'하수처리수 이용 고효율 냉난방시스템' 개발

에너지기술연구원, 30% 이상 에너지 절감…연간 약 4000억 에너지수입 대체효과

주변에 흔히 버려지는 하수처리수를 이용하여 30% 이상의 성능을 개선한 ‘고효율 냉난방시스템’이 개발됐다.

한국에너지기술연구원(원장 한문희) 이영수 박사 연구팀은 최근 유래 없는 고유가 상황이 지속되고 있는 가운데 ‘하수처리수를 이용한 고효율 냉난방시스템’을 개발했다고 발표했다.

이영수 박사 연구팀이 개발한 이 냉난방시스템은 현재 대기를 열원으로 한 열펌프 방식이나 보일러, 냉동기 방식보다 고효율로 30% 이상 에너지를 절감하고, 연간 약 4000억원의 에너지수입 대체효과를 유발할 수 있는 기술로 미래 성장동력산업으로 발전시킬 수 있는 획기적인 기술로 평가되고 있다.

이번 개발은 대구환경시설공단, (주)티이엔, (주)뉴그린테크, (주)대흥기업, (주)현대공조, 고려대학교 산학협력단, 한국기술교육대학 등 다수의 냉난방 설비 전문업체 및 학계가 협력하여 이루어 낸 성과이다.

이 시스템의 원리는 하수처리수의 온도차를 이용, 냉난방을 하는 것이다. 우리나라 하수의 수온이 여름철에는 대기 온도보다 5도 정도 낮고 겨울철에는 10도 정도 높다는 점에 착안했다.

즉, 여름철에는 대기온도 보다 낮은 하수 열원을 이용, 냉방기기 응축기의 냉각 열원으로 사용하고, 겨울철에는 열펌프의 증발기 열원으로 사용해서 냉난방을 해결하는 방식이다.

특히, 연구팀은 100RT급(3300㎡ 규모) 열펌프시스템의 시제품을 설계 및 제작하여 이를 대구환경시설공단 서부하수처리장에 설치하여, 6일 오후 3시에 준공식을 갖고 내년 3월까지 시운전을 하여 시스템의 신뢰성을 확보한 후, 이를 바탕으로 확대 보급할 예정이다.

현재 건축물의 냉난방 설비는 국가 에너지 소비의 30% 이상을 차지하고 있어 에너지 사용 및 지구온난화 물질 배출의 대표적 설비이며, 이에 대한 고효율화는 대단히 중요하다.

하수처리수와 같은 온도차에너지를 열펌프의 열원으로 이용하면 높은 효율로 지역에 열공급을 할 수 있다. 국내에는 온도차에너지를 이용한 지역 열공급사업 추진 실적이 전무하나, 해외에서는 83여개가 보급되어 있고 이중 하천수 및 하수를 이용한 열공급시스템이 35%를 차지하고 있다.

연구팀의 ‘하수처리수를 이용한 고효율 냉난방시스템’은 과학기술부의 21세기 프런티어 연구개발사업 중 이산화탄소 저감 및 처리기술 개발사업으로 2005년부터 진행되어 온 ‘미활용에너지이용 네트워크 플랜트 최적화 기술개발’ 과제로 얻어진 결과이다.