▲ 박문수 센도리 대표

미활용되고 있는 각종 에너지를 회수해 인근 지역의 냉난방, 급탕용 열원으로 사용하는 기술 개발이 진행돼 온실가스 감축과 신산업 창출에 기여할 것으로 기대를 모으고 있다.

센도리(대표 박문수)가 한국에너지기술평가원이 시행하는 ‘공공시설(지하철, 지하상가) 내 미활용에너지를 이용한 냉난방시스템 개발’ 과제의 주관기관으로 연구를 진행하고 있다.

이번 연구에는 한국지역난방공사, 서울교통공사, 한국에너지기술연구원, 한양대학교, 한국과학기술원(KAIST) 등이 참여하고 있다.

2017년 12월부터 2020년 11월까지 총 66억원의 연구개발비가 투입되는 사업이다.

이 과제는 △미활용 수열이용 냉난방시스템 구축 △IoT기술 융합 등 첨단IT기술이 도입된 열펌프 최적제어 시스템 개발 △열원수에 적합한 열교환기 발굴 설계 및 생산 기술 확보 △실내 쾌적감 차별화 위한 복사냉난방 및 공기세정기술 △지하철 역사 및 인근 수요처를 대상으로 한 열판매 비즈니스 모델 수립 등을 개발하게 된다.

이를 위해 환기열, 터널내부열, 지하유출수열 등 다양한 미활용 열원과 연계된 냉난방시스템 구축을 위해 양방향 통신 모듈 활용 및 IoT기술 융합 히트펌프시스템(200RT 이상)과 실시간 미활용열회수 성능평가, 실내 공기질, 열부하 모니터링을 통한 시스템 최적운전로직 개발에 나선다.

특히 역사의 냉난방시스템은 에어컨과 온풍기를 이용한 공기유동 기반의 공조시스템이기 때문에 시민들은 인체에 전달되는 과도한 유동에 열적불쾌감을 느끼게 되며, 지하역사는 미세먼지 농도가 쉽게 높아지기 때문에 실내 환경 문제를 해결하는 기술이 주로 이뤄질 계획이다.

이를 위해 복사냉난방 적용 적용이 검토되고 있으며 실증사이트도 구축될 예정이다.

또한 IoT 융합형 히트펌프 시스템은 관리자가 히트펌프를 효과적으로 유지관리하기 위해 히트펌프 내부에 운전 중 발생되는 다양한 데이터를 원격에 설치된 서버에 송신하고 이를 관리자에게 전달하는 시스템이다. 이에 비콘기술이 접목돼 히트펌프의 정보를 수신할 수 있는 어플리케이션이 설치된 모바일기기를 갖는 사용자가 히트펌프에 접근하면 비콘의 고유한 식별정보를 감지해 통합서버에서 사용자에게 히트펌프의 운전상태를 확인할 수 있다.

더불어 지하철 역사 내 미활용 열원 환경에 대응 가능한 최적 열회수시스템 개발을 위해 미활용 지하 유출수로부터 효과적으로 열을 취수할 수 있는 전처리 시스템 및 열교환 기술, 열교환기 수명 확보를 위한 지하수 오염물질 부착(파울링) 저감 및 내부식성 향상 기술 등도 개발한다.

한편 에너지경제연구원에 따르면 국가 에너지소비의 18.3%가 가정·상업부문에서 소비되고 있고, 이를 절감하기 위해서는 다양한 유형의 미활용에너지를 회수해 재활용하는 기술개발이 시급한 것으로 전해지고 있다.

특히 도시지역은 인구 및 산업이 밀집된 곳으로 에너지 사용밀도가 매우 높고 환경오염이 심각한 지역으로 도심지역에서 미활용되고 있는 각종 에너지를 회수해 인근 지역의 냉난방, 급탕용 열원으로 사용하는 것은 경제적 측면뿐만 아니라 사회적 및 환경적 측면에서 기여도도 매우 높은 것으로 전문가들은 전하고 있다.

지하철이나 터널과 같은 지하구조물 시설에는 다량의 지하수 유출이 빈번하게 발생하며 대규모 건축물의 경우에도 지하주차장과 같은 지하시설물이 있을 시 다량의 유출 지하수가 발생하고 있다.
서울시에서 발생하는 유출 지하수는 크게 건축물, 전력구, 통신구 및 지하철로 분류되며, 이중 지하철은 1∼9호선, 분당선 및 공항철도 등 건축물 612개 중 505개소, 전력구 109개 중 99개소, 통신구 47개 중 46개소에서 유출 지하수가 발생하고 있다.

지하유출수와 같은 미활용에너지를 히트펌프의 열원으로 이용하면 급탕, 난방 및 냉방 등의 용도로 재활용이 가능하며 기존의 보일러, 냉동기보다 높은 효율로 냉난방에너지를 공급할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

이번 개발과제에 성공하면 공기청정과 온수, 냉난방 등 지하철 역사의 쾌적한 환경을 조성하고 미활용 에너지를 이용한 새로운 비즈니스 모델도 창출할 수 있을 것으로 기대된다.

센도리의 관계자는 “지하철 역사의 실내 환경 조건을 만족하고 미활용 열원의 재사용이 가능한 고효율 냉난방시스템 기술과 열회수시스템 기술이 개발되면 에너지절감 및 온실가스 감축에 기여할 수 있다”며 “특히 역사 주변 열에너지 수요처까지 포함하는 미활용에너지 신산업도 창출할 수 있다”고 강조했다.

한편 센도리는 1995년 창업 이후 고효율, 고기능의 친환경 공조제품, 에너지 제품을 제조 공급해왔다.

대표적인 제품으로 혼합축열 냉난방 시스테은 한전 인증을 받은 혼합형 심야전기 냉난방시스템이다.

열회수 환기(공기순환기) 시스템은 전열교한소자를 통해 열과 수분을 교환해 실내 공기를 항상 신선하게 조성하며 에너지를 절약한다.

축열식에어컨은 경부하시간(심야전기)대 전기를 이용해 축열조에 에너지를 저장해 기존 또는 신규 에어컨으로 냉·난방을 하는 수요관리시스테으로 센도리가 특허를 획득했으며, 친환경적이며, 최고의 성능과 효율을 자랑한다.

센도리의 ESS는 최저 전기요금(잉여전력 또는 경부하) 시간대 또는 신재생에너지 전기를 배터리에 축전해 최대 전기요금(최대부하) 시간대 전기를 방전해 전력피크를 낮춰준다.

박문수 센도리 대표는 “센도리는 다양한 기술 노하우와 각 분야별 경력 10년 이상의 전문 인력, 다수의 특허 기술과 에너지 설비에 관련해 제조, 용역, 공사 실적을 보유한 토털에너지 융합리딩기업”이라며 “앞으로도 에너지분야에서 선도적 역할을 다해 고객에게 만족을 드리는 기업으로 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

▲ 미활용에너지를 이용한 냉난방 시스템 기술개발 내용