우리나라는 에너지수요의 90% 이상을 수입하고 이를 통해 천문학적 비용을 지출, 감당하는 국가다. 에너지문제는 비단 국내뿐 아니라 21세기 지구촌 최대의 난제 가운데 하나다. 게다가 주요 에너지를 석유, 석탄 등의 화석연료에 의존하고 있으므로 지구온난화와 환경오염 등의 문제가 심각한 상황이다. 또한 효율성 높은 에너지로 평가받던 원자력도 치명적 위험과 처리비용 및 기간에 대한 부담으로 세계 곳곳에서 해체, 퇴조하는 중이다. 전 세계는 파리기후변화협약 이후 효율성과 지속가능성을 바탕으로한 친환경에너지 개발에 몰두하고 있으며 태양광, 풍력, 수력, 지열 등의 신재생에너지에서 그 답을 찾으려 노력중이다. 우리나라도 정부가 2030년까지 재생에너지 발전비중을 기존 9%에서 20%로 확대하는 내용을 골자로 한 ‘신재생 3020 이행계획’을 수립해 다양한 정책을 시행하고 있다. 이러한 계획을 위해 신재생에너지원의 보급과 발굴에 산·학·연이 공동으로 기술에 대한 연구개발을 통해 실제 현장에서 다양한 방법을 적용하고 있다. 광역상수도 이용 신재생에너지 도입이러한 신재생에너지 적용기조의 한편에 지열이 있고 최근 초미의 관심사로 광역상수를 이용하는 신재생에너지 도입이 적극 검
국제구리협회(ICA: International Copper Association, www.copperalliance.asia)는 미국의 본사를 두고 지난 50여년간 구리 물질과 관련한 여러 분야의 산업에 대해 연구 및 기술을 공유하는 비영리 사회공헌 프로그램을 운영하고 있는 단체다. 각 대륙별 지역본부를 두고 있으며 국내에서는 2010년부터 관련 제조업체, 연구단체, 규격인증 단체 등과 긴밀하고도 적극적인 활동을 해 오고 있다. 이번 히트펌프 시장조사도 에너지소비, 생산산업의 효율화와 신재생에너지 활성화를 위해 아시아에서 기술 선도적인 일본, 한국, 대만 등 3개국의 시장상황을 좀 더 구체적으로 조사하기 위해 2016년말부터 약 1년간 일본의 미쓰비시 UFJ Research and Consulting(MURC)을 통해 실시했다. 이를 통해 제조업체 및 시장 동향, 기술동향, 향후 발전 및 전개 상황에 대한 전문가의 의견을 종합해 보고서를 발간했다. 이번 특별기고는 업계 종사자들께 작은 도움을 주기위해 3회에 걸쳐 게재될 예정이다. 일본은 에어컨제품의 100%가 히트펌프기술을 채택하고 있으며 주거용 HPWH의 수요는 전체의 약 10%를 점유하고 있다.
미국 캘리포니아 주 스타벅스에는 한국에서는 찾아보기 힘든 경고 문구가 부착돼있다. 경고문은 가게에서 제공하는 식음료 자체에는 독성물질이 없지만 음식을 가공하고 제공하는 과정에서 의도치 않게 발생하는 화학물질이 암을 유발할 수 있는 있다는 내용이다. 여기서 말하는 화학물질은 ‘아크릴아마이드(Acrylamide)’라는 성분으로 일상생활에서 흔히 섭취하는 빵, 커피, 감자튀김, 과자에서도 쉽게 발견될 수 있으며 지난 1990년에는 발암물질로도 등재됐다. 구강섭취물질만이 아니다. 최근 미국에서 압축기, 모터 등 작업자에게 노출될 수 있는 기계설비부품 또한 유해성 관련 소송이 진행됐다. 작업자 접촉가능한 부품도 규제대상 이와 같은 상황은 모두 캘리포니아 법령65(California Proposition 65)에 따라 발생한 사건들이다. 직접 소비하는 제품에만 국한되지 않으며 기계설비와 같은 제품과 이를 구성하는 부품도 소비자는 물론 근로자, 작업자까지도 포함해 사람이 접촉할 가능성이 있으면 ‘발암, 생식독성 및 기형출산경고’ 문구를 부착하도록 규정하고 있다. 캘리포니아 법령 65(California Proposition 65)는 미국 캘리포니아주의 환경보건 위해성 평
현재 대한민국에는 약 700만명의 베이비붐 세대가 은퇴했거나 은퇴 중에 있다. 이들은 태양광발전사업에 많은 투자를 하고 있다. 태양광발전은 한국전력이 최대 20년간 고정가격에 생산된 전기를 매입하고 농지와 임야 등은 잡종지로 지목을 변경해줘 안정된 수익보장과 땅값 상승까지 기대할 수 있다. 태양광발전은 친환경적인 에너지지만 발전소 건설과정에서 많은 문제를 야기한다. 특히 산지에 조성할 경우 산림을 훼손하고 토사를 노출시킨다. 노출된 토사는 비가 오면 유실돼 심각한 문제를 일으킨다. 올해 1월부터 5월까지 설치된 태양광발전용량은 66만kW인데 산지에 조성된 태양광이 22만kW로 전체의 33%를 차지한다. 정부는 2030년까지 30.8GW를 발전할 계획이다. 산업통상자원부는 1GW 설비용량을 갖추는데 토지 1,320ha가 필요하다고 하는데 30.8GW 설비용량을 설치하려면 4만600ha가 필요하고 그 중 산지가 33%라면 1만3,400ha다. 우리는 북한의 경우를 반면교사로 삼아야 한다. 북한은 1990년대 중반 곡물생산량이 떨어져 아사자가 속출하자 많은 산지를 다락밭(계단밭)으로 개간했다. 그 결과 세계식량농업기구(FAO) 통계자료(2013년3월)에 의하면 1
정부는 2030년까지 온실가스를 배출전망치대비 37%절감을 공표하고 에너지절약, 온실가스감축, 배출권거래 등 많은 사업을 통해 기후변화에 대응할 예정이다. 많은 양의 온실가스를 감축하기위해 에너지를 절감시키는 에너지절약사업과 함께 정부지원사업에 국민 및 기업이 적극 참여할 수 있도록 장려해야 한다. 기업을 대상으로 하는 사업은 많지만 일반적으로 이를 잘 활용하지 못하고 있는 실정이다. 이는 에너지관련 담당자 부재, 온실가스관련 업무담당자 미배치, 정부지원사업 이해부족, 관련 지원사업 시행시기 정보부족 등에서 비롯된다. 이에 따라 에너지닥터는 매년 대한민국에너지대전 전시회 기간동안 무료 세미나를 통해 정부지원사업을 안내해왔다. 정부지원사업의 성격, 지원자격, 지원조건 등을 고려해 기업의 입장에서 투자비를 최소화할 수 있는 방안을 알려주고 있다. 정부지원사업의 필요성해마다 물가는 물론 원자재 가격, 전기요금 및 가스비용도 같이 상승하고 있다. 그럼에도 불구하고 기업은 이윤을 창출해야 하고 고용을 유지해야 한다. 이러한 시대적 어려움을 극복하기 위해서는 번거롭더라도 정부지원사업을 이용해야 한다. 사후관리에 대한 행정대응으로 피곤함을 느낄 수 있지만 기업의 에너지손
나는 어렸을 때 전기는 물로 만드는 것으로 알았다. 화천댐, 춘천댐, 의암댐, 청평댐은 반드시 암기해야 할 우리나라를 대표하는 발전소였다. 전기는 수력발전소에서 만들어지는 것이었다. 시간이 흐르면서 전국적으로 화력발전소가 건설됐으며 원자력발전소가 핵심 인프라로 자리잡더니 곧이어 열병합발전소가 주요 도시마다 생겨났다. 현재 우리나라 발전량에서 수력발전의 비중은 10% 미만이 됐다. 세월이 흐르면서 모든 것이 변했다. 난방연료의 경우를 보면 나무를 때다가 연탄으로 바뀌었으며 곧이어 석유, 가스로 변해왔다. 그리고 지금은 신재생에너지시대로 접어들고 있다. 정부는 2004년 ‘신재생에너지 개발·이용·보급 촉진법’(이하 신재생법)을 제정한 이래 태양광, 풍력 등에 천문학적인 자금을 투자해 신재생에너지의 보급확산을 위해 노력해왔다. 그럼에도 불구하고 우리나라의 신재생에너지 보급률은 선진국에 비해 형편없이 낮은 것이 현실이다. 지열업계에서 근무하다 보니 외국의 에너지 전문가를 종종 만나게 된다. 이 사람들과 서울시내를 다니다 보면 한강을 보고 놀라는 사람들이 대부분이다. 도시 한가운데 이렇게 큰 강이 흐른다는 것이 흔하지 않다는 것이다. 이들은 한강물을 어떻게 이용하는지
새정부가 들어 원전신설을 중단하고 석탄화력발전소 신규 건설을 중단하면서 2030년까지 신재생에너지 사용비중을 20%까지 상향한 정책 목표를 발표했다. 2017년 6월 제주에서 있었던 AIIB 연차총회에서 문재인 대통령은 이러한 확실한 목표를 세계에 공식적으로 재천명한 바 있다. 기후변화에 대한 대처의 관점 외에 우리나라는 석유 한방울 생산되지 않는 에너지 환경 속에서도 세계 10위권 산업국가로서 발전을 유지해야 하는 상황과 함께 에너지안보 측면에서 안정적인 에너지 확보를 위한 다양한 접근 방안과 수단을 가져야 할 필연적 현실에 직면해 있다. 이에 따라 향후 2025년 제로에너지건축물 의무 적용제도와 2030년 신재생에너지 20% 달성 목표 등은 만시지탄이나마 국민 모두의 합력을 통해 반드시 이뤄내야 할 일임이 자명하다. 이를 위해 한국의 에너지분야 중 신재생에너지 활용 상황과 기술 여건에 대한 조사 분석을 바탕으로 다양한 옵션 마련이 필요하며 신재생에너지산업의 기술혁신과 RD를 통한 신기술 개발 및 이를 적극적으로 수용하고자 하는 국가 에너지정책의 연계가 무엇보다도 필요하다. 국가 신재생에너지 목표 설정 과정에서 간과돼서는 안 될 부분은 분산전원 확
정부는 Post2020감축목표(2015년 12월 파리회의)를 달성하기 위해 2030년 BAU대비 37% 국가 온실가스 배출량 감축목표를 발표했다. 이중 건물부문은 국가 온실가스 배출량의 25%를 차지하며 [그림1]처럼 중장기 로드맵을 통해 제로에너지건축물 활성화를 추진하고 있다. 제로에너지건축물은 패시브기술과 액티브기술을 통해 건물에너지를 최소화한 후 여분의 필요 에너지를 화석에너지가 아닌 신재생에너지로 공급하는 건물이다. 건물에너지 최소화를 위해 적용되는 패시브기술은 기존 건물대비 75% 이하의 에너지요구량을 저감할 수 있다. 창호, 단열, 기밀, 열교, 환기 및 축열 등 건축적인 요소기술의 고도화를 통해 건물이 필요로 하는 에너지 요구량을 낮추면 상대적으로 설비시스템의 부하도 기존대비 70% 이하로 줄어든다. 하지만 현실은 아직 냉난방부하의 변화에 대한 준비가 안 됐으며 이에 따라 과도한 초기 공사비와 높은 유지관리비를 부담하는 부정적인 효과가 나타나고 있다. PHPP* 건물에너지해석툴로 부하계산을 하면 패시브 혹은 제로에너지건물은 국내 난방부하 기준 15~25W/m2 정도다. 이에 따라 이러한 성능수준에 적합한 시스템 및 설비기술이 필요하다. 제로에
최근 지구온난화와 관련돼 ODP와 GWP가 낮은 천연냉매에 대한 수요가 유럽 등의 국가에서 급증하고 있다. R744는 대기 중 존재하는 이산화탄소(CO₂)를 이용한 천연냉매로 ODP가 0이며 GWP가 1인 친환경 냉매다. 다만 R744를 냉매로 이용하기 위해서는 냉매가 가지고 있는 특성을 잘 이해해야 한다. R744는 다른 냉매와 비교해 포화온도대비 포화압력이 매우 높은 고압냉매로 이에 대한 관리가 필요하다. 또한 삼중점이 높고 임계점이 낮아 이를 고려한 설계가 이뤄져야 한다. 통상적으로 Cascade cycle을 구성하지 않는다면 R744 시스템은 임계점을 초월한 초임계 사이클을 형성하게 되며 굉장히 높은 압축비를 가지게 된다. 높은 압축비를 가진 R744시스템에서 압축기의 부하를 줄이는 여러 가지 솔루션 및 Ejector에 대한 역할 및 효과를 소개하고자 한다. 통상적으로 응축기로 사용되는 열교환기는 Transcritical(초임계) 사이클에서 상변화가 일어나지 않기 때문에 가스쿨러로 명명하고 있다. 설계에 따라 다르지만 초임계 사이클에서는 잠열구간이 없기 때문에 가스쿨러의 설계압력에 따라 시스템효율이 달라지게 된다. [그림 1]을 보면 35℃
대한설비공학회 냉난방수배관시스템위원회(위원장 민준기, 경희대학교 건축공학과 교수)는 지난 2016년 10월에 준공한 대전 유성구 대덕연구단지에 위치한 한국타이어 테크노돔을 1월 중순에 방문했다. 한국타이어 테크노돔은 기초 및 응용연구 강화를 통한 원천기술 확보와 미래 신기술 연구 강화를 목표로 건설됐다. 이와 함께 한 차원 높은 기술의 리더십과 품질경쟁력을 미래에도 확고히 이어 나가기 위한 중장기 RD 인프라 구축 계획의 일환으로 추진됐다. 하이테크 건축을 통한 혁신의 아이콘 한국타이어 테크노돔은 혁신과 첨단 기술력을 반영해 세계적인 하이테크 건축의 거장 노먼 포스터(Norman Foster) 경이 설립한 포스터 앤 파트너스(Foster+Partners)가 기본설계를, 국내에서는 삼우종합건축사사무소가 실시설계 및 친환경설계(인증)를 맡았다. 최신 기술과 재료를 건축 디자인과 결합해 표현하는 하이테크 건축을 통해 한국타이어의 비전과 문화를 디자인적으로 해석하는데 있어 최상의 시너지를 발휘할 수 있다고 판단했기 때문이다. 또한 한국타이어가 추구하는 기업문화는 능동적이고 혁신적으로 일의 주체가 되는 프로엑티브 컬처 도약을 이끌어 나가는 것이다. 창의적인 분위기
일반적으로 사람들은 외부 공기상태가 자신들의 건강에 큰 영향을 미친다고 생각한다. 그리고 실내공기는 비교적 안전하다고 생각하는 경향이 있다. 그러나 미국 환경청(EPA)의 연구결과는 이런 사람들의 생각이 틀렸다는 것을 말해준다. EPA는 실내 공기오염도가 외부에 비해 평균 2~5배 정도이며 심지어는 100배까지 높은 경우가 있다고 보고한다. 아울러 사람들이 하루 중 90%의 시간을 실내에서 생활한다는 사실도 주목해야 한다고 말하고 있다. 사람이 하루 중 섭취하는 물질을 질량으로 환산하면 약 1~1.5kg의 음식물, 2kg의 물을 마시는 것에 비해 공기는 약 10~13kg 정도를 섭취한다. 즉 인체에 대한 공기의 중요성을 알 수 있는 내용이다. 이렇듯 사람들의 건강에 중요한 영향을 미치는 실내공기는 여러 가지 원인에 의해 오염되고 있다. 주택의 실내 공기오염원 또는 오염물질은 외부에서 유입되는 물질뿐만 아니라 주방연소 시 발생하는 물질, 흡연에 의한 물질, 신축주택에서 주로 발생하는 휘발성유기화합물(VOC: Volatile Organic Compound), 포름알데히드 등은 건자재 등에서 주로 발생한다. 또한 일상생활에서 많이 사용하는 청소용 세
정부는 지난 2014년 기후변화대응, 에너지안보, 수요관리 등 에너지분야 주요 현안을 효과적으로 해결하기 위한 ‘문제 해결형 산업’으로 에너지신산업 8대분야를 선정했다.여기에는 전기자동차, 전력 수요자원 거래시장, 에너지 자립섬, 에너지저장장치, 친환경에너지타운, 제로에너지빌딩, 발전소 온배수열 활용, 태양광 대여사업 등이 해당된다. 이미 개발돼 있는 기술이라는 현실을 바탕으로 산업디자인적인 아이디어와 마케팅을 가미함으로써 미래산업을 창출하는 것이 그 목적이었다. 또한 산업통상자원부는 2016년 7월5일 에너지미래전략위원회를 출범하며 ‘에너지산업 성과확산 및 규제개혁 종합대책’을 발표했다. 신재생 등 에너지산업에 대한 총 42조원의 투자와 에너지산업 활성화를 위해 에너지시장에 대한 민간참여 활성화를 골간으로 하는 정책을 발표했다. 구체적으로는 선진국 수준의 신재생 보급확대를 목표로 RPS 의무비율을 2020년 6%에서 7%로 상향 조정했다. 특히 태양광과 풍력을 향후 신재생 중점 전원으로 육성할 계획임을 밝힌 바 있다. 이어 11월30일 열린 ‘에너지신산업 융합 얼라이언스 간담회’에서 후속의 신재생에너지 보급 활성화 대책을 발표했다. 주요내용은 ‘장기 고
그린빌딩, 저에너지빌딩, 패시브하우스, 에코하우스, 제로에너지빌딩 등 친환경건축에 관한 다양한 형태, 용어들이 범람하고 있다. 정부도 2020년까지 모든 신축 공공건축물, 2025년까지는 모든 신축 민간건축물을 제로에너지빌딩으로 의무화하겠다고 발표했다. 그러면 국내에서 우리 기술로 제로에너지빌딩은 가능한 것인가? 가능하다. 그러나 제로에너지빌딩을 구현하기 위해서는 현재 국내 건설시장에서 지어지는 일반적인 건물에 비해 상당한 추가비용을 감당해야 한다. 즉 경제성이 문제다. 그렇다면 패시브하우스, 에코하우스, 저에너지빌딩은 가능한가? 이들 역시도 국내 건설시장에 보급하기에는 아직 해결해야 할 문제들이 산재해있다. 그 중 대표적인 문제는 이들을 구현할 건자재나 시스템들이 국내에는 부재하다는 것이다. 필자는 국내 건자재, 시스템 제조사 분들에게 기회가 있을 때마다 제로에너지빌딩에 대비해 성능향상을 해야 한다고 주장하고 있다. 이들도 필요성에 대해서는 공감하지만 현실적으로 국내시장 규모만으로는 막대한 비용이 소요되는 연구개발과 시설투자에 선뜻 나서기가 어렵다고 말한다. 또 하나의 문제점으로 아직 국내에는 친환경건축을 보편적으로 확산시키기에는 실무 전문
내년부터 공공기관이 연면적 1만㎡ 이상인 건축물을 새로 짓고자 허가를 받기 위해서는 건물에너지관리시스템(BEMS)을 반드시 설치해야 한다. 산업통상자원부가 에너지신산업 활성화와 공공기관의 에너지이용 합리화를 위해 지난 7월 ‘공공기관 에너지 이용 합리화 추진에 관한 규정’을 개정, 고시한데 따른 결과다. 정부는 매년 100여개의 건물에 약 10% 수준의 에너지 절감효과가 예상되는 BEMS를 설치함에 따라 연간 약 200억원 규모의 새로운 시장이 열릴 것으로 내다봤다. 서울시에서도 이미 작년에 고시한 ‘건축물 및 정비사업의 환경영향평가 항목 및 심의기준’을 통해 연면적 10만㎡ 이상의 건물에 BEMS의 설치를 의무화한 바 있다. 지금까지 권장만 해오던 BEMS를 의무화함으로써 대형 건물의 에너지소비를 계획단계부터 줄여나간다는 의도다. 하지만 이 같이 정부와 서울시가 앞 다퉈 에너지 소비와 온실가스 배출을 줄이는 것을 명목으로 BEMS 설치를 의무화하는 것에 대해 아직 준비되지 않은 성급한 시도라는 생각을 지울 수 없다. 현재 중앙집중식으로 관리되는 건물들에는 국내 대부분의 시장을 점유하고 있는 글로벌 기업들의 건물자동화시스템이라는 장비가 설치, 운용
1985년 국내에 처음 지역난방시스템이 도입된 이후 30년 세월이 지나면서 현재 전국에 200만 세대가 넘는 사용자에 35개 지역난방 사업자가 공급하는 사회기반의 중요 인프라시설로 자리잡게 되었다. 초기 지역난방 도입시기부터 정부의 지역난방의 확대보급 기조는 국가 에너지절감도 중요부분이었지만 사용자에게는 경쟁시스템으로 볼 수 있는 도시가스보다 저렴한 난방요금 시스템을 유지한다는 것이 더 큰 비중을 차지했고 사용자측에서도 지역난방을 사용함으로써 얻게 되는 편리성, 안전성, 쾌적성 등의 후생적 이익에 대해서는 단지 값싼 난방요금에 추가적으로 보태지는 당연한 혜택으로 인식한 것이 사실일 것이다. 하지만 이제 지역난방시스템을 단순히 값이 싼 난방시스템으로만 인식하는 수준에서 벗어나 새로운 시각으로 지역난방시스템을 바라보고 인식해야 되지 않을까 생각한다. 10년 전 아니 5년 전만 하더라도 대부분의 세계인들은 정말 CO₂ 때문에 지구온도가 올라갈 것인지 단지 과학자들 일부가 떠드는 이론인 것인지 판단하기 어려웠다. 지금 2016년은 어떠한가. 이제는 누구도 부인하지 못할 만큼 전 지구인이 인식하는 수준이 됐고 우리나라 정부정책도 신기후체제로 전환하게
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