[공학저널 김하늬 기자] 지난 2019년 10월 신재생에너지법 시행령 개정 이후 하천수를 활용한 수열에너지가 재생에너지로 인정받으면서 차세대 친환경 물에너지로의 활용이 기대를 모으고 있다.
특히 한국수자원공사(K-water)는 2006년 K-water 사업장 내 수열도입을 시작으로 2014년 롯데타워에 3000RT급 국내 최대 규모의 수열에너지를 도입하고, 한강홍수통제소(100RT), 부산EDC 스마트빌리지(150RT) 등 정부주도 시범사업을 성공적으로 수행하며 수열에너지 사업의 기반을 마련했다.
그중 K-water 그린에너지처는 탄소 감축 주요 이행 실행부서로 친환경 물에너지 사업을 전담하고 있다. 수력, 수상태양광, 수열에너지 등 다양한 신재생에너지 개발을 통해 저탄소 에너지 전환과 탄소저감의 선도적인 역할을 수행 중이며, 현재 소양강댐 심층수를 활용해 16500RT급 국내 최초 대규모 데이터산업단지인 ‘강원수열에너지 융복합 클러스터 사업’을 추진 중에 있다.
강원수열에너지 융복합 클러스터 사업은 지난해 3월 강원도가 투자선도지구로 지정되며 본격적으로 사업을 추진하기 시작했으며 올해까지 설계를 완료하고 오는 2027년까지 클러스터를 조성할 계획이다. 향후에는 강원도 수열클러스터의 성공적 사업모델을 활용해 댐용수를 활용한 수열 클러스터를 점진적으로 확대해 나간다는 방침이다.
이외에도 그린에너지처는 수열에너지의 전국적 보급 확대를 위해, 환경부와 함께 민간·지자체의 수열에너지 사업 총사업비의 최대 50%를 지원하는 ‘수열에너지 보급·지원 시범사업’을 시행하고 있다.
올해 3월 삼성서울병원, 한국무역협회 등 9곳의 시범사업 대상지를 선정했으며, 오는 2024년까지 설계비·공사비 지원, 기술지원 등을 시행할 예정이다. 또한 이번 시범사업을 통해 전체 냉난방설비 연간 전기사용량의 35.8%인 36.5GWh가 절감되고 온실가스도 연간 1만9천톤을 줄일 수 있을 것으로 예측되고 있다.
K-water 그린에너지처 김현일 녹색전환본부장(사진)은 “국내에서는 수열에너지가 재생에너지로 인정된 기간이 길지 않아 산업표준 및 설계·시공 기준 제정, 실증연구를 통한 표준 제품 개발 등 국내 수열에너지만의 기술적 기반 마련과 검증이 필요한 상황”이라며 “특히 수열에너지는 현재 소규모 용량(150RT)의 히트펌프만 인증되고 있어 대용량의 히트펌프 개발도 시급한 실정이다. 이를 위해 K-water는 2020년부터 환경부, 산업부 등 관계 정부부처와 협업해 수열에너지 연구과제를 수행 중”이라고 설명했다.
수열에너지 설비는 기계, 건설, 토목, 전기, 제어, 운영 유지 보수 등의 다양한 기술이 융합된 신·재생에너지분야의 종합 기술 설비로서 다양한 분야의 부가가치·고용 창출 효과가 매우 높은 산업 분야로 손꼽히고 있다.
현재 수열에너지는 보급 초기 단계로 정부의 신재생에너지 보급 사업을 통한 개별 단일 건축물의 냉난방 설비로 주로 보급이 진행되고 있지만, 정부 지원사업 이전 서울 롯데월드타워, 부산 에코델타시티 등의 민간부문에 보급된 경제성이 매우 높은 신·재생에너지원이라 평가받고 있다.
특히 수열에너지는 대용량 공급이 용이하며 대용량화에 따른 경제성이 매우 크게 향상되는 에너지 설비로 각광받으며 그 활용범위를 점차 넓혀갈 전망이다.
김 본부장은 “현재 개별 건축물 단위에서 지구·도시 단위로 확대 적용을 위해서는 제로에너지 빌딩 및 에너지 저이용 구조의 도시설계가 필요하다. 에너지 자립도가 확보된 시스템 구축을 통해 건축물 규모별 확산 사업 추진을 위한 정책과 제도적 지원, 기술 개발이 필요한 상황”이라며 “수열에너지 설비는 원수관 등 도심 내에 기 구축된 인프라 활용이 가능하고 도심지 열섬효과 저감 기여도가 매우 큰 냉난방 설비로서 다양한 건축물 유형·규모에 따른 설계 표준화 와 시공 기준 수립이 필요하다”고 말했다.
이처럼 수열에너지의 대용량화와 지구·도시 단위 공급을 위한 기술 개발, 건축물 유형별 설계 및 시공 기준 수립과 인지도 개선을 통한 수열에너지 보급 확대를 통해 수열에너지가 탄소중립, 지역경제 활성화, 녹색산업 확대에 크게 기여할 것으로 예상되고 있다.
특히 물에너지 분야에서 수열에너지, 수상태양광, 수력 등 신재생에너지가 현 정부의 국정과제에 포함됨에 따라 수열에너지는 탄소중립을 위한 주요 수단으로 부각되고 있다.
김 본부장은 “친환경 물의 잠재가치인 수열에너지는 국가적 관심 아래 탄소중립 달성을 위한 신재생에너지의 중요한 한 축으로 자리매김할 것”이라며 “K-water는 환경부와 함께 하천수, 상수관로, 댐용수를 활용해 오는 2030년까지 1GW, 2050년까지 2GW의 수열에너지 도입을 목표로 설정했다”고 전했다.
그는 이어 “수열에너지 보급·지원사업과 댐 심층수를 활용한 수열 융복합 클러스터 조성사업 등 핵심사업 추진과 신기술 R&D적용 및 제도정비로 목표달성에 적극 노력할 것”이라며 “이러한 수열에너지 도입으로 455천톤의 CO2 온실가스 저감효과와 1763GWh의 에너지절감을 통해 연간 약 2122억원까지 전기사용료를 절감함은 물론, 국민에게 더욱 깨끗하고 안전한 냉난방 에너지를 보급할 수 있을 것으로 기대된다”고 덧붙였다.
