국내 최초 유출지하수 이용 건물 냉난방 활용

대형 지하구조물 시설에서 발생하고 버려지는 유출지하수를 활용하여 건물 냉난방에 활용할 수 있는 기술이 개발돼 화제를 모으고 있다.

에너지관리공단(이사장 이기섭) 신재생에너지센터는 신재생에너지기술개발사업의 일환으로 삼양에코너지(주)에서 수행한 ‘유출지하수를 이용한 건물냉난방기술 개발' 과제가 성공적으로 완료됐다고 밝혔다.

이번 과제를 통해 국내 최초로 개발된 ‘유출지하수를 이용한 건물냉난방시스템’(특허등록번호 : 제10-0698021호)은 대형 지하구조물 시설에서 발생하고 버려지는 유출지하수를 활용하여 별도의 천공비용 없이 효과적으로 지열 냉난방을 할 수 있는 시설로, 순수 국산기술로 유출지하수에 사용되는 지열교환기를 자체개발하여 이미 개발

된 해외제품(Slim-Jim 열교환기) 대비 열전달 능력을 두 배 향상하고, 크기를 절반으로 줄여 협소한 공간의 유출지하수도 활용 가능하도록 최적화했다.

◆유출지하수 히트펌프시스템 개략도

한편 시스템의 신뢰성을 검증하기 위해 연구기간 동안 개발한 실증시스템(밀폐형 5RT, 개방형 5RT)을 경기도 의정부 소재 광명교회에 설치하여 냉난방운전을 실시하였고, 실험결과 시스템의 냉·난방 성능계수가 3.0~4.2로 측정되어 기존 지열시스템과 동등한 성능을 보이는 것으로 나타났다.

이번 과제의 성공으로 현재 지하철과 대형 지하건물에서 버려지고 있는 유출지하수를 활용하여 30% 정도의 초기투자 비용을 절감할 수 있는 지열히트펌프시스템을 보급할 수 있을 것으로 예상된다.

현재 대도시의 지하철과 빌딩 등 대형 지하구조물에서는 약 200,000 Ton/day 이상의 유출지하수가 이용되지 않고 방류되고 있는데, 이 유출 지하수의 온도가 연중 12~18℃를 유지하기 때문에 좋은 지중열 자원이 된다.

신재생에너지센터 이성호 소장은 “이번 과제를 통해 개발된 유출지하수를 이용한 히트펌프 시스템을 신재생에너지 보급사업에 적극 반영하여, 2008년도 이후 지열 보급사업이 획기적으로 확대될 수 있도록 추진할 예정이다”라고 밝혔다.