<칼럼> 저탄소 녹색성장을 위한 히트펌프의 역할
<칼럼> 저탄소 녹색성장을 위한 히트펌프의 역할
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  • 승인 2009.02.27 18:33
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히트펌프로 국가 총 이산화탄소 배출량 10% 저감
박준택 한국에너지기술연구원 태양열·지열연구센터 박사

히트펌프는 공기, 지열 및 폐열을 포함한 각종 저급의 미활용에너지 등을 이용하여 냉·난방, 급탕 및 공정용의 고급에너지로 변환시키는 대표적인 비연소식 친환경 에너지기기이며, 구동 형식에 따라 압축식, 흡수식 및 흡착식 등 여러 종류가 있으나  압축식 히트펌프가 주로 보급되고 있다.

히트펌프 관련 제품의 2008년 세계시장 규모는 약 615억달러로 매우 큰 시장을 형성하고 있으며, 히트펌프 중 냉매유량가변형(VRF:Variable Refrigerant Flow)시스템은 2008년 47억달러 규모에서 2030년 120억달러로 성장이 예상되는 온실가스 저감 실현의 선두적 기기로 지목되고 있다.

  공기열원을 주로 사용하는 VRF 히트펌프 및 히트펌프 냉온수기 부분의 최고 기술 보유국은 일본이며 연간효율척도 6.6 수준의 고효율과 -15℃의 한랭지 조건에서 성능계수 2.5 이상 달성 및 대용량화 기술을 확보하고 있다.

또한 동시냉난방형, 축열형, 냉매직접+간접혼합형, 급탕전용형 등 제품의 구성과 용량이 매우 다양하며, 사용 냉매 또한 친환경적인 HFC 냉매 및 자연냉매로 대체되고 있으며 국내기술 수준 대비 2~3년 정도 기술우위를 가진 것으로 평가되고 있다.

북미는 Carrier, Copeland 등 주요 Major 업체를 중심으로 중대형/상업용 HVAC시스템, 압축기, 요소부품, 모듈 분야에서 세계 최고의 경쟁력을 확보하고 있으며, 일본은 Cool Earth Program을 통한 'High Efficiency Heat Pump' 기술을, 미국은 기후변화기술 프로그램을 통한 'Ultra Efficient HVACR' 기술개발을 추진하고 있다.

한편 국내 VRF 히트펌프를 선도하고 있는 유력업체의 경우 고압력비에서의 고효율 압축기, 저착상 열교환기 등 중요 핵심기술 분야에서 최고 기술과 동등한 수준을 확보하고 있으나 다양한 솔루션 제공 등 해외 시장 인지도와 경험이 부족한 상태이다. 

따라서 고효율 히트펌프의 보급 활성화를 위한 제도적 뒷받침과 이의 확대 추진을 통하여 국내 시장을 확대하고, 이를 기반으로 수출을 위한 기술기준의 확보가 우선적으로 필요한 상황이다.

국내 히트펌프 냉온수기의 선도업체에서는 관련 제품에 대한 적용기술을 확보하고 있으며, 다양한 제품군의 시스템화 방안을 검토하는 단계이나, 시스템의 고효율화 및 최적제어를 위해서는 관련 핵심 요소기술과 통합 기술 개발이 필요한 실정이다.

단일기술로 이산화탄소 절감량이 매우 큰 히트펌프는 기존 1차 열원기기를 대체하는 에너지 기술로 인정받고 있으며, 기후변화협약 대응의 주요 수단으로써 기술 개발 시장에 대한 필요성이 점점 커지고 있다.

이와 같은 추세에 따라  유럽연합의회에서는 2008.12.18일에 히트펌프를 재생에너지로 지정하는 법안을 승인하여 에너지 이용 효율화를 기하고 있으며, 고효율 히트펌프 사용 권장을 위한 각종 인센티브 제도를 시행 중이다. 

우리나라는 정부지원 하에 지열 등의 신재생에너지를 활용한 히트펌프에 대한 보조금 지급 및 설치 의무화 사업 등을 통해 히트펌프의 보급 활성화와 기술 개발 지원 정책을 진행하고 있으나, 실제 전기요금 누진제 적용으로 인해 보급이 미진한 상태이다.

따라서 히트펌프 국내 보급 활성화를 위해서는 1)고효율 히트펌프를 신재생에너지에 포함,  2) 전기요금 누진제도 및 건물에서의 고효율설비의 적용 배점기준 개선, 3)고압가스 안전관리법 완화(안전관리자 선임 조건을 삭제 또는 완화함) 등에 대한 정책 및 제도개선이 시급히 요구되고 있다. 

이상에서 기술된 내용은 최근 그린에너지 전략 로드맵 보고서 중 히트펌프분과위원회에서 작성된 “히트펌프로 국가 총CO2 배출량 10% 저감”이란 보고서 내용을 참고하여 요약, 소개한 것임을 밝힌다.


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