[공학저널 전찬민 기자] 정부의 신재생에너지 정책은 탄소배출 저감을 통한 환경보호, 지구온난화, 기후변화 방지에 그 목적이 있다. 이에 따라 대부분 정책이 가장 많이 사용되는 에너지인 전력, 그 중에서도 전기를 생산하고 효과적으로 분배하는 부분에 집중돼 있다. 신재생에너지 또한 전력을 생산하는 태양광이나 풍력 등에 많은 관심이 집중된 상황이다.

하지만 전력의 효과적인 사용을 통해 소비되는 전력을 감소시켜 국가적인 에너지 절약과 탄소배출 저감에 이바지하는 기술 역시 매우 중요하며, 지열·수열 에너지는 이러한 효율적인 에너지 소비를 가능하게 하는 중요한 재생에너지다.

특히, 지열과 수열은 우리 주변에서 얻을 수 있는 에너지이고 다양한 기술적인 고려와 시공, 그리고 운전을 통해 장기적인 관점에서 에너지 소비 절감을 기대할 수 있기 때문에 신재생에너지의 다양성과 효과적인 활용 측면에서 지속적인 정책적 관심과 지원이 필요하다.

한국지열·수열에너지학회 박창용 회장(사진)은 “다양한 지열·수열 에너지에 대한 지원이 수행된다면, 지열·수열 에너지의 장점을 투자자가 누릴 수 있게 될 것”이라며 “이를 통해 보급의 확대와 국가의 에너지 소비 절감에도 기여할 수 있을 것으로 예상되고 있다”고 말했다.

INTERVIEW

한국지열·수열에너지학회 박창용 회장

Q. 지열·수열 에너지의 특징과 관련 기술은 무엇인지.

지열 에너지와 수열 에너지는 대부분 열펌프의 열원으로 활용되는 특징이 있으며, 열의 이송 매체가 물이라는 공통점이 있습니다. 또한, 지열·수열 에너지를 활용하는 열펌프가 타 열원을 사용하는 경우에 비해 운전에 유리한 조건을 갖고 있기 때문에 높은 성능으로 작동할 수 있으므로 에너지 절감효과를 얻을 수 있다는 장점이 있습니다.

지열·수열 에너지의 활용과 관련된 기술은 대부분 열펌프와 관련된 기술이라 할 수 있으며, 열펌프의 압축기, 열교환기, 팽창장치, 모니터링, 제어 기술 등이 이에 해당합니다. 지열 에너지의 활용을 위해서는 열펌프 기술에 추가해 지중열교환기 설치를 위한 천공, 시공기술, 신뢰성 향상에 관련된 기술이 추가적으로 필요합니다.

수열 에너지에도 마찬가지로 수열원과 수요처를 연결하는 시공기술과 수온의 변화에 따라 안정적인 열펌프의 운전을 위한 기술이 추가적으로 요구되고 있습니다. 또한 하천이나 호소수, 원수를 활용하는 경우에는 물이 갖는 열에너지만 활용하고 다시 물을 방류해야 하기 때문에 활용된 물이 오염되지 않도록 하는 기술도 필요합니다.

Q. 지열·수열 에너지가 동반해야하는 이유는.

지열·수열 에너지를 활용하기 위해서는 열펌프가 필요하고 열의 이송매체를 물을 사용한다는 측면이 매우 유사합니다. 이는 지열·수열 에너지를 활용하는 많은 기술이 공유될 수 있음을 의미하고, 관련 기술개발이 갖는 상호 간의 파급효과가 크다는 것을 보여줍니다.

또한, 대형 시스템을 사용하는 경우 지열과 수열 에너지를 동시에 활용하는 하이브리드 형태의 활용도 고려해 볼 수 있습니다. 물을 열원으로 하는 거의 동일한 형태의 열펌프를 사용할 수 있으므로 동일한 열원설비를 설치하고, 수열원과 지열원 중 경제성 높은 온도와 용량을 얻을 수 있는 재생에너지원을 활용함으로써 고효율 운전 및 에너지 절감 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대됩니다.

Q. 지열·수열 에너지 활용이 부진한 원인은 무엇인지.

이 부분이 상당히 중요하다고 할 수 있습니다. 대부분의 재생에너지는 발전 부분에 집중돼 있고, 태양광을 예로 든다면 최종적인 산물이 전기 에너지이고 이는 비교적 쉽게 모니터링이 가능합니다. 즉, 경제성 측면에서 결과 평가와 투자 결정이 비교적 쉽게 이뤄질 수 있는 기술적 특징을 갖습니다.

이에 비해, 지열과 수열에너지의 활용을 위해서는 열펌프에 에너지를 투입하는 과정이 필요합니다. 열펌프의 운전은 에너지의 수요에 따라 달라지고, 효율은 지열·수열 에너지원의 온도에 따라서도 바뀝니다.

이에 따라 투입되는 전기 에너지 대비 생산되는 열 에너지의 측정과 평가가 쉽지 않다는 기술적 특징이 있고, 지열과 수열을 활용하기 위해서는 열원과 열펌프를 물리적인 연결을 위한 투자가 필요합니다.

이러한 기술적 특징이 지열·수열 에너지를 활용하는 설비투자를 어렵게 만드는 요인이지만, 많은 실증 데이터는 지열·수열 에너지의 활용이 상당한 에너지 절감효과를 발생시킨다는 것을 입증했습니다. 따라서, 여기에서 정부의 정책적 지원이 필요함을 보여주고 있습니다.

Q. 지열·수열 에너지의 활성화를 위해 필요한 것은.

크게 세 가지 정도를 말씀드릴 수 있을 것 같습니다.

먼저 지열과 수열 에너지에 대한 인식 확대가 필요하다고 생각됩니다. 일반인이 지열·수열 에너지에 대해 잘 알고 있는 경우가 드물기 때문에, 다양한 홍보와 활동을 통해 지열·수열 에너지의 장점을 알리는 노력이 필요합니다.

두 번째로는 관련 기술에 대한 국가 연구비 투자와 실증 데이터의 확보입니다. 특히, 수열의 경우, 수열 에너지의 활용이 갖는 장점이 입증됐음에도, 대규모 설비와 다양한 열원에 대한 실증 데이터가 여전히 부족한 상황입니다. 실증 데이터는 수열, 지열 에너지의 장점을 기술적으로 검증하고 경제성을 평가하기 때문에 보급의 확대를 위한 중요한 자료입니다. 따라서 이를 확보하기 위한 국가적 관심이 필요할 것으로 판단됩니다.

마지막으로 지열·수열 에너지에 대한 정책적 지원입니다. 높은 효율, 에너지 절감효과, 경제성을 확보할 수 있음에도 불구하고 초기 투자비용 등의 이유로 그 보급이 더딘 것이 현실입니다. 따라서 비용이나 토지와 건물 활용 등에 대한 다양한 인센티브 부여를 통해 보급의 확대가 필요하다 생각됩니다. 물론 관련 업계, 연구소, 학계가 관련 기술에 대한 연구개발을 지속적으로 수행해야 함은 당연하다 할 것입니다.