주제발표 : 댐·호소수·하천수, 수열에너지의 활용성
"수열에너지, 신재생 목표 달성 가능케 할 것""수열산업 초기 정부 주도 산업 육성 절실"
"Co2 절감, 열섬 효과 방지, 쾌적성 유지 등 긍정적 요인 많아"
"수온상승 생태계 미치는 영향 정밀하게 살펴 봐야"
"관리주체. 민간 윈윈전략, 비즈니스 관점 요금체계 마련도"
유럽, 북미 신재생에너지 인정받아 보조금. 세제감면 등 혜택
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▲윤린 한밭대학교 기계공학 교수가 ‘댐·호소수·하천수, 수열에너지의 활용성’을 주제로 발표하고 있다. |
[에너지경제신문 이현정 기자] 수열에너지는 물의 온도에너지를 직접 또는 열펌프로 회수해 건물의 냉난방과 급탕에 이용하는 시스템을 말한다. 물의 온도에너지를 이용해 냉방시 건물 내의 열을 수자원으로 방출하고 난방시에는 수자원으로부터 열을 취득해 실내에 공급하는 방식이다. 현재 재생에너지 법에는 직접 이용하는 부분은 제외돼 있다.
수열에너지 관련 신재생에너지법 시행 개정안은 올해 10월 1일 시행될 예정이다. 기존 ‘해수의 표층 열’에서 ‘해수의 표층 및 하천수의 열’로 범위가 확대된다.
국내 수열에너지 이용 대표사례는 3000RT의 히트펌프가 설치된 롯데월드타워가 있다. 1RT는 10평형 정도의 냉방을 할 수 있다. 원수를 활용한 현대차그룹 신사옥은 전체부하의 30%에 달하는 10000RT가 설치돼 있다. 또 2017년부터 추진 중인 소양강댐의 심층냉수 열원을 활용하는 강원도 수열에너지 클러스터 조성사업이 있다.
국외에서는 유럽, 북미, 아시아를 중심으로 수열에너지가 신재생에너지로 인정을 받으며 보조금, 세제 감면 등 다양한 혜택을 누리고 있다.
일본은 1990년대부터 하천수열을 이용해 지역 전체를 냉난방하고 있다. 토론토 ENWAVE사는 2004년 7월부터 세계 최대 규모의 Deep Lake Cooling System을 운영 중이다. 도시 곳곳에 떨어져 있는 약 30개 빌딩에 7만5000RT의 친환경 자원 공급을 통해 전력 소비량 감소에 기여하고 있다. 취수배관 길이는 약 5km로 수심 83m에서 4℃의 물을 취수한다.
부존량 확인을 위해서는 댐, 하천수, 원수에 대한 정확한 기술과 시장 잠재량 조사가 필요하다. 잠재량 조사는 수량과 환경이 변화하기 때문에 주기적으로 진행해야 한다. 2019년 대한설비공학회 설비저널에 따르면 수도권 광역상수 원수는 450만 톤/day의 유량과 1000km의 네트워크가 관망된다. 광역원수는 냉동, 공조용 냉각수에 적합한 수질기준을 갖고 있다.
수열산업을 활성화 하려면 ▲대규모 설비를 생산할 수 있는 기술력 ▲고효율 ▲열을 회수하는 열교환기 기술이 필요하다.
수열에너지는 환경적으로 긍정적 측면이 많다. 이산화탄소 절감효과와 더불어 냉각탑 제거를 통한 열섬효과방지, 소음방지로 도심 내 쾌적성을 유지할 수 있다. 히트펌프 시스템의 소형화로 냉매량 감소, 재료 감소 등의 긍정적 효과도 꾀할 수 있다.
다만 상승하는 수온이 생태계에 미치는 영향에 대해서는 좀더 정밀하게 살펴볼 필요가 있다. K-water 수자원 연구소 ‘수열에너지 이용시 의암댐 수생태계 영향 예측’ 기술보고서에 따르면 하천수로부터의 취수량은 수열에너지 활용 후 배출온도조건과 QC에 따라 결정된다. 단 기존연구 5℃ 이내 및 10 ∼ 30만 ㎥/day는 6800RT ∼ 20000RT의 경우 하천의 수온상승은 0.5C 이내로 예측된다.
수열산업 초기에는 정부주도의 산업육성이 필요하다. 해외도 정부주도에서 민간으로 넘어가는 수순을 밟고 있다. 우리나라도 관 중심으로 스마트시티, 에코타운 등을 만들어 민간으로 이양하는 방식으로 진행하면 된다. 정책적으로는 물이 하나의 열원으로 쓰일 시 ‘물값’에 대해 이야기를 해야 한다. 물을 가진 주체와 사업자들 간 요금이 결정되야 다음 단계인 수요처와의 요금이 결정될 수 있다. 물관리 주체와 민간과의 win-win전략을 통해 비즈니스 관점에 기반한 요금체계 마련이 필요하다.
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