다. MWh당 태양광은 378달러에서 68달러로, 태양열은 346달러에서 182달러로, 해상풍력은 161달러에서 115달러로, 육상풍력은 86달러에서 53달러로 하락한 것으로 나타났다. 이는 모두 화석연료 발전비용과 비슷하거나 낮은 수준이다. 이에 따라 재생에너지 신규투자도 활발하다. 2012년부터 2021년까지 석탄은 83GW에서 13GW로, 천연가스는 52GW에서 39GW로 감소한 반면 풍력은 45GW에서 90GW로, 태양광은 32GW에서 182GW로 증가했다. 이는 재생에너지가 경제성을 이미 확보했으며 투자도 활발히 이뤄지고 있어 장기적으로도 경제성이 더욱 증가할 것임을 의미한다. DC의 지방분산을 위해서는 분산에너지를 기반으로 지역경제를 활성화할 필요성이 있다. 호주는 주민과 이익을 공유하는 프로그램을 시행해 성공적인 사례로 평가받는다. 호주 New South Wales주는 3GW 규모의 PV를 기반으로 재생에너지 전력을 100% 이상 확보하겠다는 목표 아래 주정부차원에서 계통연계를 지원하는 한편 지역과 수익을 공유하는 상생형 개발을 추진했다. 미국 버지니아주는 기존 농공업 중심산업에서 글로벌 최대 DC산업도시로 전환한 성공사례다. 첨단 IT기업 및 고급기술인력 유입으로 지역소비가 활성화됐으며 안정적인 세수확보도 가능했다. 여기에는 파격적인 인센티브 프로그램과 재생에너지 공급전략이 빅테크 기업을 유치할 수 있었던 큰 요인으로 작용했다는 평가다. 버지니아주는 태양광 16.1GW, 풍력 5.2GW 등 재생에너지 21.3GW를 공급했다. 우리나라의 경우에도 지자체의 재생에너지 구축이 활발하다. 전남 ‘솔라시도’의 경우 부동지구 등 염해 간척지에 태양광 0.7~1GW규모의 발전단지 구축을 추진하며 초송·산이지구 등에도 태양광으로 1.6~2GW 규모의 발전단지 구축이 추진되고 있다. 또한 RE100 기업을 유치해 300MW 규모의 재생에너지 수요가 예정돼있다. 그러나 이러한 재생에너지를 제대로 활용할 체계가 부족한 실정이다. 재생에너지 수용한계 초과로 출력제어가 지속적으로 늘고 있으며 계통 불안정도 발생하는 상황이다. 최대수요전력이 400~500MW 수준인 봄·가을철에 신재생에너지 발전량이 계통 수용용량보다 높아 출력제어가 시행되는 사례가 점점 늘고 있다. 제주도의 경우 재생에너지 공급과잉으로 2015년 최초로 출력제어가 시행된 후 지속 증가하는 추세다. 2015년 3회였던 출력제한 횟수는 지속 증가해 2020년 77회로 늘었으며 2021년 5월 기준 55회가 기록됐다. 수요지역과 공급지역의 불균형을 장거리 계통송전으로 해결하려는 시도도 비효율적인 방안으로 평가된다. 서울과 강원도를 잇는 송전선로를 건설하려면 2조원 이상을 10년에 걸쳐 지출해야 한다. 게다가 태양광발전은 송전 중 85%는 이송되지 못하고 손실되며 태양광 및 연료전지발전은 교류로 변전이 필요해 변전과정에서 추가로 5% 손실이 발생한다. 풍력도 간헐성이 존재해 변환효율이 30% 내외이며 장거리 송전 시 이용률이 다른 발전원에 비해 낮다. 결국 재생에너지는 분산형으로 지역에서 소비하는 방안이 최적이다. 이준신 성균관대 교수는 “EU, 미국 등 선진국은 재생에너지를 촉진하고 있지만 우리나라는 상황이 반대”라며 “재생에너지 기반의 지역균형발전은 기존의 보급중심 체계의 문제점을 극복할 수 있으며 제품 경쟁력을 강화할 수 있는 방안”이라고 강조했다. 이어 “수요와 공급의 균형을 맞출 수 있으며 다양한 에너지원의 진입이 가능해 전력계통을 안정화할 수 있는 기술확보 역시 가능해진다”라며 “이를 위해 지역에서 발생한 에너지를 지역에서 소비하기 위한 플랫폼을 제시할 필요가 있으며 새로운 전력거래 방식을 마련해 신시장을 창출해야 한다”고 주장했다. 수도권 DC, 안정적 전력공급 ‘불가능’ 김종민 한국전력 수요전략처장은 ‘데이터센터 전력공급 현황 및 지방분산 지원방안’ 발표에서 “지역별 수급 불균형에 따라 수도권으로 융통해야 하는 전력이 증가하고 있다”라며 “송전선로 제약으로 저원가 발전기 대신 고원가 발전기를 운전해야 해 전력구입비용이 증가하고 있다”고 지적했다. 현재 DC는 △경기에 56.3% △인천에 13.1% △서울에 6.3%가 분포하고 있으며 △강원 1.6% △충북 2.2% △대전·충남 6.8% △대구·경북 2% △전북 0.5% △부산·울산·경남 10.1% △광주·전남 1.4% 등으로 집계된다. 전국 147개 DC 중 수도권에 88건으로 총 60%를 차지한다. 이러한 DC의 수도권 집중현상은 당분간 더욱 심화될 전망이다. 지난 4월 기준 전기사용신청 건수는 110건으로 이중 수도권이 83건으로 75%를 차지한다. 전력수전예정통지건수도 전국 1,224건 가운데 수도권이 925건으로 76%에 달한다. 그러나 더 이상 수도권 DC들은 안정적인 전력공급을 받지 못할 가능성이 크다. 수도권은 강원도, 전라도 등 지방에 비해 송변전 전력계통 인프라에 여유가 없는 상황이다. 전체 전력수전예정통지 1,224건 중 공급방안 검토결과 각 DC가 신청한 희망일에 공급가능한 건은 161건으로 13.2%에 불과하다. 수도권은 925건 중 40건만 적기공급이 가능해 4.3%에 그친다. 한전은 DC 지방분산을 통해 지역별 수급불균형 최소화를 추진 중이다. 먼저 비수도권 전기사용 신청 시 전기공사비 또는 요금을 할인하는 인센티브를 추진한다. 비수도권이면서 계통공급 여유지역에서 단독 공급받는 DC가 22.9kV를 공급받는다면 설계부담금의 50%를 최대 100억원까지 지원한다. 154kV를 공급받는다면 예비전력 요금을 면제받을 수 있다. 전자의 경우 40MW 기준으로 약 22억8,000만원을 지원받을 수 있으며 후자의 경우 60MW 기준으로 연간 1억6,000만원을 지원받을 수 있다. 또한 대용량 시설에 전기공급을 거부할 수 있는 조항을 명시하고 전력계통영향평가를 도입하는 패널티를 도입한다. 5MW 이상 대용량사업장 대상으로 전력계통 신뢰도를 떨어뜨리고 전기품질을 유지하기 어려운 경우 전기공급을 거부할 수 있다. 또한 전기사용신청 시 전력계통영향평가서를 제출토록 해 대규모 전기사용시설에 대한 파급효과 평가를 전기공급 우선순위에 반영할 예정이다. 지방DC 유치, 네트워크·인력·운영비 등 지원해야 조헌혁 ICT 민간기업 데이터센터사업단장(LG CNS)은 ‘지방분산정책에 따른 민간사업 추진방향’ 발표를 통해 “LG CNS 부산 클라우드 센터는 국내 최초로 지방에 건립된 전용 DC”라며 “항공사진으로 보면 사막 위에 하얀 건물이 홀로 서있는 것처럼 국내 최초 지방DC를 건립하는 과정에서 만난 다양한 장애물을 외롭게 극복했다”고 토로했다. 먼저 지방에 DC를 건립할 때 네트워크망 확보 문제가 있다. 해외 네트워크는 해저케이블이 부산을 통해 들어오기는 하지만 실질적으로 엔드유저는 주로 서울에 있다. 이에 따라 부산에는 네트워크사업자들이 없어 네트워크망 구축에 사업자들의 부담이 큰 상황이다. 또한 운영체계를 구축하기 위한 전문인력 확보가 불리한 환경이다. DC는 건축도 중요하지만 건축 후 35년 이상 운영되는 시설로서 이를 위해 전문인력인 엔지니어 확보가 필수적이다. 40MW규모 DC를 운영할 때 통상 50~60man/month가 필요하다. 그러나 지방으로 갈수록 정주여건과 생활인프라가 수도권에 비해 부족한 상황이어서 부산 클라우드센터의 경우 이직률이 20%에 달한다. DC가 많아지고 수도권에 집중되는 상황에서 지방에 머무르고자 하는 엔지니어수가 적어지는 만큼 이들이 행복하게 일할 수 있는 환경을 조성할 필요성이 크다. 이와 함께 DC가 입주할 수 있는 차별화 인센티브가 있어야 한다고 지적됐다. DC사업자들에게 가장 소구가 큰 조건은 운영비용의 절감이다. 특히 DC 운영비의 50% 이상을 자원, 에너지 등 수도광열비가 차지하는 만큼 이에 대한 정책마련이 시급하다. 조헌혁 단장은 “최근 정부의 지원정책들은 대부분 Capex(Capital Expenditure: 자본지출)에 초점이 맞춰져 있으나 전체 공사비 1조원 이상인 DC프로젝트에서 몇억~몇백억원 규모로 지원하는 것은 효과가 미미하다”라며 “DC운영 사업자들에게 실질적으로 부담을 줄일 수 있는 방안은 Opex(Operating Expenditure: 운영지출)에 대한 지원책을 마련하는 것”이라고 지적했다. 전남, DC산업진흥조례 제정 김종갑 전라남도 전략사업국장은 ‘지방정부 데이터센터 유치 추진현황 및 사례발표’를 통해 “전남은 2021년 기준으로 전국 재생에너지 발전설비용량 중 4,506.8MW로 19%를 차지하며 재생에너지발전량도 5,516.7GWh로 15.5%를 차지해 모든 지자체 중 가장 많다”라며 “낮은 PUE로 운영할 수 있는 그린데이터센터는 재생에너지 사용이 필수적이므로 지속가능성 및 ESG실현에 최적인 지자체”라고 강조했다. 전남은 권역별로 글로벌 DC클러스터를 조성할 계획이다. 중부권 장성·나주지역에는 AI, 전력반도체, 에너지밸리, 카카오엔터프라이즈 등을 유치하며 동부권 순천·광양 지역에는 NHN클라우드, KT클라우드 등이 들어선다. 서부권은 해남 솔라시도가 있으며 RE100과 재생에너지에 특화돼 TGK등 글로벌기업을 유치한다. 유치기업 사례를 살펴보면 장성 카카오엔터프라이즈 DC는 △파인앤파트너스자산운용 △KB증권 △카카오엔터프라이즈가 4,900억원을 2026년까지 투자해 장성군 첨단3지구 내 3만3,058㎡ 규모로 40MW급으로 건립된다. 순천 NHN클라우드 DC는 NHN클라우드가 순천 도시첨단산단에 3,000억원을 2026년까지 투자해 건립된다. 광양 KT클라우드 DC는 KT클라우드가 광양시 황금산단에 7,000억원을 2026년까지 투자하는 프로젝트다. 해남 TGK클라우드 DC는 △TGK △다이오스벤처스 △EIP자산운용 등이 해남 기업도시 내 24만7,930㎡ 부지에 2조6,000억원을 2030년까지 투자해 RE100 DC 5기 총 200MW급으로 건설하는 대규모 DC다. 해남 솔라시도에 들어서는 DC Park도 TGK가 투자하는 프로젝트다. 솔라시도 산업용지 중 약 30만평(약 99만1,735㎡)에 10조원을 투자해 40MW급 25동 등 총 1GW(1T) 용량의 DC를 2030년까지 구축한다. 또한 DC와 연계한 융·복합 사업모델을 개발하는 것 역시 DC를 유치하기 위한 전남의 핵심전략이다. DC의 온배수 폐열을 활용한 임대형 스마트팜 조성을 추진하며 재생에너지 생산자와 DC간 전력을 직거래할 수 있는 PPA 플랫폼 구축을 지원한다. 김종갑 국장은 “수도권 이전기업, 산단 입주기업, 지방중소기업 등 유형별로 법인세, 소득세, 재산세 등을 면제하거나 감면하는 세제지원혜택을 받을 수 있다”라며 “특히 전남은 RE100 실현을 위한 기반시설을 일부 지원하고 RE100 전력구매 요금의 일부를 지원하는 한편 원활한 용수공급을 위해 관로를 연결하는 등 다양한 지원이 가능토록 DC산업 진흥 조례를 제정한 만큼 전폭적인 지원을 하고 있으므로 많은 관심을 바란다”고 강조했다. 재생E 확대 추세, 계통문제 ‘심화’ 이호연 산업부 전력정책관은 이번 정책포럼의 모든 발표가 이뤄진 후 총평에서 “지금까지는 피크 때 전력공급에 대한 부분이 문제였다면 앞으로는 전력계통의 문제가 더욱 중요해질 것”이라며 “재생에너지 비중이 점점 높아져 갈수록, 경직성 전원의 비율과 변동성 전기의 비율이 점차적으로 높아질수록 이러한 현상은 더욱 심화될 것”이라고 진단했다. 이어 “우리나라는 대규모 발전기업, 재생에너지 발전시설이 대부분 바닷가에 분포해 있는 반면 전력수요는 수도권에 집중된다”라며 “과거에 유효했던 규모의 경제 효율성은 전력측면에서 보면 이제 힘을 잃고 있다”고 지적했다. 이호연 전력정책관은 또한 “앞으로 전력수요와 공급을 일치시키지 않으면 우리나라 전력망이 경제성장을 감당할 수 없는 수준이 될 것으로 우려된다”라며 “DC를 지역으로 분산할 수 있다면 상당히 안정적인 전력개통 운영이 가능할 것이므로 DC사업에 유리한 인프라 구축, 인센티브 개발 등을 촉진할 것”이라고 밝혔다.
산업통상자원부(장관 이창양)가 주최하고 한국냉동공조산업협회(회장 강성희)가 주관하는 ‘제17회 한국국제냉난방공조전(Heating, Air-conditioning, Refrigeration & Fluid exhibition Korea: HARFKO 2024)’이 2024년 9월25일부터 27일까지 3일간 경기도 고양시 KINTEX 제1전시장에서 개최된다고 밝혔다. 냉동공조산업협회는 국내외 냉난방공조업계의 최대 축제인 HARFKO 2024의 성공적 개최를 위해 최근 전시회 일정을 확정하고 참가업체 모집과 전시회 홍보에 적극 나서는 등 본격적인 준비에 들어갔다. 대한민국 대표 HVAC&R 전문전시회 35년 역사를 자랑하는 대한민국 대표 HVAC&R 전문전시회인 제17회 한국국제냉난방공조전(HARFKO 2024)은 ‘HVAC&R 냉난방공조 기술융합 미래의 큰 길’이라는 주제 아래 대한민국 최대 규모로 개최될 예정이다. 이에 따라 HARFKO 2024는 전시회 주제에 걸맞게 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터 등 ICT융복합기술과 친환경 기술 및 최신 솔루션이 대거 선보이며 HVAC&R분야 혁신과 새로운 트렌드를 생생하게 느껴볼 수 있는 흔치 않은 기회를 제공할 것으로 보인다. HARFKO는 지난 1989년 제1회 전시회를 시작으로 양적·질적 성장을 거듭하며 아시아를 대표하는 실질적인 비즈니스의 장이자 국내외 신시장 개척 및 제품 홍보를 위한 최적의 무대로 자리매김해왔다. 그 결과 AHR EXPO(미국), 중국제냉전(중국), Chillventa(독일) 등와 함께 세계 4대 냉난방공조 전문전시회로의 위상을 확고히 하고 있다. 국제전시회 인증 획득 및 산업통상자원부 유망전시회로 매회 선정되는 세계적인 수준의 규모와 수준을 자랑하는 국내 유일의 냉난방공조 전문전시회다. 냉난방공조분야 새로운 미래 비전을 제시할 이번 ‘HARFKO 2024’에서는 포스트 코로나시대를 맞아 한국, 중국, 일본, 캐나다, 미국, 이탈리아 등 총 23여개국 230여개사에서 1,000부스 규모, 2만4,000여명의 참관객이 전시회를 찾을 것으로 전망된다. 전시회를 주관하는 냉동공조산업협회의 관계자는 “협회부설 ‘한국공기과학시험연구원’과 함께 공조시스템 성능고도화, 국제 공인성 확보로 참가기업의 글로벌 경쟁력 강화, 전문화된 풍성한 볼거리 및 정보제공을 위해 노력할 예정”이라며 “냉난방공조 관련업체들과의 협력 및 이미지 제고, 마케팅 강화가 기대되는 이번 전시회는 급변하는 HVAC&R분야 산업환경 변화를 확인하고 대비할 수 있는 소중한 기회가 될 것”이라고 밝혔다. H2MEET·K-BATTERY SHOW와 동시 개최 HARFKO 2024는 한국자동차협회가 주관하는 세계 최초, 국내 최대 수소산업 전문전시회인 ‘H2MEET’와 한국이앤엑스가 주관하는 이차전지 소재·부품·장비분야 전시회인 ‘K-BATTERY SHOW’와 함께 동시 개최될 예정이다. KINTEX 제1전시장 전관(5만3,541㎡)을 사용해 3개 전시회가 함께 개최됨에 따라 이들 전시회와의 공동 홍보를 통해 바이어 유치에 모든 역량을 집중함으로써 전체 참관객이 늘어나는 시너지 효과가 기대된다. 냉동공조산업협회의 관계자는 “최근 국내외 선도업체들은 산업간 기술융합을 통해 질적 성장을 도모하고 있는 추세”라며 “HARFKO 2024와 동시 개최 예정인 H2MEET 2024와 K-BATTERY SHOW 2024 전시회를 통해 IoT, 빅데이터 등 ICT 등 다양한 기술들의 획기적인 진보와 함께 빠르게 변화되는 냉난방공조산업과 다변화하는 이차전지 및 수소산업의 현재와 미래를 한 자리에서 직접 접하고 살펴볼 수 있는 기회가 될 것”이라고 밝혔다. 조기신청 할인 혜택 제공 HARFKO 2024는 2024년 8월31일까지 전시회 홈페이지(www.harfko.com)를 통해 참가 신청을 받는다. 조기 신청기업에게는 1부스당 최고 52만원 할인혜택이 주어진다. 조기신청 할인혜택은 시기별로 2차에 나눠 진행되며 자세한 사항은 홈페이지(www.harfko.com)를 확인하면 된다. 부스장치는 참가기업 만족도 제고를 위해 기본형, 프리미엄형 일반, 프리미엄형 고급 A·B 등 4가지 형태로 제공되며 각 기업별 예산에 따라 원하는 형태 및 색깔의 부스를 선택할 수 있다. 참가문의 김윤경 냉동공조산업협회 부장(Tel. 02-2193-4323, E-mail. harfko@ref.or.kr)
국토교통부(장관 원희룡)와 한국에너지공단(이사장 이상훈)은 6월26일 서울 강남에 위치한 더 리버사이드호텔 몽블랑홀에서 제2회 녹색건축 미래포럼을 개최했다고 밝혔다. 이날 행사는 김연희 국토교통부 녹색건축과장, 송두삼 그린리모델링얼라이언스 위원장, 김민수 국토안전관리원 그린리모델링창조센터 센터장 등 국토부, 운영기관(KEA), 인증기관 및 유관기관 등 관계자 약 100여명이 참석했다. 이번 포럼은 2050 탄소중립 달성을 위한 녹색건축분야 미래성장동력 발굴 필요에 따라 1기 신도시 재건축, 리모델링 이슈와 건축물 에너지성능 확보를 위해 녹색건축조성지원법 상 녹색건축물 수준으로 유도가 필요하다는 취지의 공감대를 유도했다. 이에 따라 △고효율 건축물 활성화 방안 △기존 건축물 현황 진단 및 에너지성능평가 방안 △국제사회와의 성능평가 기준 점검 등을 통한 시사점 분석 등의 주제로 진행됐다. 김연희 국토부 과장은 인사말을 통해 “2050 탄소중립 목표를 달성하기 위해 할당된 온실가스를 감축하려면 기존 감축 수단 이외 새롭게 보다 지속가능한 정책 발굴이 필요한 시점”이라며 “단순히 건축물을 짓고 사용하는 단계에서 범위를 확장해 전 세계주의 관점에서 온실가스 감축에 대해 접근해야 한다”고 말했다. 그린리모델링 얼라이언스위원장인 송두삼 성균관대 교수는 격려사를 통해 “오늘 새로운 주제 발굴을 위해 녹색건축 미래포럼과 연동할 것”이라며 “건물부문 온실가스 감축 일환으로 진행하고 있는 그린리모델링도 지금보다 큰 규모로 진행했으면 하는데 탄소감축을 위해 기존 건물의 절반 정도는 그린리모델링으로 진행해야 하지 않을까 한다”고 밝혔다. 이어 “이 경우 1년에 한 15조원 가량 비용이 투입된다고 산출된다”라며 “쉽지는 않겠지만 꺾이지 않은 마음으로 모두가 합심해서 탄소중립 달성을 이뤄낼 수 있도록 해야겠다”고 강조했다. 건축물 E효율평가체계 확대 필요김진호 한국에너지공단 센터장은 ‘재건축 리모델링 활성화에 따른 고효율 건축물 보급확산 방안’이라는 주제로 발표했다. 내용은 △건물부문 탄소중립 현황 △기축건축물 평가를 위한 고려사항 △기축건축물 녹색건축화 예상 효과 △건물부문 탄소중립을 위한 필요 노력 등의 순으로 진행됐다. 건축물 에너지효율등급 및 제로에너지인증에 따라 기축 건축물이 성능 인증을 받기 위해서는 신축 건축물 수준의 평가 서류가 있는 경우에 한해 평가가 가능하다. 건축물 연도별 노후화에 따른 단열 및 설비효율과 설계변경 등을 고려하기에는 어려움이 많다. 김진호 센터장은 기축 건물을 평가하기 위해 3단계 성능판별 방식을 제도로 확장하는 방안을 제시했다. △설계도서 유‧무에 따라 건축물 외피 단열성능 인증 체계 △건축물 실태조사 및 상시 측정 가능한 초음파 측정을 통해 외피 단열재 두께 확인 및 현장 외피 열관류율을 추정 △건축물 측정이 제한적이나 상세 측정이 가능한 방식 도입해 현장기반 외피 열관류율을 도출 등의 고민이 필요하다. 기축건축물 녹색건축화 예상효과의 경우 공공부문에서는 노유자시설 및 의료시설 기준 2018년부터 2030년까지 예상되는 총 착공면적은 1,004만3,600m², 용적률 300%로 가정했다. 이때 그린리모델링을 통한 1차 에너지감축량이 평균 540kWh/m²‧yr(7등급→1++등급)이 될 경우 탄소 절감량은 2,700만톤 저감이 예상된다. 민간부문 그린리모델링사업 대상인 단독주택 및 공동주택에서 예상되는 총 착공면적 기준 912만m², 용적률 300%로 감안했다. 이때 그린리모델링을 통한 1차 에너지감축량이 평균 325kWh/m²‧yr(7등급→1++등급)이 되면 탄소 절감량은 142만톤이 저감될 것으로 전망됐다. 김진호 센터장은 “적용가능한 평가체계 확대가 필요하다”라며 “△평가 인정 범위 확대(Ageband, 에너지사용량 기준) △현장평가 인정 방안(열화상, 기밀, 초음파 등) △다양한 평가 방식 인정(시간부하계산법 등) 등이 갖춰져야 한다”고 제시했다. 또한 “녹색건축화 대상 확대가 요구된다”라며 “GDP의 3% 이상에 해당하는 녹색건축화 기금 확대 필요와 업무, 교육 등 대상시설 확대 등이 확충돼야 한다”고 강조했다. GR 대상 확대‧E효율 관리 혁신 R&D 등 필요조가영 서울기술연구원 수석연구원은 ‘기존 건축물 현황 진단과 에너지성능평가 방안’이라는 주제를 통해 △기존 건축물 에너지현황 진단 △기존 건축물 에너지성능평가 △건물부문 정책지원 방안 및 파급 효과 등을 발표했다. 특히 건물 에너지성능평가 연구동향을 통해 해외 국가의 경우 에너지사용량 DB와 세분화된 에너지성능인자 기반 학습모델을 통해 사용량 기반 평가도구 개발을 수행하고 있다. 이에 따라 국내에서도 에너지사용량을 기반으로 하는 건물 에너지성능평가 도구 개발이 필요할 것으로 보이는 한편 보다 세분화된 에너지성능인자와 사용량을 수집 및 관리할 수 있는 DB를 구축하는 것이 시급하다. 건물부문 정책지원 방안 및 파급효과와 관련 사회, 기술, 경제 등 각 분야별 기대효과도 눈길을 끌었다. 사회적 기대효과는 △노후 건축물 에너지성능 및 노후화 진단 평가 도구로 활용 △제로에너지건축물 확산을 위한 자발적 유도 △건물부문 탄소중립 이행에 기여 등으로 나눌 수 있다. 기술적 기대효과로는 △사용행태 정보 반영으로 건축물 진단 및 에너지사용량 예측 정확성 증가 △입력 인자 최소화로 비전문가도 신속하게 건축물 진단 및 성능평가 가능 기술 △수집된 건축물 데이터 연계를 통해 통합화 개발 추진 가능 등이 언급됐다. 경제적 기대효과는 △고도기술 없이 노후화 진단 및 성능평가 업무수행이 가능해 진단 비용 감소 △프로세스를 최대한 간소화해 공공건축물 에너지진단 수행 경제성 향상 등이 강조됐다. 조가영 수석연구원은 기존건축물에 대한 그린리모델링 추진 시 △총량제와 연계한 노후 건축물 그린리모델링 로드맵 마련 △공공건축물 그린리모델링사업 지원 대상 확대 및 의무화 단계적 추진 △민간 건축물 그린리모델링 확산 등을 주문했다. 또한 건물 에너지사용효율 향상을 위해 △건물 에너지사용설비 관리시스템 효율혁신 R&D 시행 △건물 에너지효율평가 관리 기반 강화 및 효율 개선 유도 △공공부문 선도적 온실가스 감축 강화 등을 꼽았다. 탄소배출량‧1차 E소요량 대응 근거 마련 필요박성중 패시브제로연구소 부소장은 ‘한국의 건물부문 탄소발생량 산정방식과 국제기준과의 GAP 분석을 통한 시사점 분석’을 주제로 발표했다. 국제기준 1차에너지소요량 계산과 관련해 에너지 환산 계수는 평가 경계를 통해 에너지 수요‧‧공급 등에 대해 정의했다. 이 경우 수요‧공급 에너지의 출처와 목적지를 고려했다. 대지 내 또는 지역 내에서 생산되는 에너지의 경우 관련 EPB 기준에 따라 환산계수가 적용된다. 온실가스 배출계수는 kWh당 CO₂ 배출량(kg)으로 표시돼야 하며 메탄, 수증기 등과 같은 기타 온실가스 배출 등가 배출량도 포함 할 수 있다. 환산계수는 총발열량 또는 순발열량 참조 시 일관성있게 적용된다. 건물에서 사용하는 에너지와 관련돼 모든 CO₂ 배출량이 포함돼야 한다. 국제 기준과 비교 시 국내 1차에너지계산과 탄소배출량 산정시 태양광(PV)에 대해 상당한 혜택이 제공된다. 지역난방의 경우 국제 기준 대비 2배 이상 효과로 산정되고 있다. 박성중 부소장은 “국제 기준과 비교 시 국내 지열 시스템은 1차 에너지 계산 시 매우 불리하게 적용되며 국내 건물에너지 계산 시에는 탄소배출계수 작성이 필요하다”라며 “향후 국제적 기준에서의 탄소배출량 및 1차 에너지 소요량 계산에 대한 대응을 위해 명확한 근거 마련이 필요할 것”이라고 강조했다. 건물부문 탄소중립, 자재생산단계 중요김재문 삼우씨엠건축사사무소 이사는 ‘건축물 생애주기 단계별 환경영향(온실가스 포함) 및 EPD 자재를 통한 감축 가능성’을 주제로 발표했다. 신축 건축물 제로에너지빌딩 수준 성능 기준 강화와 노후 건축물 그린리모델링 확대가 정책으로 강화되고 있지만 최근 연구에서는 건물부문 탄소중립을 위해 운영단계 에너지절감만으로 감축목표 달성에 한계가 있다고 다수의 연구에서 지적하고 있다. 이에 대응하기 위해 건물 전생애주기 관점에서 자재생산단계의 내재탄소 감축 가능성을 대안으로 건물부문의 추가적인 탄소감축 연구가 활발히 진행 중이다. EPD 자재 적용에 따른 내재탄소 감축 가능성 분석과 관련 대체 자재를 성정, 대체, 적용해 자재생산단계의 내재탄소 감축 가능성을 분석했다. 대체 자재는 국가 LCI DB 외에 기업에서 자발적으로 환경성적표지 인증이나 저탄소 인증을 받은 제품을 선정, 적용해 2차 건축물 전과정평가를 실시했다. 대체 자재 적용에 따라 주요 환경영향요소의 영향은 GWP(온실가스) 감축은 11.96%, ODP는 38.9%, ADP는 13.2%로 높은 감축 잠재력을 보였다. 이에 따라 △자재를 통한 환경영향 감축 가능성 입증 △EPD 자재 활성화 중요성 △건물 LCA 관점의 설계 필요성 확인 등의 결과를 도출했다. 김재문 이사는 “분석결과로 유추할 수 있는 것은 건물부문 탄소중립을 위해 자재생산단계의 중요성을 인식할 수 있었다”라며 “다양한 자재의 자발적인 EPD 인증 필요성(콘크리트, 시멘트, 철근, 단열재 등 한정) 및 설계자 인식 확대 △건물에너지 감축 정책과 함께 건물 전과정평가의 활성화, LCI-DB 및 EPD 적용 확대 △GR-LCA 연계 실증적 사례 분석을 통해 GR-LCA 융합정책 연구 등이 필요하다”고 밝혔다.
공기열을 재생에너지에 포함할 지에 대한 정책간담회가 열려 찬반 논란이 뜨거웠다. 송갑석 더불어민주당 의원은 6월28일 국회의원회관 7간담회실에서 ‘공기열 재생에너지 포함 선택권 확대’를 위한 정책 간담회를 개최했다고 밝혔다. 이번 간담회는 지난해 4월 송 의원이 발의한 ‘신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법 일부개정법률안’에 대한 구체적인 논의를 위해 마련됐다. 당시 개정안에 따르면 광역자치단체 조례를 통해 지역별 기후환경과 신재생에너지수급 상황 등을 고려해 ‘공기열’을 재생에너지로 포함시키는 것이 핵심이었다. 송 의원은 간담회 모두발언을 통해 “우리나라는 2030 국가온실가스감축목표(NDC)에 따라 2030년까지 2018년대비 40%의 온실가스를 감축해야 한다”라며 “발전·수송·건축·산업 등 다양한 분야에서 발생하는 온실가스를 감축하려면 신재생열을 적극적으로 도입해 기존 에너지산업과 상호 보완하는 새로운 에너지 패러다임 모색이 필요하다”고 강조했다. 이어 “유럽, 미국, 일본 등의 사례를 보면 이미 2009년부터 지열히트펌프를 포함한 지열, 수열, 공기열 등 다양한 자연온도차에너지를 재생에너지로 분류해 지원제도를 마련해 관련기술 개발과 활용을 촉진해 왔다”라며 “하지만 안타깝게도 우리나라에서는 지열, 수열, 폐열 등 제한적으로만 재생열을 받아들이고 있다”고 지적했다. 또한 “우리나라는 열에너지이용분야에서 온실가스 배출의 40%를 차지하며 발전, 수송, 건물, 산업 등 다양한 분야에서 발생하는 온실가스를 감축하려면 지열, 수열, 공기열, 태양열 등 가릴 것이 아니라 모든 재생열을 적극적으로 도입하고 상호 보완한다는 인식이 새로이 필요하다”라며 “다양한 재생열원이 히트펌프기술과 결합하면 단순히 에너지를 변환하는 것 뿐만 아니라 에너지절감시스템이 된다”고 강조했다. 특히 “최근 재생에너지 과잉공급으로 발생하는 출력제한의 문제점을 완화시켜 신재생에너지 수용성을 높일 것으로 기대되며 궁극적으로 에너지수입을 낮춰 탄소중립을 한걸음 더 나아가는 길을 열 것”이라며 “이번 토론회를 통해 재생에너지원 다양화가 각 부문의 온실가스 감축에 가져올 기대효과는 물론 각 산업부문에서 보완해야 할 점까지 심도있게 논의되길 기대한다”고 간담회 개최 배경을 설명했다. 이어 △국내외 공기열 정책 동향 및 재생에너지지정 효과(송재형 테라플랫폼 본부장) △국내 공기열 히트펌프산업 현황(권혁중 한국냉동공조산업협회 연구위원)의 발제가 이어졌다. 공기열 신재생 지정 시 긍정적 영향 커 테라플랫폼은 수행 중인 ‘고성능 공기열원 히트펌프의 섹터커플링효과 분석 및 신재생에너지 인정 타당성 검토’ 연구용역을 수행 중이다. 2021년 기준 전 세계 최종에너지소비는 전기 20%, 수송 30%, 열 50%로 열분야가 절반 이상을 차지하고 있으며 에너지관련 탄소(CO₂)배출량의 약 39%를 차지하고 있다. 탄소중립 달성을 위한 화석연료 사용 감축수단으로 지열, 수열, 공기열 등 활용 히트펌프 확대가 전망된다. 국내에서는 국가 온실가스 감축목표 달성을 위해 건물부문 내 배출량의 60%를 차지하는 가정부문의 배출량 감축이 필요하며 가정부문에서 가장 큰 비중을 차지하는 용도는 난방분야다. 송 본부장은 “난방에 사용되는 화석연료가 온실가스 배출의 핵심으로 볼 수 있어 감축 필요성이 대두되고 있다”라며 “가정부문 내 난방에너지소비비중은 2020년 65%로 추정되며 국내 주택의 80% 이상은 화석연료, 15.1%는 지역난방 순으로 보급돼 있다”고 지적했다. 송 본부장은 “국제에너지기구(IEA)에서는 공기열을 재생에너지로 불인정하고 있으며 탄소중립을 위한 열분야 에너지효율 향상 설비로 표현하고 있다”라며 “다만 일부 EU, 일본 등에서는 재생에너지로 분류하고 있다”고 밝혔다. 글로벌 공기열 히트펌프 보급동향을 보면 유럽을 중심으로 히트펌프보급에 대한 정책적 목표를 설정하고 있다. 히트펌프보급 규모는 2021년대비 2030년 3배, 2050년 6개 증가할 것으로 전망된다. 이를 위해 유럽연합은 2030년 2022년대비 3,000만대 히트펌프 추가설치를, 독일은 2024년 매년 50만대 설치로 2030년 600만대 재고 목표를 세웠다. 영국은 2028년까지 매년 60만대 설치를 목표로 하고 있다. 송 본부장은 “전 세계 히트펌프시장은 2021년 532억달러 수준으로 연평균 9.5% 성장해 2026년 835억달러에 이를 것”이라며 “IEA 자료에 따르면 2021년 전 세계 히트펌프판매는 전년대비 13% 증가했으며 이중 공기열 히트펌프가 판매의 대부분을 차지해 2021년 전체 약 60%의 시장점유율 차지했다”고 강조했다. 공기열 히트펌프 확대방안으로 R&D 확대, 초기설치비 절감 등 다양한 조치가 필요하며 히트펌프 보급을 통해 에너지비용 절감 및 일자리 창출 등 기대효과를 위해 △국내 재생에너지원 인정을 통한 보급사업 확대 △건물냉난방설비 효율화 등 에너지비용 절감 수요 발굴·지원 확대 추진 등을 제안했다. 송 본부장은 ‘공기열 히트펌프가 타에너지원(산업)에 미치는 영향’에 대해 “단기적으로 100RT 이하 시장에 일부 매출 감소 등 부정적 영향이 예상되나 도시건축물 및 주택 등 시장접근이 불가한 사업영역은 영향이 없을 것”이라며 “중장기적으로 100RT 이상 시장에서 경쟁구도로 인한 일부 매출감소 등 부정적 영향이 예상되나 히트펌프시장 확대 시 시공특성을 고려하면 상호보완적 관계로 성장할 수 있다”고 밝혔다. 이어 “도시가스 및 바이오매스분야는 EHP 난방도입 시 연료공급 감소로 부정적 영향이 예상되나 일부 GHP대체 보급 시 보완재로서 시장에 큰 영향은 없다”라며 “가정용 가스보일러 등 난방기기업체의 매출감소 등 부정적 영향이 예상되나 산업용업체에 미치는 영향은 없다”고 덧붙였다. 특히 “태양광, 풍력, 수소연료전지분야는 EHP 난방부하 전동화로 전력수요 증가에 따른 매출증가 등 오히려 긍정적 영향이 예상된다”라며 “ESS와 연계한 섹터커플링 등 전력유연성 확보시장에 긍정적이며 건설 및 난방기기 등 연관산업분야에는 큰 영향이 없다”고 강조했다. 냉동공조산업, 무역수지 32억달러 흑자 권혁중 냉동공조산업협회 연구위원은 ‘국내 공기열 히트펌프산업 현황’을 발표하며 국내 냉동공조산업 위상에 대해 설명했다. 발표에 따르면 우리나라 냉동공조산업은 2022년 기준 생산 약 11조원, 내수 7조1,000억원, 수출 60억2,000만달러, 수입 28억1,000만달러로 세계 시장점유율 2.5%대로 세계 4위 생산국이다. 국가 순으로는 중국, 미국, 일본에 이어 4위에 위치해 있으나 선두그룹에서 크게 떨어진 2위 그룹에 포함돼 있다. 2위 그룹은 우리나라를 포함해 인도, 러시아, 브라질 등이며 우리나라를 제외한 나머지 3국은 넓은 내수시장을 바탕으로 생산량이 증가하고 있다. 또한 우리나라 냉동공조산업은 국내 제조업의 0.9%, 일반기계산업의 11.1%, 약 810개 사업체와 약 2만9,000여명이 종사하고 있다. 무역수지는 2022년 약 32억달러 흑자를 달성하고 있으나 대부분 대기업(LG·삼성 95% 이상 수출)에 의존하고 있으며 중소·중견기업의 해외시장 진출은 5%에 불과한 실정이다. 콜드체인산업은 식품 안정성, 백신 등 이슈로 인해 냉동공조산업에서 차지하는 비율이 8%에서 12%까지 성장했다. 권 위원은 “냉동공조산업 수출은 2009년 최저치로 급락한 이후 2011년부터 대부분의 수출권역에서 반등하기 시작해 2014~2018년 정점을 지나 소폭하락을 지속하고 있다”라며 “수출변동폭이 비교적 적고 규모가 커 단기적인 문제는 없지만 장기적으로 비교우위의 기술경쟁력을 확보해 기술단계별 수출시장을 확보해야 한다”고 지적했다. 이어 “친환경 대체냉매(HFO 계열)를 적용한 공기조절기 및 냉방기, 냉동공조기기를 개발하고 키갈리의정서에 따른 각국의 냉매 전폐일정에 따라 권역별로 수출품목을 선택과 집중, 다변화해야 한다”고 강조했다. 권 위원은 냉동공조산업 발전 장기과제로 △저GWP제품의 조달우선구매제도 도입 △자연냉매 및 저GWP 제품 보급 보조금 지급 △대형 냉동기 CO₂ 등 자연냉매제품 개발 지원 △중소기업 저GWP 냉매사용장비 개발 지원 등을 제시했다. 공기열 신재생지정 찬·반 논쟁 치열 이어 김민수 히트펌프얼라이언스 의장(서울대 교수)을 좌장으로 △송기환 산업통상자원부 서기관 △김강원 한국에너지공단 팀장 △신형기 한국에너지기술연구원 실장 △이윤빈 한국에너지기술연구평가원 PD △임완빈 한국신재생에너지협회 부회장 △김성구 삼성전자 연구위원 △사용철 LG전자 연구위원 등이 패널로 참석했다. 김민수 의장은 “오늘 간담회는 송갑석 의원이 대표 발의한 ‘신에너지 및 재생에너지 개발 이용 보급 촉진법 일부 개정법률안의 내용을 보면 기후환경과 신재생에너지 수급 상황 등을 고려해 해당 광역자치단체의 조례로 공기열을 신재생에너지원으로 포함하는 것에 대해 논의하는 자리”라며 “국제동향, 산업동향 등 크게 보면 전 세계적으로 가고 있는 탄소중립의 발걸음을 드리지 않을 수 없는 상황으로 오늘 간담회가 개최됐다”고 밝혔다. 김강원 에너지공단 팀장은 “에너지국제지구는 공기열원에 대해 신재생에너지로 불인정하고 있으며 특히 RE100를 주관하는 CDC위원회도 인정하지 않는다”라며 “지역별 편차를 두는 것에 대해서는 형평성 문제가 있다는 입법조사관의 지적도 있다”고 밝혔다. 이어 “히트펌프가 탄소중립을 위해서 아주 효과성이 있는 것에 대해서는 모든 분들이 공감할 것 같다”라며 “방법론적으로 봤을 때 RE100를 운영하는 CDC위원회의 경우의 RE100으로 보지 않고 EP100 프로그램으로 보고 있다”고 덧붙였다. 김 팀장은 “지난 4월 발표된 에너지기본계획에서도 에너지수요효율화자원으로 히트펌프를 활성화겠다는 발표도 있었다”라며 “오늘 논의에서 신재생에너지로 지정하자는 의견과 효율파트로 지정하자는 의견도 있을 것으로 보고 있어 중립적인 모델을 찾겠다”고 강조했다. 신형기 에너지기술연구원 실장은 “공기열원을 신재생에너지로 지정하자는 얘기는 사실 오래전부터 논의됐다”라며 “신재생에너지로 할 때 보통 난방을 먼저 생각하는데 냉방까지 들어오는 것에 대한 당초 취지에 맞는지 살펴봐야 한다”고 밝혔다. 이어 “몬트리올의정서 키갈리개정의성서로 인해 냉매 규제에 들어가게 돼 있으며 과거 오존층을 파괴한다고 프레온가스를 못 쓰게 하는 것처럼 선진국에 유리한 조건으로 규제될 것”이라며 “공기열원 히트펌프의 경우 대부분은 건물에 들어가는 만큼 Low GWP냉매나 자연냉매가 아닌 가연성이나 약가연성 냉매를 사용할 수 밖에 없다“고 지적했다. 특히 ”약가연성 냉매나 프로판 같은 자연냉매를 쓸 수 있도록 제도나 규제법령이 만들어지지 않고 표준화가 되지 않는다면 건물에서 사용하기 굉장히 어려울 것“이라며 ”결국 자연냉매나 약가연성 냉매를 사용할 수 있는 표준 및 법률 제정도 같이 검토해야 한다“고 밝혔다. 이윤빈 에너지기술평가원 PD는 “히트펌프가 여러 가지 유형이 있는데 공기열원 히트펌프를 재생에너지로 인정하자는 논의는 예전부터 많이 있었고 그때마다 찬반으로 나눠 논의를 했던 것으로 기억한다”라며 “탄소중립이라는 글로벌 정책트랜드가 있고 에너지안보측면에서도 중요하고 하나의 산업생태계로 키우갈 수 있는가에 대한 고민이 있어 이번 논의가 다시 나온 것 같다”고 밝혔다. 이어 ”공기열원을 재생에너지원으로 포함시키는 에너지포트폴리오 관점에서도 의미있지만 히트펌프산업을 대기업, 중견기업, 중소기업으로 나눠져 있는 생태계를 부스트업시킬 지와 연결된 문제”라며 “공기열원을 인정했을 때 국내 기업들이 생태계를 이룰 수 있을지, 저가 중국산이 들어와 이 부분을 가져갈 것인가에 대한 고민이 있을 수 밖에 없다”고 지적했다. 이 PD는 ”과거 공기열원이 시장에 보급돼 여러가지 사건들이 있었고 생태계 자체가 다시 회복이 불가능한 경우를 우리는 많이 경험했다“라며 ”한랭지조건에서 중요하고 더 중요한 것은 신뢰성으로 빈번한 A/S가 발생하면 수용도가 낮아지고 시장 자체도 상당한 문제를 야기할 수 밖에 없다“고 강조했다. 임광빈 신재생에너지협회 상근부회장은 ”지열의 경우 최소한 지하 150m 이상의 온도차를 이용하고 수력의 경우도 낙차에너지를 이용하고 있지만 공기열원 히트펌프는 역행하는 경우가 있다“라며 “겨울에 바깥의 추운 온도로 더운 공기를 만들고 여름에는 바깥의 더운 공기로 찬공기를 만들어야 한다”고 말했다. 이어 “국제에너지기구나 재생에너지기구에서는 재생에너지로 공기열원을 인정하지 않고 있으며 EP100 등 에너지 프로젝트 등으로 접목시키는 것이 맞을 것”이라며 “국내 재생에너지를 확대하는 과정에서 중국산으로 어려움이 겪었으며 제조는 국내 제조를 하지만 설치는 시공업자가 하는데 시공업자가 싼 중국산을 갖다 쓸 수 밖에 없을 것”이라고 덧붙였다. “지난해까지 탄소중립 이슈로 RE100이 이슈가 되다가 올해는 CF100이 이슈화되고 있어 RE100이 걱정”이라며 “공기열원이 재생에너지로 들어오면 아마 재생에너지업계에는 위축될 것이기 때문에 당분간 에너지효율을 더 높여 경쟁력을 높여 국제적으로 수출을 늘리는 것이 바람직하다”고 강조했다. 김민수 의장은 “히트펌프는 열공급하는 기기로 하절기 냉방은 차치하고 동절기에 저온 열원을 고온 열원으로 만드는 것으로 에너지원으로 무엇을 쓸 것인가가 관건”이라며 “이에 따라 공기열원을 포함하자는 송갑석 의원이 대표 발의한 신재생에너지 개정법률안의 내용이다”고 밝혔다. 김성구 삼성전자 연구위원은 “공기열원 히트펌프기업 입장에서는 EU에 이미 관련 제품을 판매하고 있다”라며 ”이번 간담회를 통해 국내에 공기열원이 재생에너지원으로 된다고 해도 기술적으로 크게 문제될 것이 없는 것 같으며 회사 입장에서 찬반을 말하기 좀 어렵다“고 밝혔다. 사용철 LG전자 연구위원은 ”회사의 입장도 있지만 공학자 입장에서 공기열원을 재생에너지로 할 것인가라는 논의는 너무 늦었다“라며 ”유럽, 일본, 중국 등 우리와 경쟁하는 국가들은 이마 2009년부터 공기열원을 신재생에너지로 인정해 왔으며 최근 유럽의 경우 가스위기와 탈탄소정책과 맞물려 상당히 빠르게 변화하고 있다“고 밝혔다. 이어 ”유럽의 경우 LG전자나 삼성전자의 경우 공기열원 히트펌프 판매가 엄청나게 많이 늘었지만 우리나라는 보급이 어려운 실정“이라며 ”올해 들어 미국은 가스보일러, 가스퍼내스 등 가스기기를 히트펌프로 전환할 경우 보조금정책을 시행하고 있으며 한랭지조건에서 성능향상을 위한 R&D에 적극 투자하고 있다“고 덧붙였다. 특히 ”에너지를 저장하고 효율적으로 에너지를 이용하는 측면에서 유럽이나 미국, 일본의 경우 히트펌프가 담당하고 있다“라며 ”신재생에너지에 공기열원이 포함된다면 기업의 기술개발이나 산업발전에 상당히 많은 도움이 될 것“이라고 강조했다. 김민수 의장은 ”화석연료를 직접 때는 보일러를 다른 형태의 히팅디바이스로 전환하는 것을 히트펌프가 담당하고 있다“라며 ”IEA에서 2050년까지 가정용 가스보일러를 조금 줄여야지 2050년 탄소중립이 달성할 수 있을 것이며 2045년까지 열공급의 반 이상을 히트펌프가 담당해야만 가능한 것“이라고 밝혔다. 이어 “히트펌프가 보급확대되고 가정뿐만 아니라 건물, 산업용으로 공기열원이든 지열, 수열이든 수요를 가리지 않고 히트펌프가 담당해야 한다”라며 “가정용, 산업용 보일러가 히트펌프 형태로 바뀔 것”이라고 강조했다. 간담회에 참석자 중 조희남 한국지열협회 회장은 “지난해에 이어 똑같은 의제를 가지고 또 거론된다는 게 좀 안타까운 부분도 있다”라며 “지열분야는 많은 노력을 통해 지열시설 기술기준을 만들었으며 부지가 좁아도 냉난방부하문제를 해결할 수 있는 시공공법도 개발했다”고 밝혔다. 이어 “공기열원이 신재생에너지로 지정되면 신재생열에너지산업은 거의 도태될 것이며 도태된 산업은 회생이 불가능하다”라며 “천공업체들이 보유한 장비들은 폐기될 것이며 신재생에너지로 산입되는 순간에 어느 건물주, 설계사나 비용적인 면을 따져 지열이나 수열 등은 설계에 반영하지 않을 것이며 이럴 경우 지열, 수열, 태양열산업은 회생이 불가능할 것“이라고 강조했다.
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