▲ 국제에너지 이완호 대표

 

  지난해 7월 국가과학기술자문회의(의장 대통령)에서는 화력, 원자력 등 발전소 온배수의 열을 재활용하는 신에너지를 국가차원에서 집중 육성해야 한다는 의견을 제시했다. 온배수란 발전소의 전기 생산 공정에 사용된 후 수온이 상승한 채 버려지는 해수를 뜻하며, 1982년 체결된 UN해양법 협약으로 선진국은 해양 방류 온배수를 오염물질로까지 인정한 상황이다. 그럼에도 우리나라는 연평균 26.5도 이상의 고온 온배수를 무분별하게 방류하고 있어 인근 해양이 피폐화되고 있는 상황이며, 주변 해역의 해조류 및 어패류가 대폭 줄어들고 있어 생존권을 건 농어민들의 소송이 잇따르고 있다.

  2014년 산업통상자원부 통계자료에 따르면 국내 6대 발전 공기업(한전 자회사)의 온배수 배출량만 연간 무려 550억톤이며, 민간 자회사의 온배수 배출량을 포함하면 천문학적 규모이다. 온배수를 100% 재활용할 경우 연간 약 64조원의 수익이 발생하고 연간 국내 이산화탄소배출량의 약 25%인 1억 8,400만톤의 이산화탄소를 저감할 수 있으나, 실제 온배수의 재활용률은 0.28%에 불과하다.

  해외에서도 온배수에 대한 연구는 활발하게 이루어지고 있지만 활용률은 미미하다. 이를 해결하기 위해 많은 분야에서 노력이 이뤄지고 있지만 유관부처에서는 관련 법·제도 개선의 한계, 지자체에서는 실현 가능한 지역경제 발전 방안에 대한 연구 미진, 발전소에서는 온배수에 대한 책임 회피 및 낮은 온배수 활용률, 산업계에서는 효율적인 융합 솔루션이 미비하여 효과적인 온배수열의 활용 방안을 찾지 못하고 있다.

  이런 와중에 국내 냉난방시스템 전문기업인 ㈜국제에너지(대표 이완호, www.ienergy.co.kr)가 국내 최초로 해양 방류 온배수의 문제점에 대해 효과적인 대안을 제시하는 제품을 만들어 산업계의 이목을 집중시키고 있다. ㈜국제에너지는 2015년 4월 한국일보 주최‘제9회 대한민국 녹색에너지 우수기업’으로 선정돼 대상을 받는 등 환경에너지 보존 및 에너지절감 설비 제조회사로, 고효율 히트펌프인‘울트라’를 개발했다. 히트펌프란 냉매를 이용하여 열을 승온시키는 장치로, ㈜국제에너지의‘울트라 히트펌프’는 경쟁 제품과 달리 냉온수를 동시에 생산할 수 있는 것이 특징이다.

  ‘울트라 히트펌프’는 기본적으로 발전소에서 생산되는 전력을 히트펌프의 동력으로 사용한다. 발전소에서 버려지는 온배수열(연평균 25℃)을 폐열 회수 히트펌프의 열원으로 사용하여 10℃정도 환수한 후 약 60℃의 고온수와 30~40℃의 중온수, 약 1~7℃의 냉수를 동시에 생산하여 특용작물 시설재배단지, 워터파크, 산업단지, 양식장 등에 집중적으로 공급한다. 사용된 열은 약 45℃온수와 12℃냉수로 낮아져 다시 고효율 히트펌프로 환수되며, 환수된 열원을 재활용하여 다시 재공급이 가능하여 열효율이 최대화되는 순환 구조를 가지고 있다.

  이 같은 구조에서‘울트라 히트펌프’의 핵심기술인 과열방지 열교환기와 1~8패스 쉘&튜브 열교환기의 독창적인 기술에 대해 특허를 받았으며, 최근엔 온배수열을 활용하는 히트펌프 시스템에 대한 특허까지 출원했다. 이러한 특허기술을 활용해 ㈜국제에너지‘울트라 히트펌프’는 냉난방 효율을 측정하는 잣대인 성적계수(COP)를 세계 최고 수준인 10 이상(냉난방 통합COP)을 달성하였으며, 평균 2.5~3.5COP인 타사 제품에 비해 압도적인 수치로 업계의 주목을 받고 있다. 특히 이 제품은 가동시간이 길어질수록 COP가 낮아지는 히트펌프의 고질적인 문제를 완벽하게 해결해 20년 이상 장시간 사용이 가능하며, 시설투자 대비 에너지 비용 절감 효과를 극대화할 수 있는 것이 강점이다.

  ㈜국제에너지는 실제‘울트라 히트펌프’를 2014년 10월 녹십자 화순 공장에 적용한 결과, 연간 3억 3천만원이 투입되던 도시가스 및 전력 비용 중 도시가스를 100% 절감, 1억 1천만원으로 절감하여 공조냉난방비용을 20년간 약 43억 4천만원 절감하는 효과를 거두고 있다. 휴온스제약 제천공장과 서울동작구민체육센터, 중앙백신연구소에 적용한 결과, 도시가스를 100% 절감하여 연간 공조냉난방비용이 각각 2억 7천만원(58%), 1억 6천만원(74%), 1억 2천만원(49%) 절감되는 효과를 나타냈다.

  이처럼‘울트라 히트펌프’를 온배수열 활용 사업에 활용하면 매우 긍정적 효과가 발생할 것으로 예상된다. 발전 사업자는 발전소 온배수 배출에 따른 민원 해결 및 지역주민과 함께하는 공기업 이미지를 높일 수 있다. 또 해양 생태계 보존에 큰 기여를 하며, 6대 에너지 신사업 중‘발전소 온배수활용 사업’에 주도적으로 적용할 수 있다. 지방자치단체는 지역 농어민 소득 증대로 인한 안정적인 세수의 확보가 가능하며, 1,2,3차 산업이 어우러진 신 6차 산업 육성으로 인한 고용 창출에 기여가 가능하다.

  또한 온실가스 의무감축 정책, 탄소배출권 확보 등 국가 에너지 정책에 기여할 수 있으며, 귀농 활성화로 인한 궁극적인 지자체 인구 유입이 가능해질 것이다. 국민은 기초생활보호 대상자 열에너지 무상지원으로 복지가 개선되며, 해양 생태계 복원에 따른 농어민의 소득이 증대되고, 지역 특산물 및 2차 가공제품 생산에 따를 부수적인 효과를 얻을 수 있다. 산업계에서는 농·어촌·국가 균형 발전 및 창조경제 구현에 기여하는 동시에 에너지 비용 절감에 따른 농어업 및 관광 산업의 경쟁력을 확보할 수 있다. 또 에너지 재활용 및 신재생에너지 기술 발달 등 관련 산업의 활성화가 가능해진다.

  ㈜국제에너지의 이완호 대표는“전 세계 국가가 발전소 온배수를 바다에 배출함에 따라 해가 갈수록 지구온난화와 온실효과, 엘리뇨현상으로 인한 피해가 커져 어떻게 하면 이를 막을 수 있을까 고민하던 중‘울트라 히트펌프’를 개발하게 되었다”고 말했다. 이어“서울 탄천재생센터가 한강 방류수에서 불과 4℃의 열을 회수해 한국지역난방공사에 공급하는 난방수의 열에너지가 연간 2만Gcal로, 강남지역 2만가구가 1년 동안 난방용 에너지로 쓰기에 부족함이 없는 양에 해당한다”며,“온배수열 활용사업은 향후 국가발전 및 환경보존에 크게 이바지할 수 있는 좋은 계기가 될 수 있을 것”이라고 강조하였다.
 
  한편, ㈜국제에너지는 울트라 히트펌프의 운영 효율 극대화 및 비용 절감을 바탕으로 CO배출 최소화 및 화석에너지 제로화를 위해 연구를 거듭하고 있다.

 

 

 

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