삼성전자는 2023년 한국품질만족지수 시스템냉난방기부문 5년 연속 1위, 브랜드가치 4년 연속 세계 5위로 글로벌 TOP 5를 달성한 기업이다. 품질만족지수는 한국표준협회와 한국품질경영학회에서 공동으로 개발한 품질측정모델로 품질의우수성 및 만족도를 조사해 발표하는 종합지표다. 삼성전자는 상업용 급탕시장에 현재 주력하고 있으며 주력제품은 EHS 35kW급이다. EHS(Eco Heating System)는 주거 및 상업시설의 바닥난방과 급탕에 적용되는 솔루션으로 공기열과 전기를 이용해 온수를 만들 수 있어 일반보일러보다 고효율 제품이다. 현재 한국에너지공단 주관으로 소상공인 에너지효율향상 지원사업을 진행 중이며 사우나·숙박시설 등 상업용시장에서 급탕을 많이 사용하는 곳으로 EHS 보급이 활발하다. 이원압축, 출수온도 80℃ 강점 삼성전자의 주력 히트펌프제품 EHS 35kW는 실외기와 Hydro Unit를 1:1로 연결하는 고효율에너지 제품이다. COP 2.41, 폭넓은 외기온도 범위(-25~43℃)와 실외기 R410a, Hydro Unit R134a 냉매를 사용하는 이원압축을 통해 80℃의 출수온도가 강점이다. EHS멀티형은 하나의 실외기에 다수의 Hydro U
에너지솔루션기업 오텍캐리어는 가정용, 상업용, 빌딩용, 산업용은 물론 스마트팜과 데이터센터 등 전 분야에 최적화된 공조장치와 최적화 운영 솔루션 및 탄소중립 달성 솔루션을 제공하고 있다. 2019년부터 제로에너지하우스 실현을 위해 태양광 연계 주택용 인버터하이브리드 보일러와 심야전력을 사용해 에너지효율과 축열량을 극대화할 수 있는 다양한 용량의 가정용 고온수 인버터 하이브리드 보일러를 출시, 공급해왔다. 다년간 현장설치 검증으로 뛰어난 제품의 신뢰성과 운전비용 절감이 확인됐다. 현재는 한전 전력연구원과 함께 공동주택용 히트펌프보일러 개발을 진행하고 있다. 제로하우스용 태양광 연계 HP 개발 오텍캐리어가 출시한 제로에너지 하우스용 태양광 연계 주택용 히트펌프보일러는 태양광발전에서 생산되는 전력과 제품에서 소비되는 전력을 동일하게 운영해 탄소배출량 제로화를 구현한 제품이다. ECO Heat 특허기술로 에너지사용량 및 외기온도에 따라 다른 열원설비를 자동으로 운전하는 제어로직을 적용해 편의성을 증대, 실내기와 실외기가 분리돼 있어 겨울철 동파방지와 열손실 최소화, 외기온도 –15℃에서 안정적인 55℃ 출수온도 제공, 41dB의 저소음 실현으로 주택지역에 설치해도
IPCC는 기후위기 극복을 위한 골든타임이 앞으로 10년 남았다고 분석했다. 전 세계에서 이상기후가 속출하는 가운데 세계 각국은 기후위기의 심각성을 느끼며 탄소중립을 위한 재생에너지사용 중요성을 강조하고 있다. 글로벌기업들도 ‘RE100’ 달성을 목표로 탄소중립에 박차를 가하고 있다. 우리나라도 대통령 직속 ‘2050탄소중립녹색성장위원회’(이하 위원회)를 구성해 지난 2023년 4월 ‘탄소중립·녹색성장 국가전략·제1차 국가기본계획’을 발표했다. 위원회는 2038년까지 무탄소에너지 비중을 70%까지 늘려 온실가스감축목표를 달성하겠다고 발표했으며 탄소중립 핵심수단으로 재생에너지를 활용하겠다는 계획을 밝혔다. 지난 5월에는 산업통상자원부 주관하에 진행된 정책간담회에서 ‘재생에너지 보급확대·공급망 강화 전략’을 발표해 △질서있는 태양광 확산 △새로운 시장에 맞는 제도전환 △해외시장진출 지원 등의 전략을 제시했다. 그러나 세계 최종에너지 소비량 중 50% 비중을 차지하는 열에너지는 탄소중립 달성에 있어 그 중요성이 더욱 강조되고 있는데 정부가 발표한 재생에너지 보급·지원계획 등에는 열에너지에 대한 구체적인 방향성이 제시되지 않아 업계는 아쉬움을 표하고 있다. 권영호
2011년 설립된 한국태양열융합협회는 우리나라 열부문 신재생에너지 발전을 위해 산·학·연 전문가들의 역량을 집결하며 체계적으로 기술개발·보급·지원해 열산업육성에 앞장서고 있다. 지난 2021년에는 협회명칭을 ‘한국태양열융합협회’로 변경해 회원사들이 다양한 융합기술을 수용하며 개발할 수 있도록 지원하고 있다. 한국에너지기술연구원과 공동으로 ‘신재생에너지표준화·인증고도화사업’ 등을 진행해 태양열시스템의 신뢰도 향상을 위해 힘쓰고 있으며 소비자들이 안전하게 사용할 수 있는 에너지원이 되도록 회원사간 사후관리 협력체계 구축 등 이미지제고에도 심혈을 기울이고 있다. 권영호 회장을 만나 협회차원에서 태양열산업 발전을 위해 노력 중인 부문과 주목하고 있는 태양열융합기술 등에 대해 들어봤다. ■ 2050 탄소중립 달성에 있어 태양열의 역할은 2050년 넷제로(Net-Zero) 실현을 위해 우리나라는 ‘탄소중립·녹색성장 글로벌 중추국가로의 도약’을 목표로 △3대 정책방향 △4대 전략 △12대 중점과제를 설정했다. 기본계획 세부실천사항에 탄소중립을 위한 열에너지의 필요성과 당위성에 대해서는 기술되지 않아 태양열시스템의 역할이 퇴색되는 것 같은 아쉬움이 있다. 열에너지 감축이
한국태양열융합협회 내 조직된 발전위원회는 태양열시장 활성화를 위한 정책과 발전방향 등을 제언하는 역할을 수행한다. 최근에는 에너지공단 등과 PVT표준인증 제정을 위해 노력하고 있다. 조성구 한국태양열융합협회 발전위원회 위원장을 만나 국내 PVT기술개발·실증사례와 시장발전방향을 들어봤다. ■ 태양열업계가 PVT에 주목하는 이유는 국내의 경우 태양열을 비롯한 재생열에너지는 현행정책이나 향후 정책전망 등에서 완전히 소외돼있다. 태양열시장은 깊은 침체의 터널을 10여년 이상 벗어나지 못하고 있는 실정이며 이런 상황에서 PVT라는 전기·열원하이브리드시스템이 등장함으로써 열에너지생산은 물론 전기까지 생산한다는 새로운 패러다임 제공으로 인한 시장탄생을 관련업계가 모두 기대하고 있다. ■ 주목할만한 PVT 기술개발 및 실증사례와 성과는 네덜란드의 경우 아파트까지 히트펌프와 융합시스템을 구성해 활발히 보급되고 있다. 아파트 개별가구에 3~4kW용량 히트펌프와 PVT모듈을 설치해 급탕·냉난방에 사용하고 있다. 스페인 바르셀로나는 수영장에 2,082㎡ PVT모듈을 설치해 수영장 가열용도로 사용 중에 있으며 매우 높은 연간 발전량(1,638kWh/kWp·a)·집열량(925kWh/
한국에너지기술연구원은 에너지기술 분야의 연구개발·성과확산 등을 통해 국가 성장동력 창출과 국민경제 발전에 기여함을 목적으로 설립돼 국가 에너지안보·탄소중립 문제를 동시에 해결하기 위한 연구에 앞장서고 있다. 에너지기술연구원 재생에너지연구소는 △태양광·신재생열융합기술 △에너지저장시스템 △소재기술개발 등을 진행하고있다. 주홍진 재생에너지연구소 신재생시스템연구실 박사는 PVT·태양열기반 신재생열융합시스템 설계 연구 등을 진행한다. 주홍진 박사를 만나 국내·외 PVT시장동향과 연구개발성과 등을 들어봤다. ■ 태양열업계에서 PVT를 주목하고 있다. PVT란 어떤 기술인가 PVT복합모듈은 태양광모듈과 태양열집열기가 결합한 단일모듈이다. 전기와 열을 동시에 생산해 재생에너지 설치면적이 제한적인 건물에 적용하면 설치공간 활용성을 극대화할 수 있지만 열을 제대로 회수하거나 배출하지 못할 때 전기생산효율이 떨어지는 문제가 있으며 기존 태양열집열기보다 낮은 온도의 열을 생산한다. PVT모듈은 크게 액체식과 공기식으로 구분된다. 공기식모듈은 제작이 쉽고 유지관리가 편한 장점이 있으나 PVT로부터 획득한 열에너지를 저장하는 데 어려움이 있어 주로 낮에 직접적으로 열에너지를 활용하는
한국에너지공단은 에너지이용합리화와 신재생에너지보급을 위해 설립된 기관으로 △에너지효율향상 △취약계층 에너지복지 강화 △신재생에너지 보급에 집중해 지속가능한 에너지생태계를 구축하고 있다. 에너지공단 표준인증팀은 신재생에너지설비에 대한 KS인증기관으로 KS인증서를 발급·관리하고 있으며 △신재생에너지 설비에 대한 KS개발 △인증기반구축을 위한 국가 R&D 전담관리 △KS·IEC·ISO국제표준 개발·대응 등을 진행하고 있다. 백길남 에너지공단 표준인증팀 팀장을 만나 열에너지분야 KS인증현황, KS제정진행상황 등을 들어봤다. ■ 신재생에너지에서 열에너지가 차지하는 비중과 역할은 2022년도 기준 열생산설비 제조업 △사업체수 △기업체수 △종사자수 비중은 전체 제조업에서 3~7%가량 차지하지만 매출·투자 비중은 0.6% 수준에 불과하다. 그만큼 발전설비제조업이나 연료제조업에 비해 상당히 열위에 있다고 볼 수 있다. 2022년 기준 신재생에너지 생산량 비중도 열에너지 생산량 비중도 매우 저조하다. 전체 신재생에너지 생산량 비중은 0.2~1.8% 수준이지만 태양광은 42.1%를 차지하고 있다. 국가인증제도인 신재생에너지설비 KS인증제도는 국가신재생에너지정책목표 달성을
부산대학교 건축공학과 건축환경IT연구실은 건축과 인간을 둘러싼 물리적 환경에 주목해 안전하며 효율적인 건축공간창출을 위한 건축·설비적 접근법을 개발하고 있다. 최근에는 태양열·지열과 미활용에너지를 효율적으로 이용하는 기술을 개발하며 실제 건물에 적용하기 위한 설계법을 연구하고 있다. 남유진 부산대 교수는 PVT에서 생산된 에너지를 바탕으로 효율적인 급탕·냉난방공급을 통한 ZEB실현기술을 개발하고 있다. 남유진 교수를 만나 연구진행상황과 PVT연구개발활성화 방안 등을 들어봤다. ■ PVT 연구배경과 목표는 PVT는 하나의 시스템에서 전기와 열을 동시에 이용한다는 점에서 매력적인 기술이다. 그러나 이러한 장점이 단일시스템대비 우수한 효과를 가질 수 있는 지는 △에너지효율성 △경제성 △편의성 등의 관점에서 충분히 검토해야 한다. 변동성이 큰 태양에너지를 이용한다는 점에서 기존 설비와 함께 사용하려면 건물의 열·전기 수요를 고려해 적절하게 용량을 설계하고 최적의 운전을 해야하나 어떤 기준에서 설계하며 어떻게 운전하는 것이 효율적인지 설치환경이나 설계조건·재실상황 등이 복잡하게 연계돼 있어 최적 설계방법을 정립하기가 어렵다. 이에 따라 PVT를 기존 전기설비나 냉난방
공주대 산학협력단 그린에너지기술연구소는 에너지저감기술 연구를 위해 △에너지소재 △에너지통합모듈 △에너지관리시스템 원천기술 연구 △전문적인 고급 연구인력 육성 등을 위해 설립됐다. 김진희 공주대 건축학과 연구교수는 △고효율 PVT상용화유닛 개발 △모듈러방식 공기식 건물일체형 PVT(BIPVT)시스템 개발(국제공동) △BIPVT와 히트펌프시스템이 연계된 스마트그리드 기술개발(국제공동) △PVT 성능평가 기반구축(표준화)을 위한 기초연구 등을 진행했다. 김진희 교수를 만나 PVT연구배경, PVT성능표준화 용역수행 배경 등을 들었다. ■ 국내·외 PVT시장 동향은 해외 PVT시장은 20년 전부터 시작돼 최근 몇 년 사이 상용화가 이뤄져 시장에 보급되고 있다. 국내 PVT시장은 최근 몇 년 사이 상용화를 위한 연구가 시작됐으며 열매체를 액체로 하는 온수를 생산하는 PVT집열기에 대한 상용화가 이뤄지고 있다. ■ PVT 연구성과는 2006년부터 액체식 PVT 연구개발을 시작으로 공기식 PVT에 이어 BIPVT시스템에 대한 수 개의 특허를 보유하고 있다. 국제공동연구를 통해 △PVT컬렉터 성능 표준화와 시스템연계 연구 △국내 액체식 PVT표준화를 위한 성능평가 기반구축
이맥스시스템은 2004년 설립돼 건물 종합냉난방시스템사업을 운영하는 기업으로 태양열집열기 제조업을 시작으로 PVT복합모듈·BIPV모듈 등을 생산·판매 중이다. 라미네이션 타입의 유창형·무창형 PVT모듈을 생산하고 있으며 무창형 모듈은 올해 초 산업통상자원부의 적합성인증을 취득했다. 최근에는 삼성전자와 저가형 PVT복합모듈을 공동개발하고 있으며 현재 특허출원 진행중이다. 글로벌 PVT시장에 큰 영향력을 행사할 수 있는 잠재력을 키우는 중이며 PVT시스템의 제도권 진입을 위해 2021년부터 태양열융합협회와 협업하고 있다. 자체제작 PV모듈로 성능·품질우위 PV모듈 후면에 집열부를 접착하는 일반적인 PVT모듈 제작방식과 달리 이맥스시스템은 태양전지를 이용한 PV모듈 제작공정부터 자체적으로 진행한다. 이맥스시스템의 관계자는 “셀 태빙(Tabbing)·스트링잉(Stringing)·라미네이션 등의 공정을 자체에서 수행하기 때문에 제품기술이나 품질관리를 능동적으로 수행할 수 있어 성능이나 품질의 균일성 측면에서 우위를 점할 수 있다”라며 “대량생산 시 자동화가 가능하므로 원가절감 측면에서 매우 유리하다”고 밝혔다. 이어 “셀과 집열부의 라미네이션을 통한 접합은 매우 중요
1987년 창립된 장한기술은 지난 37년간 기계설비분야에서 신제품·신기술 국내도입에 앞장서왔다. 원가우위를 기본으로 하는 경영전략을 바탕으로 창의활동을 기반으로 끊임없이 혁신에 도전하고 제품과 서비스를 결합해 고객의 가치향상에 기여하는 기술전문가들의 집단이라는 조직 가치를 지향하고 있다. 사업영역은 하이드로닉스(물을 이용한 냉난방기술)와 열에너지융합분야로 PVT·신재생에너지의 간헐성과 수요와 공급의 디커플링을 해결하기 위한 기술개발과 실증연구를 꾸준히 진행 중이며 경험과 열에너지융합솔루션을 바탕으로 탄소중립을 위한 열에너지시장을 선도하고있다. 장한기술의 PVT제품인 ‘CoolPV’는 30년 이상 수명이 보장되며 취급이 용이하다. 높은 내부식 성능을 가진 경량소재 폴리머집열기를 조립한 PVT로 하부구조물과 지붕구조에 가해지는 하중을 경감했다. 특허기술 ‘태양광패널용 집열기 조립키트와 이를 포함하는 태양광열 복합조립체·제조방법’을 적용한 원터치조립구성품을 제공해 설치자가 쉽게 조립·시공할 수 있다. ‘CoolPV’는 태양에너지 이용효율이 높은 전기온수생산시스템으로 연간 전기 452,965kWh·열 883,399kWh을 생산할 수 있으며 산업융합혁신품목에 지정돼
정양SG는 1986년 설립된 발포폴리스틸렌 전문 제조기업으로 단열관련제품과 신규공법을 개발해왔다. 제로에너지건축(ZEB) 실현에 필요한 열교문제를 해결하기 위해 단열 취약부위인 발코니, 파라펫, 공동주택 세대간 수직벽체에 적용되는 구조용 열교차단재를 8년 이상 연구해 국산화율 100%의 우수한 제품을 개발하는데 성공했다. 정양SG가 개발한 구조용 열교차단재는 적용기술과 품질 우수성 등을 모두 인정받아 신제품(NEP)인증을 획득했으며 지난해 산업기술진흥유공 신기술실용화 단체부문 대통령표창을 수상했다. 정양SG는 단열, 열교차단기술분야 특화기업이 되기 위해 전체 매출액의 일정비율 이상을 꾸준히 연구개발에 투자해왔으며 기업부설연구소는 건축물에너지평가사를 포함한 전문인력들로 구성돼 다양한 연구실적을 거두고 있다. 순수 국내 독자기술로 개발한 구조용 열교차단재 ‘LBN Modular’는 구조체 형상으로 단열이 불가피하게 끊기는 부위의 콘크리트 구조체 내부에 매립해 시공돼 하중을 지지할 수 있는 내력 단열재다. 즉 건축물에서 단열재와 구조재 역할을 동시에 수행하기에 제품적용에 따른 단열성능 향상, 결로개선 등은 물론 수십차례의 실물실험을 통해 모델별 구조 안정성을 검증
독일기업 쉐크는 세계 최초로 구조용 열교차단재를 개발해 전 세계 40여개국에서 1,000만건 이상의 프로젝트를 수행하며 혁신적인 솔루션을 제공하고 있다. 현재 17개국에 지사를 두고 있으며 7곳에 생산기지를 보유한 글로벌기업이다. 지난 50여년간 구조용 열교차단재만을 연구개발해 온 독보적인 기술력을 바탕으로 전 세계시장을 선도하고 있다. 쉐크코리아는 설계 및 시공 등에 대한 전문적인 기술지원을 통해 제로에너지건축물(ZEB) 완성을 위한 열교차단 솔루션을 제공하고 있다. 쉐크의 열교차단재는 철근콘크리트(RC) 구조라는 재료적 특성에 맞춰 인장 및 전단 부재 등은 스테인리스스틸 또는 GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer), 압축부재는 초고강도 콘크리트(UHPC)로 구성돼 있다. 이러한 구성재료상 특징은 국내·외 유사품들과 큰 차이를 보인다. 인장부재에 열전도율 0.07W/m·K인 GFRP를 적용해 60W/m·K인 철근 및 15~17W/m·K인 스테인리스 스틸을 적용한 유사품대비 최대 25% 향상된 열적성능을 자랑한다. 쉐크는 열교차단재에 적용되는 GFRP와 UHPC 등을 자체적으로 생산한다. 쉐크가 공급하고 있는 약 3,000여종의 열
이비엠리더는 에너지효율적인 건축자재의 창조적인 리더로서 과감하고 혁신적인 연구개발로 시장변화의 흐름을 주도하고자 노력하고 있다. 국내 최초로 개발한 건설신기술인 ‘내진 열교차단 패스너’는 외단열 건축물의 외장재 건식 설치공법에 사용되는 자재로 열교를 차단하는 기능을 가진 외장재 고정장치다. 외단열 건축물의 외장재 설치 시 외장재 고정장치로 인해 발생하는 열교현상을 저감시켜 단열성능을 향상시키며 결로현상이 감소되는 등 건축물의 에너지효율을 증가시킬 수 있다. 내진 열교차단 패스너는 건축물 외관 디자인과 마감재 종류 등에 따라 가장 적합한 타입을 효과적으로 적용하기 위해 다양한 형태로 공급된다. 특히 ‘옵티마타입’은 원가절감, 공기단축, 구조성능 등의 측면에서 크게 개선돼 신기술로 등록됐으며 최근 신기술 보호기간이 연장됐다. 여러 타입 중 가장 최적화된 타입으로 꼽힌다. 옵티마타입의 핵심 구성인 T.B실린더는 상부에 원형의 날개형 디스크가 형성돼 단열재의 들뜸이나 탈락을 방지할 수 있도록 단열재를 벽체로 밀착해 고정할 수 있다. 또한 T.B실린더가 단열재 속으로 매립되는 과정에서 단열재 절개부의 공극이 일부 생성됨으로써 기밀을 유도하도록 개발됐다. 열교차단 패스
TB block은 인류의 미래를 위한 진화라는 비전을 바탕으로 구조용 열교차단재를 제조하고 있다. 올해로 창립 10년차인 TB block은 2014년부터 독자적으로 열교차단 제품을 개발했으며 2015년 아시아 최초로 양산을 시작했다. 2020년에는 세계 최고수준의 TB-V200-S1 제품을 개발해 현장에 적용하고 있다. 구조용 열교차단재의 가장 중요한 부분은 안전성이다. 초기에는 해외 제품을 모방해 제품을 개발했지만 국내 건축기준과 상이해 구조적인 안전성을 확보하는 것에 어려움이 있었다. 이후 독자적인 제조방법을 개발해 국내 건축기준을 만족하면서 구조적 안전성을 확보한 제품을 출시할 수 있었다. 핵심기술은 철근과 스테인리스를 접합하는 방식과 트러스 구조 등을 도입한 제조방법이다. 트러스 형태로 열교차단재를 제작하면 단열재 두께를 150mm 이상 사용할 수 있어 단열성능을 크게 향상시킬 수 있다. 해외 제품의 경우 단열재 두께를 최대 120mm까지 적용할 수 있지만 TB block은 200mm까지도 단열재 두께를 증가시킬 수 있어 단열성능을 50% 이상 개선할 수 있다. 단열재 두께를 200mm 사용한 TB-V200-S1 제품은 파라펫에 사용하는 제품으로 자체
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