신성엔지니어링 최명덕 본부장 “제로에너지빌딩 에너지비용 40% 절감 가능”

​[기계설비신문] 김민지 기자 = 최명덕 신성엔지니어링 본부장이 25일 경남 진주시 엠비씨컨벤션진주에서 열린 2019 기계설비 컨퍼런스에서 '히트펌프 최근 동향 및 제로에너지 주택 적용 방안'에 대해 발표하고 있다. 2019.9.25 mjk@kmecnews.co.kr
​[기계설비신문] 김민지 기자 = 최명덕 신성엔지니어링 본부장이 25일 경남 진주시 엠비씨컨벤션진주에서 열린 2019 기계설비 컨퍼런스에서 '히트펌프 최근 동향 및 제로에너지 주택 적용 방안'에 대해 발표하고 있다. 2019.9.25 mjk@kmecnews.co.kr

 

[기계설비신문 김주영 기자] 온실가스로 인한 환경문제, 화석연료 고갈에 따른 에너지 문제 등을 해결할 수 있는 신재생에너지로 태양열과 지열을 주목해야 한다는 주장이 제기됐다. 특히 제로에너지빌딩(ZEB) 단계적 의무화가 시행되는 만큼 기계설비업계가 신재생에너지 활용에 적극 관심을 갖고 활용방안 모색에 힘을 쏟아야 한다는 조언이다.

25일 진주MBC컨벤션센터에서 열린 ‘2019 LH 기계설비 컨퍼런스’에 참여한 신성엔지니어링 최명덕 본부장은 ‘히트펌프 최근 동향 및 제로에너지주택 적용 방안’ 발제를 통해 이 같은 기계설비분야의 최신 흐름을 설명했다.

이날 최명덕 본부장은 서울 노원에 들어선 제로에너지주택(121세대)의 사례를 거론하며, 신재생에너지가 가져올 변화를 소개했다. 최 본부장에 따르면, 태양광 발전과 지열 냉난방시스템을 이용한 노원 제로에너지주택에서는 하루 1,235원, 한달에 3만7천578원가량의 에너지비용을 지불한 것으로 조사됐다. 이는 가구 평균 에너지비용(전기요금+가스요금) 6만 953원보다 약 40% 절감된 셈이다.

그는 “이러한 에너지비용 절감을 위한 기술 중 하나가 지열시스템”이라고 강조했다. 그는 “국가 온실가스 감축 목표를 이행하고, 미세먼지 문제에 대응하는 수단으로 제로에너지건축의 필요성이 높아졌다”라며 신재생에너지 보급 확산이 중요한 시점이라고 말했다.

제로에너지빌딩(ZEB)은 단열 성능을 극대화해 건축물 에너지 부하를 최소화하고, 신재생 에너지 활용을 늘려 에너지 소요량을 줄이는 건축물로, 태양열·지열·폐열 등을 활용해 냉난방 및 온수 등을 제공하는 특징이 있다.

그는 지열시스템에 대한 내용을 집중적으로 다루며, 에너지 사용량 및 운전비용을 절감하는 하는 방식을 소개했다. 지열 에너지의 장점으로는 △안정적 열원 △친환경 시스템 △비고갈성 에너지 △기존 에너지원 대비 큰 절감 효과 등이 제시됐다.

구체적으로 보면 사계절 평균 15℃를 유지해 지속적인 재생에너지로 사용할 수 있다고 강조했다. 또한 화석연료나 원자력과 다르게 대기오염물질(이산화탄소)과 방사능으로부터 자유롭다.

지열시스템의 핵심은 열을 흡수(난방)와 방출(냉방)이다. 여름에는 뜨거워진 실내 열을 순환수가 흡수해 땅속으로 열을 방출하고, 반대로 겨울에는 땅 속 지열관으로부터 열을 흡수해 차가워진 실내 열을 데우는 방식이다.

최 본부장은 “높은 운전 효율로 전기요금을 줄이고, 하나의 시스템으로 냉난방이 가능한 편리할 뿐 아니라 안정적인 에너지 공급이 가능하다. 냉각탑, 실외기 등이 필요하지 않아 외관상 장점과 소음규제지역에도 적용할 수 있는 장점이 있다”라고 말했다.

다만 타 열원설비보다 고가로 높은 초기투자비용과 지중열교환기 설치를 위한 천공 면적이 필요한 점은 아쉬운 대목이라고 덧붙였다.

그는 “그럼에도 정부가 주택지원사업, 건물지원사업을 통해 설치비용 일부를 보조함으로써 보급 활성화에 나서고 있는 만큼 향후 시장 창출 및 확대가 예상된다”라며 “공공기관의 경우 신재생에너지 촉진법에 따라 일정 규모 이상은 설치가 의무화되고, 공급의무비율도 매년 늘어나고 있어 신재생에너지가 점차 활성화될 것”이라고 말했다.

그는 공동주택에 지열시스템을 적용하기 위한 최적화 설계 방안을 제시하기 위한 과업을 진행 중이라고도 공개했다. 한정된 국토 면적에서 공동주택이 점차 고밀도, 고층화되는 상황에서 중앙집중방식의 개별 냉난방으로는 비용 절감과 안정적인 운영이 어렵기에 이에 부합한 지열시스템이 필요한 상황이라고 진단, 연구의 필요성을 설명했다.

실증 세부 조건은 500세대 이하, 49㎡이하, 20층 규모의 국민임대주택을 대상으로 바닥난방을 적용한 지역난방가구, 개별난방지구에 적합한 설계방안을 마련하는 것이다.

설계 방안은 △개별공급 지열원 냉방/난방/급탕 방안 △중앙집중 지열원 냉방 최적 활용 방안 △중앙집중 지열원 난방/급탕 최적 활용방안 등 총 3가지다. 즉, 공동주택 상황에 맞게 적용할 수 있는 모델을 개발 중인 셈이다.

그는 먼저 개별공급의 경우에는 냉방은 가능하지만, 바닥난방은 어렵다는 한계가 존재한다고 토로했다. 그 대안으로 개별보일러를 대체열원으로 사용해 보완해야 한다고 덧붙였다.

중앙집중 지열원 냉방 활용안은 개별 히트펌프 미설치로 공간 이용 효율이 높아지는 장점이 거론됐다. 또한 냉방기능과 환기시스템이 일체화돼 투자비용의 경제성 확보도 전망됐다.

중앙집중 지열원 난방/급탕 활용안은 냉난방용 히트펌프와 급탕용 히트펌프를 구분하는 특징이 있다. 신성엔지니어링의 조사에 따르면, 이 경우 급탕에 대한 만족도는 높은 것으로 나타났다. 특히 단열조건이 우수하다면 저온 난방을 통한 에너지 절약 운전도 가능해 공동주택에 활용하기에 최적의 방안으로 나타났다.

최 본부장은 “건축 측면에서 공동주택에 공조기를 통한 냉방 덕트 적용이 가능한지에 대한 확인이 필요하다”라며 “앞으로 공동주택의 지열시스템 활성화를 위해서는 관련 제도를 합리적으로 개선할 필요가 있다”라고 말했다.

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