광역에너지네트워크연구단 "1%의 에너지도 다시 모은다"
“LNG 기화시 발생하는 냉열 회수는 물론 LNGㆍ석유 등 고급연료를 사용해 전기를 생산하는 발전소에서 발생된 700℃ 이하의 고온을 배열해 다시 전기에너지를 만든다. 그리고 고온배열 회수 에너지시스템에서 발생된 200℃ 이하의 저온을 또 회수해 다시 냉난방, 급탕에 재활용한다.”
광역에너지네트워크연구단은 초고유가 시대 '귀한 몸'인 석유, 가스 등 수입 에너지원에서 생겨나는 단 1%의 에너지라도 버려지지 않도록 하는 시스템 구축에 박차를 가하고 있다.
소를 한 마리 잡으면 머리에서 꼬리까지, 심지어는 뼈까지 푹 고아서 먹는 우리네 식습관이 에너지분야에 적용됐다고 볼 수 있다.
연구단의 궁극적인 목표는 국가 에너지 절약에 기여하는 것이며 이를 위해 지역별 열수요처에 따라 고온부터 저온까지 단계적 배열을 통한 최적의 고효율 에너지 이용시스템을 개발하고 광역에너지를 이용한 고효율 네트워크 시스템 구축을 기반으로 에너지 절약 및 신규 사업 창출하는 데 있다.
이런 목표를 실현하기 위해 연구단은 ‘광역에너지 통합관리 최적화 및 기술평가 시스템 기술’과 ‘광역에너지 이용 고효율 융복합 최적화 기술’, ‘광역에너지 이용 장거리 열수송 및 저장 최적화 기술’로 구분해 개발중에 있다.
세부 기술 개발 진행 내용으로는 ‘광역에너지 통합관리 최적화 및 기술평가 시스템 기술’로
▲네트워크 최적화 및 최적시스템 ▲에너지 통합관리 시스템 구축 ▲기초조사 및 모니터링, 기술평가시스템, 열전달 계측시스템이 개발되고 있다.
고효율 융복합 최적화 기술인 ‘하수 열원을 이용한 2000RT급 터보열펌프 개발’로는 열교환기 설계 및 제작 ▲열펌프 제작/성능시험 ▲열펌프 신뢰성 시험이 진행되고 있으며 ‘광역에너지 이용 장거리 열수송 및 저장 최적화 기술’로는 ▲기존대비 열수송 밀도 30% 이상 향상된 고밀도 열수송 기술 ▲기존대비 축열체적 2분의 1로 감소시키는 잠열 축열기술 개발이 추진되고 있다.
특히 광역에너지네트워크의 비즈니스 모델이라고 할 수 있는 탄천 시범사업은 물재생센터의 하수열을 활용한 친환경에너지를 강남 집단에너지 네트워크에 광역에너지네트워크화하고 이를 활용한 미활용에너지와 기존 집단에너지원 간의 융복합에너지를 결합하게 된다. 이 시범사업의 적용 지역은 문정비지니스파크, 동남권 유통단지, 장지택지(임대아파트) 등이다.
무엇보다 연구단의 기술 개발이 진행돼 네트워크 최적화 기술을 확보하게 되면 생산단가의 3~5% 절감, 수입대체 및 기술수출효과를 기대할 수 있다.
또한 국내 최초 고온 열펌프 기술 및 웅축열 회수 기술을 습득하게 되면 기존 공기열원 대비 30%, 기존 보일러 대비 5% 효율이 향상되고 에너지 절약을 통한 CO2 발생량 감소 등 환경개선 및 전력부하 평준화된다.
아울러 대규모 지역 냉난방용 열펌프 기술 자립화, 기존대비 열수송 밀도 30% 이상 향상 기술 개발, 기존대비 축열체적 1/2로 감소 기술 개발도 내다볼 수 있다.
이 사업을 통해 연구단은 광역에너지 이용 핵심기술 개발 및 네트워크 구축의 허브 기능을 담당하게 된다. 핵심기술 개발 및 시범사업 운용의 총괄하고 최적화를 통한 비즈니스 사업화 모델 완성 및 경제성 평가 그리고 상용화를 통한 에너지 절약 및 신규사업 창출의 총괄 기능까지 맡게 된다.
현재 연구단에는 서울산업대를 비롯 한국지역난방공사, LS전선, 한국지역난방기술㈜ 등이 주관기관으로 참여하고 있으며 지금까지 특허 출원 6건, 국내외 논문발표 16건, SCI논문 10건, 학술발표 15건, 언론보도 4건 등 목표대비 100% 근접한 시스템ㆍ프로그램ㆍ시작품 개발 성과를 내고 있다.
연구단 관계자는 "향후 시범사업 기술 실용화 검증 후 보급이 활성화되면 중랑, 마곡지구 등 도시주거형 사업과 울산산업단지, 시화산업단지 등 산업단지형 사업에 활용할 수 있으며 세계수준의 상용화 완성 및 다양한 사업화 모델을 통한 신규사업 창출로 수입대체 및 해외진출도 가능할 것"이라고 밝혔다.
한편 광역에너지네트워크연구단이 구성된 배경은 정부가 8개 혁신도시 (대구, 울산, 광주, 원주, 김천, 진천․음성, 진주, 전주) 및 행정중심 복합도시를 집단에너지 공급대상 지역 지정함에 따라 막대한 에너지 필요하게 됐고 에너지 낭비 없이 합리적 사용이 가능한 ‘광역에너지이용 네트워크 구축 기술’ 개발이 절실해졌기 때문이다.