폐열 모아 `제로에너지 주택` 도전

신재생에너지 기술 벤처인 국제에너지가 고효율 히트펌프를 기반으로 '제로 에너지 주택' 사업에 도전한다. 국제에너지는 최근 자사가 개발한 '울트라 히트펌프'를 중심으로 태양광·풍력발전·에너지저장장치(ESS) 등을 갖춘 '제로 에너지 주택' 사업 진출을 위한 별도 법인 신설 작업에 착수했다. '휴네피아'(가칭)란 이름으로 설립될 이 법인은 신재생에너지로 자급자족이 가능한 주택을 건설하는 사업을 주력으로 삼을 계획이다.

이를 위해 국제에너지는 기존 히트펌프 분야에서 쌓은 기술력을 바탕으로 다른 '제로 에너지 주택' 구성 요소 공급 능력을 확충할 방침이다. 향후 해안 지역 인근 도시와 도서 지역 등지에 에너지자립형 주택에 들어갈 에너지 솔루션 시장 공략에도 나선다.

최근 경기 의왕시 본사에서 만난 이완호 국제에너지 대표(사진)는 "2015년 유한화학 시화공장에 600RT(냉동 톤) 용량의 대형 국산 히트펌프를 상용화한 중소기업은 현재 국내에서 우리가 유일하다"며 "올해도 휴메딕스 제천신공장을 비롯한 4건의 공급계약을 맺고 울트라 히트펌프를 공급했다"고 전했다. 2007년 설립된 국제에너지는 2013년 휴온스제약 충북 제천공장과 서울 동작구민체육센터를 비롯해 2014년 녹십자 화순공장 등 지금껏 주요 현장에만 1380RT 규모의 울트라 히트펌프를 납품했다.

일반 펌프가 낮은 곳의 물을 높은 곳으로 퍼 올리는 역할을 한다면 히트펌프는 저온의 열원에서 열을 흡수해 고온의 열원으로 열을 옮겨주는 장치다. 열원에 따라 공기열원식·수열원식(폐열원식)·지열원식 등으로 구분된다. 히트펌프는 크게 증발기·압축기·응축기로 구성된다.

대부분의 히트펌프는 냉난방을 겸용할 수 있는 구조로 만들어진다. 이미 사용된 폐수에서 폐열을 회수해 사용 전 저수탱크의 물을 덥혀주기 때문에 주택·건물 냉난방과 급탕용 친환경 솔루션으로 최근 부각되고 있다.

국제에너지의 핵심 역량은 기존 히트펌프보다 효율성을 대폭 개선한 '울트라 히트펌프'와 관련 특허다. 국제에너지는 에너지 효율을 기존 시스템에 비해 30% 이상 끌어올린 산업용 고효율 히트펌프를 개발했다. 보통 히트펌프의 성능 지표로 표시하는 '성능계수(COP)'는 전기 1㎾를 사용하면 열량 860㎉를 발생시키는 것을 '1'로 표시한다.

일반적인 히트펌프는 폐열을 재활용하기 때문에 같은 양의 전기를 써도 냉난방 효율이 2~4배가량 높다. COP로 2~4 수준을 구현할 수 있다. '울트라 히트펌프'는 과부하 방지 기술과 이물질 제거 기술 등 독자 기술을 활용해 폐수열 기반 히트펌프 COP를 10 수준으로 끌어올렸다.

가동 기간이 길어질수록 COP가 점차 떨어지는 문제도 완화했다. 이 대표는 "제약회사 생산 라인에서 쓰이는 동결건조기 원리에 착안해 히트펌프 핵심 부품인 열교환기 구조를 개선해서 기존보다 효율성을 30% 개선했다"며 "산업용 보일러와 대형 냉동기 설비를 히트펌프로 교체하면 연간 에너지 비용을 절반으로 줄일 수 있다"고 설명했다.

국제에너지는 전 세계적으로 확산되는 신재생에너지 솔루션 확대에 발맞춘 토털 솔루션을 제공하는 게 목표다.

이 대표는 "유럽이 지난해 2월 발표한 '유럽 냉난방 전략'에 히트펌프 등 고효율 설비를 활용한 건물 에너지 리노베이션, 도시 차원의 폐열 이용 촉진 등의 내용이 포함됐다"며 "지능형 전력망과 더불어 최소 에너지로 최대 효율을 내는 열에너지 네트워크 솔루션을 히트펌프를 중심으로 구축해 나갈 것"이라고 말했다.

[의왕 = 안갑성 기자]

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